2009-8-20 1
移动通信技术
2009-8-20 2
第 4章 无线市话系统本章要点
PAS系统结构及相关知识 。
PAS通信技术及通信过程小灵通手机的结构及工作原理
2009-8-20 3
第 4章 无线市话系统
4.1 PAS系统
4.2 小灵通手机
4.4 习 题
2009-8-20 4
4.1 PAS系统
4.1.1 PAS系统简介
PAS( Personal Access Phone System) 是一种新型的无线接入系统,它依托于原有的市话网,采用先进的微蜂窝技术,以无线的方式接入到固定电话网,
使传统的固定电话可以在网络覆盖区域内携带使用,
用户可以随时随地接听,拨打市内,国际电话,也可方便地拨打寻呼和移动电话,是市话的有效延伸和补充,同时又保留了有线网络带宽,稳定,大容量,多业务等固有的优势 。
2009-8-20 5
PAS系统技术指标
(1) 射频范围,1895.150MHz--1917.950MHz
(2) 载频数,77个
( 3) 载频间隔,300KHz
( 4) 复用方式,TDMA/TDD 时分多址 /时分双工
( 5) 复用信道数 /载频,4个
( 6) 调制方式,π/ 4QPSK
( 7) 传输速率,384Kbps
( 8) 语音编码,ADPCM 32Kbps
( 9)发射功率,PAS移动台 10mW 基站 10--200mW
2009-8-20 6
4.1 PAS系统
4.1.2 PAS系统结构
PAS无线接入系统一般由,移动台 (PS),基站 ( RP),基站控制器 (RPC),局端设备 (RT),网络管理系统 ( NMS),空中话务控制器 (ATC)等组成,
2009-8-20 7
4.1.3 PAS通信技术
PAS系统涉及很多技术问题,我们主要讲频率分配与多址技术、微峰窝与信道分配技术,V5技术、切换与漫游技术等问题
1) PAS的频率使用与多址技术
2) 微蜂窝与信道动态分配技术
3) V5技术
4) 越区切换与漫游技术
2009-8-20 8
PAS的频率使用与多址技术频率范围是 1895.15MHz--1917.95MHz
每个载频所占有的带宽是 300kHz
整个频段的可用载频数是 77个
70至 77号载频做控制信道使用
1--69号载频用于业务信道接入方式采用 FDMA/ TDMA/TDD
无线信道基于时分多址( TDMA)结构时帧帧长为 5ms,被划分为 8个时隙时隙长为 5ms/8=0.625ms,每个时隙 240比特基站空中接口速率为 240bit/0.625ms=384kb/s
2009-8-20 9
微蜂窝与信道动态分配技术
PAS系统的组 网形式 是微区。
PAS系统采用信道动态分配技术。
它是利用现有市话网络进行无线通信的有效手段,把微蜂窝技术和信道动态分配技术有机地结合起来。
PAS手机收发分别占用同一载频中的不同时隙,
一个载频可提供 4对信道,其中 1对信道作为控制信道,另外 3对信道作为业务信道。在话务量较大的地段,为了提高服务等级,减小呼损率,可以将 2至 4
个基站捆绑在一起。如将 4个基站捆绑在一起,共有
4x4对 =16对信道,其中 1对信道作为控制信道,其余的 15对信道作为业务信道使用。
2009-8-20 10
V5技术
V5接口是将接入网 (AN)和本地交换机 (LE)相连接的 V接口系列的一个通用术语,是一种标准化的,完全开发的接口 。
V5接口分为 V5.1和 V5.2接口,其中 V5.1具有复用功能,
V5.2具有集成功能和时隙动态分配的特点。
V5接口技术的特点:
它是一个全开放的接口,
可支持不同的接入方式,
能提供综合业务数字服务,
信息传输安全、可靠,
降低成本,
V5接口技术是小灵通具有无线上网、越区漫游和在线计费等多项功能的基础。
2009-8-20 11
PAS的越区切换技术
2009-8-20 12
当用户从归属基站局端机 (Home RT)覆盖区漫游到访问基站局端机 (Visited RT)时,ATC对其进行登记注册。
ATC漫游注册数据库内的数据包括用户号码、
Home RT,Visited RT等信息。如果漫游在外的用户要进行呼叫的话,ATC便将此呼叫导向 Home RT
建立呼叫。同样,当漫游在外的用户被呼时,ATC
将呼入呼叫从 Home RT导向用户所在的 Visited RT。
话务交换连接总是通过分配给用户的交换机端口进行的
PAS的漫游
2009-8-20 13
4.1 PAS系统
4.1.4 PAS通信过程
1)主呼
(1)
2009-8-20 14
4.1 PAS系统
4.1.4 PAS通信过程
2)被呼
(5)
2009-8-20 15
4.1 PAS系统
4.1.4 PAS通信过程
3)鉴权为了保证 PAS通信的保密性和安全性,防止非授权用户盗用或窃听,系统向每个手机用户提供一个唯一的鉴权密码,所有的用户号码及鉴权密码等一系列数据都储存在局端机( RT)的管理数据库里,鉴权密码由 10个或 16个十六进制数组成。用户在申请入网时,由电信部门将鉴权密码和用户号码等数据通过编程器写入手机中的 EEPROM写码芯片内。每台小灵通手机在建立通信之前必须经系统进行密码验证,经系统核对认可后才允许入网通信,从而保证高度安全可靠的通信。
2009-8-20 16
4.1 PAS系统
4.1.5 PAS与 GSM的比较
1)使用与结构方面
2)系统特点方面
3)通信技术方面
4)系统的发展趋势
2009-8-20 17
4.2 小灵通手机
4.2.1 小灵通手机的机型以 UT斯达康通信公司生产的小灵通为例,主要机型有,700U系列,UTS702-X,UTS702-A,UTS702-F、
UTS702-P,UTS702-S,UTS702-K,UTS708— S331、
UTS702-JMG,UTS702-KM6,UTS708— J,UTS702-KM7、
UTS702-SYM2N,UTS708-SY等,其中一些早期型号已停产,目前市面上流行的有,700U系列,UTS708— S331、
UTS702-P,UTS702-F,UTS708-SY,UTS702-A等。
2009-8-20 18
4.2 小灵通手机
4.2.2 小灵通手机的技术指标
( 1) 体积:小于 200cm3( 2) 重量:小于 100g(含电池 )
(3) 射频频率,1895.150MHz--1917.950MHz (4) 发射功率,10mW ( 平均 ),80mW( 峰值 ) ( 5) 灵敏度:小于
16dbμV ( 6) 通信方式,TDMA/TDD 时分多址 /时分双工
( 7) 复用信道数 /载频,4个 ( 8) 调制方式,π/ 4QPSK
( 9) 传输速率,384Kbps ( 10) 语音编码,ADPCM
32Kbps ( 11) 铃 声 频 率,2800 Hz,1800 Hz
2009-8-20 19
4.2 小灵通手机
4.2.2 小灵通手机的特点
( 1) 语音清晰
( 2) 移动通信
(3) 绿色环保
(4)功能完备
( 5) 超长待机、通话时长
( 6) 精巧时尚
( 7) 费用低廉
2009-8-20 20
4.2 小灵通手机
4.2.3 小灵通手机的工作原理小灵通手机组成框图
2009-8-20 21
4.2 小灵通手机
4.2.3 小灵通手机的工作原理接收信号流程
1) 信号流程发射信号流程
2009-8-20 22
接收信号流程从基站来的 1900MHz高频信号经手机天线通过带通滤波器后,得到较纯净的 1900MHz高频信号,经天线转换开关转换后,将接收通路接通,接收信号与
1.6GHz的第一本振信号在第混频器混频后得
243.95MHz的中频信号,通过带通滤波器滤波后,选出较纯净的 243.95MHz中频信号,此信号在中频处理芯中与第二本信号进行二混频后,得到 10.8MHz的第二中频信号,第二中频信号经 QPSK解调后,完成数字信号的 TDMA时分多址分解、解密、语音解码、数 /模转换后,再经音频信号放大后送给扬声器发出音响。
2009-8-20 23
发射信号流程语音信号经 MIC送话器声电转换为电信号后,
送入音频放大器放大,再经过 A/ D转换,然后对数字信号进行语音编码,语音信号经过信道编码交织、加密等工作后,通过 TDMA帧形成单元形成
TDMA数据流。 TDMA数据流进行 QPSK调制,调制后的信号分为 I+,I-,Q+,Q-四种信号。这四路信号同时送入到调制电路并被调制到 1900MHz的发射高频信号,经过滤波器滤波和功率放大器放大后,
通过天线发射出去。
2009-8-20 24
4.2.3 小灵通手机的工作原理射频电路的组成:主要由 接收电路,发射电路,第一本振电路,第二本电路,中频处理电路 及 功率放大电路 组成。
2009-8-20 25
4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 接收电路工作原理小灵通射频接收电路图
2009-8-20 26
4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 发射电路工作原理小灵通射频发射电路图
2009-8-20 27
4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 第一本振电路小灵通第一本振电路原理图
2009-8-20 28
4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 第二本振电路小灵通第二本振电路原理图
2009-8-20 29
4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 中频处理电路、功率放大电路
2009-8-20 30
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
逻辑电路主要由中央处理器芯片、复位芯片 (也有采用三极管的 )、字库芯片、
EEPROM写码芯片,SRAM暂存器芯片、稳压供电芯片、受话音频放大芯片、送话音频放大芯片组成 。
2009-8-20 31
4.2.3 小灵通手机的工作原理( 逻辑电路工作原理)
☆ 开机电路小灵通开关机电路原理图
2009-8-20 32
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 充电及电池检测电路小灵通开充电及电池检测电路原理图
2009-8-20 33
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 送话放大电路小灵通送话放大电路图
2009-8-20 34
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 受话放大电路小灵通受话放大电路图
2009-8-20 35
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 振玲电路小灵通振玲放大电路原理图
2009-8-20 36
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 键盘灯及 LCD液晶显示屏灯电路键盘灯及 LCD液晶显示屏灯电路
2009-8-20 37
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 键盘电路键盘电路
2009-8-20 38
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ LCD液晶显示电路
☆ 写码电路
2009-8-20 39
4.2.3 小灵通手机的工作原理
4) 电源供电电路分析:
☆ 射频供电电路射频供电电路
2009-8-20 40
4.2.3 小灵通手机的工作原理
4) 电源供电电路分析:
☆ 逻辑供电电路逻辑供电电路
2009-8-20 41
4.2 小灵通手机
4.2.4 小灵通手机的常用功能
1) 盲呼区当小灵通手机移动到服务区外或小灵通关机时,系统会将呼入的电话号码和拨叫时间保存起来,在小灵通手机重新进入服务区或小灵通手机开机后,再将信息发送给小灵通。所显示的电话号码后面会自动加,*” 提示,真正做到了,信息不漏,。此项业务是免费的,但需要来电显示功能支持。
2009-8-20 42
4.2 小灵通手机
4.2.4 小灵通手机的常用功能
2) 呼叫转移小灵通呼叫转移有三种方式:无应答转移、无条件转移、
遇忙转移。
3) 呼叫等待 4) 三方通话
5) 呼出限制 6) 遇忙回叫
2009-8-20 43
4.1 PAS系统结构由什么组成? 它与 GSM系统有什么根本的区别?
4.2 小灵通手机有何特点?
4.3 简述小灵通手机的信号流程?
4.4 小灵通手机的工作频率为多少? 其调制方式为哪一种?
4.5 小灵通手机的发射功率是多少? 试与 GSM手机相比较 。
4.6 PAS系统的基站发射功率为多少? 试与 GSM系统的基站相比较 。
4.7 试分析小灵通手机各单元电路的工作原理 。
4.4 习 题
移动通信技术
2009-8-20 2
第 4章 无线市话系统本章要点
PAS系统结构及相关知识 。
PAS通信技术及通信过程小灵通手机的结构及工作原理
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第 4章 无线市话系统
4.1 PAS系统
4.2 小灵通手机
4.4 习 题
2009-8-20 4
4.1 PAS系统
4.1.1 PAS系统简介
PAS( Personal Access Phone System) 是一种新型的无线接入系统,它依托于原有的市话网,采用先进的微蜂窝技术,以无线的方式接入到固定电话网,
使传统的固定电话可以在网络覆盖区域内携带使用,
用户可以随时随地接听,拨打市内,国际电话,也可方便地拨打寻呼和移动电话,是市话的有效延伸和补充,同时又保留了有线网络带宽,稳定,大容量,多业务等固有的优势 。
2009-8-20 5
PAS系统技术指标
(1) 射频范围,1895.150MHz--1917.950MHz
(2) 载频数,77个
( 3) 载频间隔,300KHz
( 4) 复用方式,TDMA/TDD 时分多址 /时分双工
( 5) 复用信道数 /载频,4个
( 6) 调制方式,π/ 4QPSK
( 7) 传输速率,384Kbps
( 8) 语音编码,ADPCM 32Kbps
( 9)发射功率,PAS移动台 10mW 基站 10--200mW
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4.1 PAS系统
4.1.2 PAS系统结构
PAS无线接入系统一般由,移动台 (PS),基站 ( RP),基站控制器 (RPC),局端设备 (RT),网络管理系统 ( NMS),空中话务控制器 (ATC)等组成,
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4.1.3 PAS通信技术
PAS系统涉及很多技术问题,我们主要讲频率分配与多址技术、微峰窝与信道分配技术,V5技术、切换与漫游技术等问题
1) PAS的频率使用与多址技术
2) 微蜂窝与信道动态分配技术
3) V5技术
4) 越区切换与漫游技术
2009-8-20 8
PAS的频率使用与多址技术频率范围是 1895.15MHz--1917.95MHz
每个载频所占有的带宽是 300kHz
整个频段的可用载频数是 77个
70至 77号载频做控制信道使用
1--69号载频用于业务信道接入方式采用 FDMA/ TDMA/TDD
无线信道基于时分多址( TDMA)结构时帧帧长为 5ms,被划分为 8个时隙时隙长为 5ms/8=0.625ms,每个时隙 240比特基站空中接口速率为 240bit/0.625ms=384kb/s
2009-8-20 9
微蜂窝与信道动态分配技术
PAS系统的组 网形式 是微区。
PAS系统采用信道动态分配技术。
它是利用现有市话网络进行无线通信的有效手段,把微蜂窝技术和信道动态分配技术有机地结合起来。
PAS手机收发分别占用同一载频中的不同时隙,
一个载频可提供 4对信道,其中 1对信道作为控制信道,另外 3对信道作为业务信道。在话务量较大的地段,为了提高服务等级,减小呼损率,可以将 2至 4
个基站捆绑在一起。如将 4个基站捆绑在一起,共有
4x4对 =16对信道,其中 1对信道作为控制信道,其余的 15对信道作为业务信道使用。
2009-8-20 10
V5技术
V5接口是将接入网 (AN)和本地交换机 (LE)相连接的 V接口系列的一个通用术语,是一种标准化的,完全开发的接口 。
V5接口分为 V5.1和 V5.2接口,其中 V5.1具有复用功能,
V5.2具有集成功能和时隙动态分配的特点。
V5接口技术的特点:
它是一个全开放的接口,
可支持不同的接入方式,
能提供综合业务数字服务,
信息传输安全、可靠,
降低成本,
V5接口技术是小灵通具有无线上网、越区漫游和在线计费等多项功能的基础。
2009-8-20 11
PAS的越区切换技术
2009-8-20 12
当用户从归属基站局端机 (Home RT)覆盖区漫游到访问基站局端机 (Visited RT)时,ATC对其进行登记注册。
ATC漫游注册数据库内的数据包括用户号码、
Home RT,Visited RT等信息。如果漫游在外的用户要进行呼叫的话,ATC便将此呼叫导向 Home RT
建立呼叫。同样,当漫游在外的用户被呼时,ATC
将呼入呼叫从 Home RT导向用户所在的 Visited RT。
话务交换连接总是通过分配给用户的交换机端口进行的
PAS的漫游
2009-8-20 13
4.1 PAS系统
4.1.4 PAS通信过程
1)主呼
(1)
2009-8-20 14
4.1 PAS系统
4.1.4 PAS通信过程
2)被呼
(5)
2009-8-20 15
4.1 PAS系统
4.1.4 PAS通信过程
3)鉴权为了保证 PAS通信的保密性和安全性,防止非授权用户盗用或窃听,系统向每个手机用户提供一个唯一的鉴权密码,所有的用户号码及鉴权密码等一系列数据都储存在局端机( RT)的管理数据库里,鉴权密码由 10个或 16个十六进制数组成。用户在申请入网时,由电信部门将鉴权密码和用户号码等数据通过编程器写入手机中的 EEPROM写码芯片内。每台小灵通手机在建立通信之前必须经系统进行密码验证,经系统核对认可后才允许入网通信,从而保证高度安全可靠的通信。
2009-8-20 16
4.1 PAS系统
4.1.5 PAS与 GSM的比较
1)使用与结构方面
2)系统特点方面
3)通信技术方面
4)系统的发展趋势
2009-8-20 17
4.2 小灵通手机
4.2.1 小灵通手机的机型以 UT斯达康通信公司生产的小灵通为例,主要机型有,700U系列,UTS702-X,UTS702-A,UTS702-F、
UTS702-P,UTS702-S,UTS702-K,UTS708— S331、
UTS702-JMG,UTS702-KM6,UTS708— J,UTS702-KM7、
UTS702-SYM2N,UTS708-SY等,其中一些早期型号已停产,目前市面上流行的有,700U系列,UTS708— S331、
UTS702-P,UTS702-F,UTS708-SY,UTS702-A等。
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4.2 小灵通手机
4.2.2 小灵通手机的技术指标
( 1) 体积:小于 200cm3( 2) 重量:小于 100g(含电池 )
(3) 射频频率,1895.150MHz--1917.950MHz (4) 发射功率,10mW ( 平均 ),80mW( 峰值 ) ( 5) 灵敏度:小于
16dbμV ( 6) 通信方式,TDMA/TDD 时分多址 /时分双工
( 7) 复用信道数 /载频,4个 ( 8) 调制方式,π/ 4QPSK
( 9) 传输速率,384Kbps ( 10) 语音编码,ADPCM
32Kbps ( 11) 铃 声 频 率,2800 Hz,1800 Hz
2009-8-20 19
4.2 小灵通手机
4.2.2 小灵通手机的特点
( 1) 语音清晰
( 2) 移动通信
(3) 绿色环保
(4)功能完备
( 5) 超长待机、通话时长
( 6) 精巧时尚
( 7) 费用低廉
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4.2 小灵通手机
4.2.3 小灵通手机的工作原理小灵通手机组成框图
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4.2 小灵通手机
4.2.3 小灵通手机的工作原理接收信号流程
1) 信号流程发射信号流程
2009-8-20 22
接收信号流程从基站来的 1900MHz高频信号经手机天线通过带通滤波器后,得到较纯净的 1900MHz高频信号,经天线转换开关转换后,将接收通路接通,接收信号与
1.6GHz的第一本振信号在第混频器混频后得
243.95MHz的中频信号,通过带通滤波器滤波后,选出较纯净的 243.95MHz中频信号,此信号在中频处理芯中与第二本信号进行二混频后,得到 10.8MHz的第二中频信号,第二中频信号经 QPSK解调后,完成数字信号的 TDMA时分多址分解、解密、语音解码、数 /模转换后,再经音频信号放大后送给扬声器发出音响。
2009-8-20 23
发射信号流程语音信号经 MIC送话器声电转换为电信号后,
送入音频放大器放大,再经过 A/ D转换,然后对数字信号进行语音编码,语音信号经过信道编码交织、加密等工作后,通过 TDMA帧形成单元形成
TDMA数据流。 TDMA数据流进行 QPSK调制,调制后的信号分为 I+,I-,Q+,Q-四种信号。这四路信号同时送入到调制电路并被调制到 1900MHz的发射高频信号,经过滤波器滤波和功率放大器放大后,
通过天线发射出去。
2009-8-20 24
4.2.3 小灵通手机的工作原理射频电路的组成:主要由 接收电路,发射电路,第一本振电路,第二本电路,中频处理电路 及 功率放大电路 组成。
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4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 接收电路工作原理小灵通射频接收电路图
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4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 发射电路工作原理小灵通射频发射电路图
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4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 第一本振电路小灵通第一本振电路原理图
2009-8-20 28
4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 第二本振电路小灵通第二本振电路原理图
2009-8-20 29
4.2.3 小灵通手机的工作原理
☆ 中频处理电路、功率放大电路
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4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
逻辑电路主要由中央处理器芯片、复位芯片 (也有采用三极管的 )、字库芯片、
EEPROM写码芯片,SRAM暂存器芯片、稳压供电芯片、受话音频放大芯片、送话音频放大芯片组成 。
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4.2.3 小灵通手机的工作原理( 逻辑电路工作原理)
☆ 开机电路小灵通开关机电路原理图
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4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 充电及电池检测电路小灵通开充电及电池检测电路原理图
2009-8-20 33
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 送话放大电路小灵通送话放大电路图
2009-8-20 34
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 受话放大电路小灵通受话放大电路图
2009-8-20 35
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 振玲电路小灵通振玲放大电路原理图
2009-8-20 36
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 键盘灯及 LCD液晶显示屏灯电路键盘灯及 LCD液晶显示屏灯电路
2009-8-20 37
4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ 键盘电路键盘电路
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4.2.3 小灵通手机的工作原理
3) 逻辑电路工作原理,
☆ LCD液晶显示电路
☆ 写码电路
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4.2.3 小灵通手机的工作原理
4) 电源供电电路分析:
☆ 射频供电电路射频供电电路
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4.2.3 小灵通手机的工作原理
4) 电源供电电路分析:
☆ 逻辑供电电路逻辑供电电路
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4.2 小灵通手机
4.2.4 小灵通手机的常用功能
1) 盲呼区当小灵通手机移动到服务区外或小灵通关机时,系统会将呼入的电话号码和拨叫时间保存起来,在小灵通手机重新进入服务区或小灵通手机开机后,再将信息发送给小灵通。所显示的电话号码后面会自动加,*” 提示,真正做到了,信息不漏,。此项业务是免费的,但需要来电显示功能支持。
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4.2 小灵通手机
4.2.4 小灵通手机的常用功能
2) 呼叫转移小灵通呼叫转移有三种方式:无应答转移、无条件转移、
遇忙转移。
3) 呼叫等待 4) 三方通话
5) 呼出限制 6) 遇忙回叫
2009-8-20 43
4.1 PAS系统结构由什么组成? 它与 GSM系统有什么根本的区别?
4.2 小灵通手机有何特点?
4.3 简述小灵通手机的信号流程?
4.4 小灵通手机的工作频率为多少? 其调制方式为哪一种?
4.5 小灵通手机的发射功率是多少? 试与 GSM手机相比较 。
4.6 PAS系统的基站发射功率为多少? 试与 GSM系统的基站相比较 。
4.7 试分析小灵通手机各单元电路的工作原理 。
4.4 习 题