GSMGPRS移动通信网络的应用设计

新疆工程学院课程设计说明书题目名称：GSM/GPRS移动通信网络的应用设计系部：计算机工程系专业班级：通信11-3班学号：2011231405学生姓名：贺珊珊指导教师：艾散蔡亚永完成日期：2013-7-11新疆工程学院课程设计评定意见设计题目：GSM/GPRS移动通信网络的应用设计学生姓名：贺珊珊评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：2013年07月11日新疆工程学院实习（实训）任务书计算机工程系（部）通信技术专业11-3班23人数实习（实训）科目移动通信起止时间13-7-1～13-7-12实习（实训）方式(分散、集中)集中地点计算机系硬件机房带队教师艾散指导教师艾散蔡亚永实习（实训）目的：通过学生对GSM/GPRS移动通信网络的实际应用，加深学生对于GSM/GPRS网络的组成原理的理解和应用能力。实习（实训）内容和要求：1．掌握移动通信网络的原理与特点。要求写出TDMAGSM/GPRS网络的系统原理。2．学会短消息发送原理。要求说明GSM/GPRS系统短消息发送的原理与过程，并画出相应框图。3.学习移动通信中语音编码的基本方法。要求说明语音编码的特点与分类，并说明移动通信对语音编码的要求。实习（实训）场所概况：移动通信实验系统(四台)、示波器(四台)实习（实训）安排时间内容分组情况13-7-1～13-7-2GSM/GPRS移动通信网络实验23人13-7-3～13-7-4GSM/GPRS短消息发送实验23人13-7-5～13-7-8GSM/GPRS话音与呼叫实验23人13-7-9～13-7-10总结实习报告23人13-7-11～13-7-12答辩23人实习（实训）目标及考核方式实习结束，每个学生都应对GSM/GPRS移动通信网络的组成原理加深了解，理解GSM/GPRS的短消息发送原理与语音编码方法。要求写出实习报告，分组答辩。教师根据答辩情况、实习报告，结合平时实习表现给定本次实习成绩。实习成绩为百分制。实习实训负责人：艾散系（部）领导：2013年7月11日1摘要首先介绍移动通信网络的原理与特点,同时写出了TDMAGSM/GPRS网络的系统原理以及短消息发送原理。说明GSM/GPRS系统短消息发送的原理与过程，并画出相应框图。其次总结移动通信中语音编码的基本方法并说明语音编码的特点与分类和要求。关键字：GSM系统、GPRS、编码2目录1.GSM/GPRS绪论........................................................21.1GSM简介........................................................21.2蜂窝移动通信系统的发展历程......................................31.3GSM/GPRS的通信系统.............................................51.3.1GSM/GPRS系统传输总图.....................................51.3.2GSM网络结构..............................................51.3.3GPRS网络的简介及移动数据业务的主要领域...................61.4GPRS服务........................................................72.GSM/GPRS模块用AT指令主叫通话.......................................82.1基本原理........................................................82.1.1GPRS基础知识.............................................82.1实验目的........................................................82.2实验原理........................................................92.3实验步骤.......................................................102.4实验结果.......................................................102.5实验结论.......................................................113.GPRS短消息业务.....................................................113.1实验目的.......................................................113.2实验原理.......................................................123.3实验步骤.......................................................143.4实验结果.......................................................144.GPRS无线上网实验...................................................154.3实验目标.......................................................154.2.实验器材......................................................154.3实验原理.......................................................154.4实验步骤.......................................................154.5实验结果.......................................................16总结..................................................................18参考文献..............................................................19321.GSM/GPRS绪论1.1GSM简介GSM是由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。GSM是全球移动通信系统(GlobalSystemofMobilecommunication)的简称。它的空中接口采用时分多址技术。1.频率分布GSM900：上行（MHz）890-915；下行（MHz）935-960GSM900E：上行（MHz）880-915；下行（MHz）925-960GSM1800：上行（MHz）1710-1785；下行（MHz）1805-1880GSM1900：上行（MHz）1850-1910；下行（MHz）1930-1990GSM系统技术特点频谱效率由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。2.容量由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS系统高3～5倍。3.话音质量鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关。4.开放的接口GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且报刊网络直接以及网络中各设备实体之间，例如A接口和Abis接口。5.安全性通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。鉴权用来验证用户的入网权利。加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄漏其地理位置。6.与ISDN、PSTN等的互连与其他网络的互连通常利用现有的接口，如ISUP或TUP等。在SIM卡基础3上实现漫游。漫游是移动通信的重要特征，它标志着用户可以从一个网络自动进入另一个网络。全球移动通信系统可以提供全球漫游，当然也需要网络运营者之间的某些协议，例如计费。1.2蜂窝移动通信系统的发展历程蜂窝移动通信系统是由第一代蜂窝移动通信系统，第二代移动蜂窝系统，第三代移动通信系统逐步发展演变而来。1.第一代蜂窝移动通信系统1978年，美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务（AMPS）系统，这是第一种真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统。AMPS采用频率复用技术，可以保证移动终端在整个服务覆盖区域内自动接入公用电话网，具有更大的容量和更好的语音质量，很好地解决了公用移动通信系统所面临的大容量要求与频谱资源限制的矛盾。20世纪70年代末，美国开始大规模部署AMPS系统。AMPS以优异的网络性能和服务质量获得了广大用户的一致好评。AMPS在美国的迅速发展促进了在全球范围内对蜂窝移动通信技术的研究。到20世纪80年代中期，欧洲和日本也纷纷建立了自己的蜂窝移动通信网络，主要包括英国的ETACS系统、北欧的NMT-450系统、日本的NTT/JTACS/NTACS系统等。这些系统都是模拟制式的频分双工（FrequencyDivisionDuplex，FDD）系统，亦被称为第一代蜂窝移动通信系统或1G系统。2.第二代蜂窝移动通信系统900/1800MHzGSM第二代数字蜂窝移动通信(简称GSM移动通信)业务是指利用工作在900/1800MHz频段的GSM移动通信网络提供的话音和数据业务。GSM移动通信系统的无线接口采用TDMA技术，核心网移动性管理协议采用MAP协议。900/1800MHzGSM第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型：端到端的双向话音业务。移动消息业务，利用GSM网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收的消息业务。移动承载业务及其上移动数据业务。移动补充业务，如主叫号码显示、呼叫前转业务等。经过GSM网络与智能网共同提供的移动智能网业务，如预付费业务4等。国内漫游和国际漫游业务。900/1800MHzGSM第二代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建GSM移动通信网络，所提供的移动通信业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络可以是同一个运营者的网络，也可以由不同运营者的网络共同完成。提供移动网国际通信业务，必须经过国家批准设立的国际通信出入口。800MHzCDMA第二代数字蜂窝移动通信(简称CDMA移动通信)业务是指利用工作在800MHz频段上的CDMA移动通信网络提供的话音和数据业务。CDMA移动通信的无线接口采用窄带码分多址CDMA技术，核心网移动性管理协议采用IS-41协议。800MHzCDMA第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型：端到端的双向话音业务。移动消息业务，利用CDMA网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收的消息业务。移动承载业务及其上移动数据业务。移动补充业务，如主叫号码显示、呼叫前转业务等。经过CDMA网络与智能网共同提供的移动智能网业务，如预付费业务等。国内漫游和国际漫游业务。800MHzCDMA第二代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建CDMA移动通信网络，所提供的移动通信业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络，可以是同一个运营者的网络，也可