无线通信实验讲义0912 - 图文

通信综合实训系统实验指导书

（无线部分）

青岛科技大学信息科学技术学院通信工程实验中心

2009年12月

通信综合实训系统实验指导书—无线部分

目 录

无线通信实验平台系统简介 .............................................. 1 实验1 PHS无线通信系统组网设置实验 ..................................... 4

一、实验目的............................................................................................................ 4

二、实验内容............................................................................................................ 4 三、实验仪器............................................................................................................ 4 四、实验原理............................................................................................................ 4 五、实验步骤............................................................................................................ 8 六、实验报告.......................................................................................................... 22 七、思考题 ............................................................................................................. 23 实验2 PHS无线交换系统数据管理实验 .................................... 24

一、实验目的.......................................................................................................... 24

二、实验内容.......................................................................................................... 24 三、实验仪器.......................................................................................................... 24 四、实验原理.......................................................................................................... 24 五、实验步骤.......................................................................................................... 25 六、实验报告.......................................................................................................... 31 七、思考题 ............................................................................................................. 33 实验3 PHS无线通信链路协议追踪实验 .................................... 34

一、实验目的.......................................................................................................... 34

二、实验内容.......................................................................................................... 34 三、实验仪器.......................................................................................................... 34 四、实验原理.......................................................................................................... 34 五、实验步骤.......................................................................................................... 37 六、实验报告.......................................................................................................... 39 七、思考题 ............................................................................................................. 40 实验4 PHS网络信号性能测试实验 ....................................... 41

一、实验目的.......................................................................................................... 41 二、实验内容.......................................................................................................... 41

三、实验仪器.......................................................................................................... 41 四、实验原理.......................................................................................................... 41 五、实验步骤.......................................................................................................... 43 六、实验报告.......................................................................................................... 44 七、思考题 ............................................................................................................. 46 实验5 PHS短信业务流程追踪实验 ....................................... 47

一、实验目的.......................................................................................................... 47 二、实验内容.......................................................................................................... 47

三、实验仪器.......................................................................................................... 47 四、实验原理.......................................................................................................... 47 五、实验步骤.......................................................................................................... 49 六、实验报告.......................................................................................................... 54 七、思考题 ............................................................................................................. 55

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无线通信实验平台系统简介

本无线通信实验平台采用海天基站、基站控制器、无线交换机及小灵通手机组成。在此实验平台中，学生通过实际硬件、软件组网操作认识并熟悉PHS移动通信系统的系统原理。并通过对无线交换机的学习了解到无线通信的移动性管理。在空中接口方面，手机在3个基站的无线信号覆盖下，可追踪到其鉴权登记、信令的产生及信道的分配。还可通过仪器或拨测的方式检测到无线信号的传播及衰减。在短信平台方面，学生在短信服务器的设置中了解短信收发原理并可实时追追踪到短信收发流程。通过以上的学习、实验，学生可熟悉整个PHS网络构造和通信流程，延伸到GSM、CDMA网络乃至整个移动通信网有宏观而细致的理解。

本实验系统中，学生计算机通过二层网络交换机接入到系统中，以进行实验，具体网络拓扑图如图1-1所示。

图1-1网络拓扑图

如图1-1所示，整个系统由5部分组成，包括基站、基站控制器、无线交换机和移动终端即小灵通手机，还有后台维护操作部分。

终端接入部分采用PHS移动手机和程控话机，可根据实际学生人数来配置用户话机的数量。基站完成无线信号的区域覆盖。在基站的服务范围之内移动终端和基站之间通过RCR STD-28的空中接口构成无线链路。基站控制器通过ISDN的BRI-U接口对基站进行控制和管理。并通过2M线连上无线交换机，由无线交换机完成对服务区域内的移动用户进行通信控制和管理。后台维护操作部分通过本地局域网与前台控制设备相连，完成对设备的数据配置、修改、维护等操作，包括学生终端和服务器，能根据学生数量灵活增加、减少学生端数量。

平台各部分功能简介： 1.无线终端

本实验系统采用小灵通，即PHS(Personal Handyphone system)手机。

PHS采用RCR-STD28协议作为空中无线接口标准，采用微蜂窝技术， RCR-STD28规定手机的发射平均功率≤10mW，峰值功率≤80mW，发射功率不可控。除此之外，有关PHS

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手机发射功率的测量还有：

（1）载波关断泄漏功率≤80nW。

（2）发射瞬态响应特性：脉冲上升、下降时间≤13μS。

（3）杂散发射功率相对载波电平（衰减量）≥50dB，或绝对电平≤2.5μW。

由于PHS手机发射功率比较小（仅为普通GSM手机的1/10－1/20）, 对别的手机或无线设备干扰也小，它的待机时间、通话时间都比较长。 2.天线

本实验系统设备使用的是1C7T智能天线，即1个控制信道7个话音信道，为无线用户提供比较高的系统容量。

智能天线 ：将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号。同时，利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。

3．基站

本实验系统设备融合了固定波束切换智能天线技术和空间分集技术，其先进的智能算法可以对移动终端方位进行搜索、跟踪，使基站的收发波束对准移动终端，从而增强了基站的接收灵敏度、有效的降低了通信干扰，提高了频率利用率。它采用标准接口，可与公网对接，而且由于采用了智能天线技术，所以不再需要进行通道校准。

功能特点：

（1） 信道格式：1C7T （2） （3） （4） （5）

发射功率：20mW

载波频点：1893.65MHz ~ 1919.45MHz 接 口：GPS接口，1C15T组控接口

其 它：支持短信息业务，支持32K/64K数据业务

（6） 工作电压：220V±20％AC （7） 供电方式：本地供电

（8) 环境温度：-35℃ ~ +65℃ 抗状态，迅速将雷电流泄放到大地，并把由雷电引起的过电压限制在用电设备允许承受的耐压范围以内，以确保基站设备的安全运行。

4．基站控制器

本实验系统设备主要完成对基站的控制和管理，为基站提供远端馈电，分配空中无线信道，完成64kb/s PCM语音编解码，提供基站线路同步的时钟基准、完成无线单元系统的数字中继接入、传输协议转换、以及提供各类增值服务等。

功能特点：

（1）完成各种无线协议的转换。

（2）注册管理：建立并维护所有注册在该CS下PS的信息并实时通知CS。

（3）鉴权管理：根据CS提供的PS鉴权码，按照鉴权算法产生的数据和PS提供的计算结果比较并提交给本地交换机比较结果。

（4）接受GPS或其他CS提供的基准时钟信号，控制基站线路同步。 5．无线交换机

无线交换机主要对服务区域内的移动用户进行通信控制和管理。例如： （1）呼叫的处理和控制。

（2）过区切换和漫游的控制。

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（3）用户位置信息的登记与管理。

（4）用户号码和移动设备号码的登记和管理。 （5）服务类型的控制。 （6）对用户实施鉴权。

（7）为系统中连接中央交换局及为其它公用通信网络，如公用交换电信网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）和公用数据网（PDN）提供链路接口，保证用户在转移或漫游的过程中实现无间隙的服务。

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实验1 PHS无线通信系统组网设置实验

一、实验目的

1．了解PHS无线通信系统的组网原理 2．熟悉操作维护系统的设置与操作

二、实验内容

1．了解无线接入部分的组网结构及硬件接口

2．架设维护终端服务器

3．通过操作维护系统服务器实行对无线接入系统的远端监控与管理

三、实验仪器

1．PHS基站设备 1台 2．PHS基站控制器设备 1台 3．无线交换机设备 1台 4．学生终端电脑 （含众友科技客户端管理软件） 1台 5．服务器（含众友科技服务端管理软件） 1台

四、实验原理

（一）无线本地环路概念

PHS（Personal Handy-Phone System）无线通信系统又称“个人便携式电话系统”，是根据日本无线电系统研究与开发中心 RCR 于 1992 年制订的标准草案 RCR-STD28《第二代无绳电话系统》研制开发的数字无绳电话系统。它将市话传输交换与无线接入技术有机结合在一起，利用市话的交换传输资源，以无线方式提供在一定范围内具备移动漫游性能的个人通信终端。简而言之，就是通过一定的技术手段，使传统意义上的固定电话可以在无线网络覆盖范围内随身携带、移动使用。按照“信息产业部电（2000）604 号”文件的规定，将“PHS作为固定电话网的补充和延伸，定位于小范围低速移动无线接入”，所以PHS无线通信系统属于一种小范围低速移动无线接入技术（无线本地环路）。

众所周知，本地交换机至用户之间的线路，称为本地环路，这段线路要占市话网投资 50%以上甚至还多，而传统的物理线路是双绞铜线，只能传话音和低速数据，因此，本地环路已成为现代高速通信发展的“瓶颈”。

ITU-T 在 1995 年 7 月提出接入网（AN，Access Network）的概念。接入网包括传输系统、复用设备、用户与网络接口设备以及数字交叉连接设备等。接入网可以部分（主分线器或分线器至用户）或全部（端局机至用户）替代本地环路，所以，有人把接入网称为本地环路。

接入网按传输介质分为有线接入网和无线接入网。有线接入网最早用线缆接入，后来用光纤与同轴混合接入（HFC）、光纤接入或 XDSL（HDSL、ADSL）等。无线接入网因为它组网灵活、扩容方便、维护费用和运营成本低、安装快捷、系统简单、覆盖范围广，可适用于市区、市郊、农村，而且，可靠性和话音质量都很好。所以，在有线铺设极为困难的地方，

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无线接入网可以替代本地环路。

无线接入网是用无线通信系统（包括无绳电话传输、微波、蜂窝通信等）全部或部分替代传统的本地环路，为固定用户区域的移动用户提供电信业务。简单而言，就是用无线链路来代替用户电话机和电话公司交换局之间的电线、电缆。 1．无线本地环路系统的组成

一般来说，无线本地环路是由操作维护系统（OMC，Openation Maintenance Center）、基站控制器 (CS，Base Station Control)、基站（CS，Base Station）和用户终端（PS，Personal Station）组成。

2．线本地环路的接口

一个无线本地环路系统存在多种接口，即交换机与基站控制器接口，基站控制器与基站的接口，基站与用户终端的接口。交换机与基站控制器的连接，物理上可以采用双绞铜线、同轴电缆、微波线路或光纤等；基站控制器与基站之间的接口，物理上可用双绞铜线、同轴电缆、光纤等，而不同的产品采用不同协议，大多数为专用协议；基站与用户终端之间采用无线全双工通信方式，即用频分双工（FDD）或时分双工（TDD），它们的接口是空中接口，包含无线接口、信令与语音编码及传输内容，而无线空中接口包括无线频道划分、无线调制方式、双工方式、发射功率及控制等。空中接口是由无线接入方式决定的。

3．线本地环路的接入方式

按照公用空中接口标准，无线本地环路的有多种接入方式。既可连接电信/网通公网作为固定电话的延伸，也可作为高端企业、学校、军队、医院等集团用户的专用通讯网。 （二）接入电信/网通公网的固话系统 网络结构如下图1-2所示。

图1-2接入电信/网通公网网络结构图

当作为电信/网通公网用户时，组网结构采用微蜂窝技术，许许多多的基站有机地组合在一起以满足整个大区域的通信需求。PHS手机通过空中无线信号首先蜂窝状星罗棋布的基站取得联系，这些安置在服务区内不同位置的基站再通过ISDN BRI U接口的双绞线与基站控制器相连。基站控制器可以和某一个基站在远端机房，也可以和无线交换机一起在中心机房。作为基站的管理端，基站控制器由2M线通过传输配线架联结本地交换机并通过IGW网关接入公网。

（三）有线/无线一体化专网系统

网络结构如下图1-3所示。

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图1-3有线/无线一体化专网网络结构

通过建立有限的基站使信号覆盖固定的范围，基站由基站控制器连接上无线交换机，无线交换机来实现对本网用户的权限分配、呼叫管理等。此接入方式的特点是在所建立的基站服务区域之内，用户自由实现内部通信，而不必向电信/网通等运营商付费。在国家规定的范围之内可以控制选择信号频率，安全保密。其中，无线交换机在管理无线移动用户的同时也可以连接程控电话，可使有线无线用户终端双机同号或多机同号，从而达到稳定而及时的通信效果。

PHS无线通信系统组网需要在硬件组网联接的基础上在网管上架设服务器并对其进行设置。在学习网管的使用的前面让我们了解一点无线本地环路硬件接口连接的知识： 1.基站端

图1-4基站端电路板

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电源线 U口线

图1-5基站接口图

U口线在基站内部的操作维护板上引出与基站控制器相连，接口符合ISDN协议。电源线使用三芯电源线，根据电源插座标识的L、G、N分别连接火线、地线和零线.。

U接口 ：ISDN有两种速率连接端口，一种是ISDN BRI（基本速率接口），基于双绞线（2B+D），速度是144kbps；另一种是ISDN PRI（基群速率接口），基于T1（23B+D）或者E1（30B+D），总速率分别为1.544Mbps或2.048Mbps。U接口即ISDN 的BRI-U接口。用于目前的大多数双绞线。144 kbps的通道总带宽中，其中两个通道称为B（荷载Bearer）通道，速率为64 kbps，用于承载声音、影像和数据通信。第三个通道是D（数据）通道，是16 kbps信号通道，用于控制B信道 2．基站控制器端

图1-6前面板

16个U口可接4个基站，120Ω的E1线连接交换机

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图1-7后面板

3．无线交换机端

E1线接入无线交换机的主控单元

2条数据线（交换机主控板连接线和中继线）到操作维护终端

五、实验步骤

1.服务器设置

对于所有访问后台设备的进程，前台网管服务器必须对其给予一定权限，本实验系统需启动维护台进程，所以首先对服务器进行设置。 双击执行文件：

图1-8进入视图

输入登陆密码，点击“确定”进入：

图1-9登陆密码界面

添加服务进程OAMServer：

图1-10添加服务进程

服务进程OAMServer是主机系统的核心进程，管理着维护、测量、计费等子进程。所有的子进程都要经过服务进程与接入设备连接。OAMServer不仅负责主机系统和客户端之间的消息转发及信息服务、数据保存等工作，而且要对重要的信息进行分析、处理。

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服务进程可以使用服务器地址（223.4.4.2）。

图1-11设置服务器地址

OAMServer编号：此服务器在网络上的编号 OAMServer名称：服务器名称

主用OAMServerIP地址：主用服务器所在PC机的IP地址 备用OAMServerIP地址：备用服务器所在PC机的IP地址 2．局站信息设置 将要管理局站进行设置：

图1-12局站信息设置

按如下数据填写：

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图1-13输入数据

局名：建议起局方所在地的名称。

局号：本局在服务器下的编号。

交换模块数：本局配置的交换模块数（小于32），本实验系统为1。 七号部件数：本局配置的七号部件数（小于5），本实验系统为1。 ETP数：本局配置的ETP数（0或1），本实验系统为0。 网络通信机：不存在NCP。 设置成功后如图1-14所示。

图1-14设置成功后图示

3．登陆服务器

图1-15登陆服务器

4．维护进程管理

在“终端管理”上点击右键

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图1-16进入维护进程管理

在客户类型中选择维护进程。

图1-17进入维护进程

客户类型：选择需要运行的进程。应选“维护进程” 客户名称：系统操作员分配给管理进程的名称 客户口令：终端管理进程连接到服务器的口令 客户级别：此版本不用

添加成功之后的界面如图1-18所示。

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图1-18添加成功之后的界面

在“文件”菜单中按顺序执行“创建配置文件、加载配置文件、复位OAMServer”，使建立的数据生效。

图1-19建立的数据生效

选择“OAMServer”，并确定。

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图1-20加载配置文件

5．维护台终端设置

在成功启动维护进程后，方可使用“维护台”终端对设备进行监控与维护 双击进入维护台。

图1-21进入维护台

点击“新建”，输入本地网“qdkd”，并回车。

图1-22输入本地网“qdkd”

选中“qdkd”，并“打开”

图1-23选中“qdkd”，并“打开” 在“查看”菜单中，选择“编辑模式”。

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图1-24进入编辑模式

在右边出现的图1-标中选择“增加SED交换机”按钮。

图1-25增加SED交换机

在空白处点击鼠标“左键”，会出现一个小图1-标，并在图1-标上鼠标“右键”，设置“属性”。

图1-26设置“属性”

根据在步骤2和步骤3中设定的数据，设置“维护台”终端的相关参数以启动维护台。

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图1-27启动维护台

输入用户名与密码后登陆服务器。

图1-28登陆服务器

1-29登陆服务器界面

如果设置正确，则连接上所指定局，登陆成功界面如下。

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图1-30登陆成功界面

登陆后界面。

图1-31登陆后界面

下图就代表服务器已连接的且运行正常的交换机终端。双击出现该交换机的具体配置。

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图1-32交换机的具体配置界面

深色显示且绿灯闪烁的板件是已配置且运行正常的板件。

图1-33已配置且运行的板件

点击各板件可以看到具体信息。

图1-34主控板

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图1-35用户板

6．PHS-RPC维护进程管理

要对基站及基站控制器进行管理，必须启动PHS-RPC维护进程 在服务进程中添加无线设备维护进程。

图1-36维护进程管理

添加一个“PHS-RPC维护”进程。

图1-37添加“PHS-RPC维护”进程

客户终端添加成功之后的界面如下：

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图1-38添加成功之后的界面

创建配置文件、加载配置文件、复位OAMServer，按照这个顺序执行这3个步骤。

图1-39配置文件

选择“OAMServer”，并确定。

图1-40配置完成界面

7．PHS OAM设置

启动无线接入网管：

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图1-41图标

设置服务器地址：

图1-42设置服务器地址

登陆服务器：

图1-43登陆服务器

根据在步骤2和步骤5中设定的数据，设置PHS OAM登陆选项：

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图1-44设置PHS OAM登陆选项

打开“设备清单“中的”BSC清单“，查看基站控制器数量及运行状态：

图1-45查看基站控制器数量及运行状态

打开“设备清单“中的”基站清单“，查看基站数量及运行状态。

图1-46查看基站数量及运行状态

点击基站可以看到相关信息：

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图1-47相关信息

六、实验报告

《无线通信实验平台》实验报告一

实验室名称： 实验日期： 年 月 日 学 院（系） 实验项目 教师评语 专业、班级 姓名 指导教师 教师签名： 年 月 日 成绩 22

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一、 1、 服务器设置 OAMServer编号 2、局站信息 局名 实验过程原始记录(数据、图表等) OAMServer名称 主用OAMServerIP地址 备用OAMServerIP地址 局号 交换模块 七号部件 ETP 网络通信机 3、维护进程管理 客户类型 客户名称 客户口令 客户级别 4、PHS-RPC维护进程管理 客户类型 5、PHS OAM设置 服务器IP地址 二、实验结果及分析 三、实验思考题解答 用户名 密码 客户级别 客户名称 客户口令 客户级别 七、思考题

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实验2 PHS无线交换系统数据管理实验

一、实验目的

1．掌握交换网络上的数据管理 2．了解系统运行所需数据的含义 3．学会数据配置。

二、实验内容

1．交换网络系统数据结构说明 2．系统运行所需数据详细解释 3．数据配置操作

三、实验仪器

1．无线交换机设备 1台 2．学生终端电脑 （含众友科技客户端管理软件） 1台 3．服务器（含众友科技服务端管理软件） 1台

四、实验原理

无线交换机主要对服务区域内的移动用户进行通信控制和管理，其数据结构说明： 1．系统参数：有关系统主要特征的数据。

2．用户数据：有关本局用户编号范围、号码、终端类型、业务权限等参数的数据。 3．AVPM半永久语音连接数据:定义AVPM半永久语音。

4．局向中继数据：关于本地中继路由、电路配置、信令方式、出/入局特征的数据。 5．路由中继数据：关于长途中继路由、电路配置、信令方式、出/入局特征的数据。

6．字冠数据：有关号码分析、号码翻译、路由选择、双编路字冠、时间编路字冠、字冠权限、过网字冠数据、本局所开放特种业务的数据等。 7．CENTREX：有关本局虚拟用户交换机的数据。

8．配置数据：有关各交换模块部件配置、公共资源配置的数据。 9．DLE/RSU数据：有关本局所带的DLE或RSU的数据。

10．SDN DSS1数据：ISDN DSS1信令系统链路层与网络层相关参数。 11．智能网数据：本局作为IN SSP时的相关数据。 12．PCS数据：PCS移动用户接入系统配置数据。 13．系统黑白名单：本局提供的黑白名单表。

14．广告业务数据：本局提供的广告服务业务数据。

15．连选用户组特征数据：描述本局连选用户组的引示号码及计费号码。 16．外局主叫用户权限数据：本局对外局主叫用户的呼叫权限说明。

17．用户指定目的码限制或接续数据：登记指定用户的限制或允许接续的目的码。 18．V5接口数据：关于本局LE侧V5接口配置、链路配置、保护组等数据。 19．半固定连接数据：64KB/S端到端透明数字连接数据。 20．群间呼叫限制数据：关于按群呼叫限制和开放的数据。 21．时限器参数：有关系统通用定时器的数据。

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22．升位描述：描述本局升位时从何种字冠升位为何种字冠。 23．统计数据输出时间：描述系统输出原始统计信息的时间段。 24．SDH链路配置数据：有关SDH接口板配置的链路情况。 25．SDH时钟配置数据：有关SDH接口的时钟配置情况。 26．单板七号数据：有关七号信令链路配置。

为实现本平台网内移动用户及固定用户的基本通信功能，须设置以下数据：系统参数、用户数据和PCS数据。系统参数定义本交换局上下承接的基本数据；用户数据定义模拟用户板所接入系统的固定用户数据及移动用户的部分数据；PCS数据定义通过基站及基站控制器接入系统的移动用户参数。

五、实验步骤

（一）准备工作 1.数据操作

启动程序，系统提示输入登录到本地的用户名和密码。 打开系统，首先是数据总览界面：

图2-1数据总览界面

在数据树窗口中，列出了所有的有权访问的局，如果某个局已经和数据库连上，就会在这个局的子树内列出该局的数据项。如果要查看数据，需要双击数据树窗口内的数据目录才能打开该目录。所有的操作和WINDOWS的资源管理器基本相同。

图2-2系统数据界面

如果双击了某个数据项或在某个数据项上按了回车，我们就会看到数据操作界面：

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数据总览窗口 数据查看窗口

图2-3数据操作界面

在数据编辑窗口中，分为两列，左边一列是数据名称，名称后“[ ]”内的是数据限制，其中有两个数字的表示其有效的最小值和最大值。在数据查看窗口里每选中一行数据，这行数据就会在数据编辑窗口里对应出来。 2.工具条介绍

图2-4工具条

从左到右依次：

（1）登录，用新的身份重新登录系统。

（2）注销，也就是退出当前的用户，以后要使用必须再次登录。

（3）数据工具编辑栏,是否显示数据编辑工具栏（包括“3。数据工具条”六项内容）。 （4）前后控制工具栏,是否显示前后控制工具栏（包括“2。导向工具条”三项）。

（5）数据树及数据编辑栏,是否显示数据树及数据编辑栏，如果你嫌数据查看窗口太窄，就可以使用它了。

(6)后退，也就是让数据总览窗口或数据查看窗口回到前一次显示的内容。 (7)前进，和后退相反，也就是如果你后退了，现在再退回来。 (8)上一级，也就是到上一级数据目录的意思。 (9)添加：添加一项数据。

(10)编辑：编辑数据查看窗口中当前选中的数据。 (11)保存：保存正在添加或编辑的数据。 (12)放弃：放弃当前编辑或添加的内容。

(13)删除：删除当前选中的数据。

(14）刷新：刷新当前数据查看窗口中显示的数据。 （二）实验步骤 1.创建系统参数

打开“系统数据”里的“系统参数表”：

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图2-5创建系统参数

系统参数表用于说明整个系统的一些主要参创建系统参数数，如系统配置的交换模块的数量、交换局类型、同步参数及交换局信令码点等。系统参数是交换局的必备数据。系统参数由以下数据项组成：

图2-6系统参数设置

1. 万层起始字冠：本局带有用户时，必须选择此项。数值为本局号码编号的前3位。在此输入“600“。代表本局固话用户号码前3位为600。 2. 3. 4. 5.

本局级别：按本局所处位置选择级别。选择“端局”。 编号长度：。即本局号码编号最小为3位，最大为8位。本局固话用户号码长度为8位。 内部码长：当本局号码编号为7位以上时，选择4或5 。输入“4”。 升位标志：当本地网在升位阶段时，应选择“已升位”。选择该项可使系统在适当的时候

对主叫用户发送升位辅助音。当市话网未升位或升位已告一段落，应选择“未升位”。 6. 国际长途加发0标志：当本局作为发端长话局且要求国际长途去话呼叫在国家号后加发“0”字冠时，应选择“加发”。否则应选择“不加发”。一般情况下，选择“不加发”。 7. 局类型：用于确定运行局的类型，即使作为局用交换机还是用户小交换机。应选择“用户交换机”。 8. 长途区号：[不含0][4]：当本局作为长途局或者长/市合一局，取本地长途区号。此数据作为长途出入局时使用，本实验系统中暂不使用。

9. 万层号数[1，4]：默认为1。

10. 外时标A模块[0、31]、外时标A群号[0、191]、外时标B模块、外时标B群号：为同步需要，可指定本局与某上级局同步，具体要指名本局的那一模块那一数字中继群输出时标。本实验系统中暂不使用。

11. 局间送空号音选择：按国际要求，去话呼叫收到空号信号，空号辅助音由发端长途局、终端长途局或终端市话局发送。对于本局用户发出的出局呼叫，遇空号信号，可根据数据定义选择两种不同的处理方式：一种是接通主叫用户和出中继，空号辅助音由后续局发送。一种是对中继拆线并启动本局的空号辅助音向主叫用户发送。此处选择“由本局发送”。 12. 本局信令点(信令点、分信令区、主信号区)编码：用于描述本局信令点编码数据，本局可以编定四种信令点编码，分别为国内主用、国内备用、国际主用、国际备用。若本局未进入七号信令网，则输入0，若本局已进入七号信令网，应根据电信部门的点码分配方案和本局网络标识输入本局的24位或14位信号点的编码。本实验系统已和程控交换平台互

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通信综合实训系统实验指导书—无线部分

联，约定的信令点编码为“2”。

13. 远端控制补充业务接入码：交换机提供了允许A用户在远端（B话机）上控制自己的话机（A话机）的功能，以实现新的补充业务。A用户在远端（B话机）上进行对自己话机（A话机）的控制操作时所需拨打的号码，即远端控制接入码。

14. 系统标识：系统标示列出了一些由用户设定的系统遵循执行的一些特征数据，主要包括如下几个方面：

(1）新业务采用国际操作：本交换系统可由用户依据本地需要部分灵活设定新业务的操作接入码，此项数据的选择表明新业务的操作遵循中国相关技术规范。

(2）系统初始启动统计进程：用于指示系统是否启动话务统计数据的正常输出，选择该

类数据时系统启动就开始输出统计数据。

(3）远端控制补充业务送免费应答信号：用于确定交换系统在用户使用远端控制补充业

务时是采用计费应答还是免费应答信号，选择该数据时为回送免费应答信号，否则回送计费应当信号。

(4）系统无应答通知免费应答信号：用于确定交换系统启动系统无应答通知业务时是采

用计费应答还是免费应答信号，选择该数据时为回送免费应答信号，否则回送计费应当信号。

(5）主叫不判断转移号码权限：用于指示系统在发生呼叫转移至长途时是否判别主叫的

呼叫权限。

(6）允许网间呼叫转移：用于指示系统是否允许用户进行网间呼叫转移，选择此数据为允许，否则为不允许。

(7）电脑话务音听提示音收号：用于指示系统在做用户交换机的收号时机，选择该类数据时表明采用在听电脑话务员的提示音过程中收号。否则在电脑话务员的提示音完成后收号。

15. 网络类型：用于标明运行局的网络类型，以确定交换系统的网络适应性。

16. 国家代码：用于标明运行局所在的国家，确保交换系统在信令协议、新业务操作方面与所在国技术规范的一致性和兼容性。

17. SCP配置数：智能网的实例个数。即配置的智能网的个数。

18. 本局呼叫复原方式、本地入局呼叫复原方式、长途入局呼叫复原方式：复元控制方式用于描述通话的主备叫的复原控制方式。“互不控”：主叫挂机或被叫挂机均拆除接续。“主叫控”主叫挂机拆除连接，被叫不拆除连接，可再应答。

19. 系统标识二：

(1）PCS用户采用强鉴权级别：决定PCS用户在基站切换时是否进行重新鉴权。采用强鉴权级别时表示需要重新鉴权，否则不再重新鉴权。

(2)长时间通话提供分段计费话单：对超长话单采用分段计费方式

(3)配置中继关口局用户权限服务器：配置有中继关口局用户权限服务器时选该项。 (4）配置预付费服务器：配置有预付费服务器时选该项5）配置话务台服务器：配置有话务台服务器时选该项。

20. PBX-PRI引示号：PRI交换机引示号，同用户小交换机引示号。

21. 呼叫转移属性：用于描述是否允许用户进行呼叫转移的业务类型，根据允许转移的业务类型中进行选择。

22. 系统类型：标示当前交换机系统的类型。

23. 系统固化数据：对是否让系统自动固化数据进行控制。 24. 是否配置时钟模块：对是否配置时钟模块进行控制。 2.创建用户数据

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打开“模块数据”里的“用户线参数”：

图2-7设置用户线参数

用户线参数指连接到本局用户电路接口上的模拟用户、数字用户及其他特殊用户的参数。

1. 号码：用户话机的标识，对每个正常终端是必要的。 2. 物理线号：指明用户线的实际物理位置。

3. 用户终端类别：

（1）脉冲话机：采用拨号脉冲或按键脉冲发号的普通电话终端。 （2）双音话机：采用DTMF发号的电话终端。

(3)投币话机：采用脉冲或双音发号的投币电话终端。 (4)2B+D数字终端：ISDN 2B+D数字终端。

(5)磁石环路台：通过用户线接入交换机的磁石台。

(6)用户小交换机：具有用户线连选功能的小交换机用户。 (7)连选特业用户：特种业务终端。

(8)PBX座席台：用户小交换机话务台。

(9)维护台话机：配置在程控机房，用于维护测试的电话终端。 (10)测试台话机：为测试台配置的专用于测试的电话终端。 (11）自动应答设备：具有来话自动应答功能的电话终端。 4. 市话类型服务：对用户的类型进行选择。

5. 连选组号[0、255]：如果只有一条用户线，则不必输入连选组号；如果多个用户在一个组中，需要实现连选功能，必须输入连选组号。

6. 网管级别[0、7]：网管级别标明用户受网管限制的层次。0最低，7最高。通常在未启用网管控制时，所有用户均选择0。

7. 受话限制：根据实际情况对用户受话的权限进行控制。

8. 本网呼叫权限：可根据用户呼出等级，分别同时限制若干等呼叫，且限制是独立的，无覆盖关系。

9. 复原方式：对用户终端为脉冲话机、双音话机、投币话机、2B+D数字终端的用户，此项不起作用。

10. 主叫类别：[0、15]： (1) 普通、定时计费 (2) 普通、用户表立即计费 (3) 普通、打印机立即计费 (4) 备用 (5) 普通、免费 (6) 备用

(7) 备用

(8) 优先、定时计费 (9) 备用

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(10) 优先、免费

(11~15) 备用 11.计费组号[0、255]：计费组号被计费设备来快速确定（无需再通过号码查找费率表）费率。 12. CENTREX组号：当用户为某一个虚拟用户交换机（CENTREX）群中的用户时，须说明该用户号码所属的虚拟用户交换机群号。

13.主叫源序号[0、255]：可以为需要用户分配主叫源序号，此数据与主叫源描述表配合使用。 14.另一引示号[8]：暂不用。

15.群号[0、227]：该数据与按群呼叫限制功能有关。 16. CID类别：

A类—允许向被叫用户显示主叫号码

B类—可以通过在被叫号码前加拨相应允许前缀的前提下向被叫用户显示主叫号码 C类—完全不允许向被叫用户显示主叫号码

17. 黑白名单类别：黑白名单功能是交换机的系统功能。该功能是交换机能根据用户线标识码、 入中继标识码或主叫号码，禁止/允许某些主叫用户或从某一入中继的来话对目的码的呼叫。

18. 用户显示主叫号码方式：选择让话机终端可以以DTMF（双音频）或FSK方式显示主叫码

19. 用户终端要求：同时选择若干项，根据用户情况进行选择。

20. 呼叫业务预置过网号：表示在用户呼叫字冠表中业务类型为0~31字冠时，由交换机自动在字冠前面附加一个字冠。

21. 过网号：表示用户在呼叫此过网号时，对于业务0到业务31的权限。

22. 出局呼叫选路指示字：表示呼叫字冠表中相应的双编路字冠组的字冠时选择第二编路，第二编路的内容由双编路字冠表描述。

23. CENTREX业务权限：均为CENTREX用户的特殊业务的权限。 24. 用户附加说明：均为用户的特殊业务的附加说明。

25. PSTN用户业务权限：用户业务权限定义了本局用户的业务注册信息，主要是补充业务。 3.PCS数据

打开“系统数据”里的“PCS数据”

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图2-8系统数据图

PCS移动用户的配置数据，可以和同号码的固定用户同时存在，固定用户可以是PSTN用户也可以是ISDN用户。

1.用户号码[8] 同本网固定用户。

2.终端ID号：由PCS移动终端厂家提供的唯一识别码。 3.群号[0、127]：同本网固定用户。 4.计费区号：同本网固定用户。

5.业务参数：移动用户的补充业务权限、呼叫权限以及欠费闭塞标识。 4.拨打测试

数据配置完成后，保存配置结果并进行拨打测试。

图2-9拨打测试

六、实验报告

《无线通信实验平台》实验报告二

实验室名称： 实验日期： 年 月 日 学 院（系） 实验项目 教师评语 教师签名： 年 月 日 二、 1、系统参数 万层起始字冠 本局级别 编号长度 内部码长 升位标志 国际长途加发0标志 实验过程原始记录(数据、图表等) 专业、班级 姓名 指导教师 成绩 31

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局类型 长途区号 万层号数 外时标A模块 局间送空号音选择 本局信令点编码 远端控制补充业务接入码 系统标识 网络类型 国家代码 SCP配置数 本局呼叫复原方式 系统标识二 PBX-PRI引示号 呼叫转移属性 系统类型 系统固化数据 是否配置时钟模块 2、用户数据 号码 物理线号 用户终端类别 市话类型服务 连选组号 网管级别 受话限制 本网呼叫权限 复原方式 32

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主叫类别 计费组号 CENTREX组号 主叫源序号 另一引示号 群号 CID类别 黑白名单类别 用户显示主叫号码方式 用户终端要求 呼叫业务预置过网号 过网号 出局呼叫选路指示字 CENTREX业务权限 用户附加说明 PSTN用户业务权限 3、PCS数据 用户号码 终端ID号 群号 计费区号 业务参数 二、实验结果及分析 三、实验思考题解答 七、思考题

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实验3 PHS无线通信链路协议追踪实验

一、实验目的

1．了解基于PHS空中接口无线链路消息呼叫建立、释放的过程 2．无线链路建立过程中各资源模块的分配

二、实验内容

1．追踪呼叫中无线链路消息产生与变化 2．查看呼叫中时隙、通道资源分配

三、实验仪器

1．PHS基站设备 1台 2．PHS基站控制器设备 1台 3．无线交换机设备 1台 4．用户终端小灵通 若干 5．学生终端电脑 （含众友科技客户端管理软件） 1台 6．服务器（含众友科技服务端管理软件） 1台

四、实验原理

PHS呼叫处理与协议流程

（一）主叫流程

PHS空中接口上的一个完整的通信流程分为链路信道建立阶段、业务信道建立流程和通信信道建立阶段。链路信道建立阶段发生在控制时隙上，业务信道建立阶段和通信阶段发生在通信时隙上。

表3-1链路状态表

PS---Link channel establishment request(SCCH)--->CS

PS<--Link channel assignment(SCCH)---------------CS PS----------Synchronization burst--------------->CS PS<---------Synchronization burst----------------CS PS--------------SABM(FACCH&SACCH)--------------->CS PS<-------------UA(FACCH&SACCH)------------------CS PS------------CC Setup(SACCH/FACCH)------------->CS PS<-----------CC Call proceeding(SACCH/FACCH)----CS PS--Definition information request(SACCH/FACCH)->CS PS<-Definition information response(SACCH/FACCH)-CS PS--------RT Function request(SACCH/FACCH)------>CS PS<--RT Function request response(SACCH/FACCH)---CS PS--------RT Encryption key set(SACCH/FACCH)---->CS PS<----MM Authentication request(SACCH/FACCH)----CS PS----MM Authentication response(SACCH/FACCH)--->CS PS<--------------DISC(FACCH)---------------------CS

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PS---------------UA(FACCH)----- ---------------->CS PS<------------CC Alerting(SACCH)----------------CS PS<------------CC Connect(SACCH)-----------------CS

由表3-1所知：在链路信道建立阶段，终端首先在SCCH信道上发送链路信道建立请求消息。基站收到后，检查可用的信道情况。有可用的信道，基站回应链路指配消息，包括指配的信道的频点和时隙的位置；无可用信道，基站回应链路信道指配消息，附加拒绝原因。内容如表3-2所示：

表3-2链路信道指配消息

PS---Link channel establishment request(SCCH)--->CS PS<--Link channel assignment(SCCH)---------------CS

当终端收到基站的链路信道指配消息，如果发现信道不可用，还可以发送链路信道重新建立请求消息，请求重新建立信道。正常情况下，终端会在指配的信道上发送同步突发脉冲，即发送一个SYN同步帧。同时基站会守候在此信道上，等待终端的同步突发脉冲。而基站收到终端的同步突发脉冲后，回应此同步突发脉冲。内容如表3-3所示。

表3-3链路信道接收消息

PS----------Synchronization burst--------------->CS PS<---------Synchronization burst----------------CS

同步突发脉冲互通后，表明终端和基站在通信时隙上物理层已经建立连接。接着，链路层也进行了建链过程：通过发送SABM和UA，终端和基站在通信时隙上多帧传输模式也建立了。要注意的是两种物理层SACCH和FACCH上都要进行建链过程。内容如表3-4所示。

表3-4建链过程表

PS--------------SABM(FACCH&SACCH)--------------->CS PS<-------------UA(FACCH&SACCH)------------------CS

在链路层上，三种网络协议RT、MM、CC的消息可以方便的传递。接下来是网络层协议的处理过程，注意这里使用的是通信时隙

终端首先发送setup（cc）消息，主要包含了bearer capaclity、facility、calling patry number、called party number（承载能力、设施、主叫号码和被叫号码）等消息单元。Setup消息是建立呼叫的初始信息，也是建立呼叫最关键的信息。内容如表3-5所示。

表3-5呼叫信息表

PS------------CC Setup(SACCH/FACCH)------------->CS

网络侧收到基站转发的setup消息开始处理后，会通过基站回应终端一个call proceeding（CC）消息，让终端知道网络侧已经开始处理setup消息。当前区域定义请求，描述区域信息，功能请求，包括语音加密类型、TCH再分配类型、区域信息指示类型。内容如表3-6所示。

表3-6信息指示类型表

PS------------CC Setup(SACCH/FACCH)------------->CS PS<-----------CC Call proceeding(SACCH/FACCH)----CS

终端一旦收到call proceeding消息，就会触发鉴权过程。鉴权过程的第一步是终端将自己的密钥通过Encryption Key Set（Rt）消息传递给网络侧。网络侧收到此密钥后，就会产生一个随机数，通过Authentication Request(MM)消息发送到终端。终端利用自己的密钥和特定的加密算法对随机数加密，并将加密结果通过Authentication Response(MM)消息由基站返回给网络侧。网络侧利用终端的密钥、随机数和加密算法，就可得到标准的加密结果。网

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络侧比较终端的加密结果和标准的加密结果，如果两者不吻合，鉴权就不通过，终端无权呼叫，呼叫过程结束。如果两者吻合，鉴权通过，终端有权呼叫，呼叫过程继续进行。内容如表3-7所示。

表3-7鉴权确定表

PS--------RT Encryption key set(SACCH/FACCH)---->CS

PS<----MM Authentication request(SACCH/FACCH)----CS PS----MM Authentication response(SACCH/FACCH)--->CS

由上面的过程可以看出，鉴权过程成功的关键是网络侧和终端使用的相同的鉴权算法、密钥和随机数。鉴权过程结束后，FACCH上已经不再需要传递消息了，因此，基站和终端在FACCH的链路层上发出DISC和UA，释放了FACCH。呼叫过程继续，当网络侧检测到对方振铃，于是终端听到的回铃音。当网络侧检测到对方摘机后，发送connect（CC）消息，双方通话就可以进行了，这时就进入了通信阶段。内容如表3-8所示：

表3-8通信阶段表

PS<--------------DISC(FACCH)---------------------CS PS---------------UA(FACCH)----- ---------------->CS PS<------------CC Alerting(SACCH)----------------CS PS<------------CC Connect(SACCH)-----------------CS

（二）被叫流程

被叫协议流程与主叫协议流程很相似。首先是终端收到来寻呼信道的寻呼消息，发起LCH的建立过程，链路建立后，终端首先向基站发送应答信息Paging Response（RT）消息，以后的协议流程与主叫流程基本类似。要注意的Setup（CC）消息和Call proceeding（CC）消息发送的方向与主叫流程不同。此外还增加了Connect Acknowledge（CC）消息，作为Connect（CC）消息的相应。内容如表3-9所示：

表3-9被叫流程表

PS---Link channel establishment request(SCCH)--->CS PS<--Link channel assignment(SCCH)---------------CS PS----------Synchronization burst--------------->CS PS<---------Synchronization burst----------------CS PS--------------SABM(FACCH&SACCH)--------------->CS PS<-------------UA(FACCH&SACCH)------------------CS PS-------RT Paging Response(SACCH/FACCH)-------->CS PS<-----------CC Setup(SACCH/FACCH)--------------CS PS----------CC Call proceeding(SACCH/FACCH)----->CS PS--Definition information request(SACCH/FACCH)->CS PS<-Definition information response(SACCH/FACCH)-CS PS--------RT Function request(SACCH/FACCH)------>CS PS<--RT Function request response(SACCH/FACCH)---CS PS--------RT Encryption key set(SACCH/FACCH)---->CS PS<----MM Authentication request(SACCH/FACCH)----CS PS----MM Authentication response(SACCH/FACCH)--->CS PS------------CC Alerting(SACCH/FACCH)---------->CS PS------------CC Connect(SACCH/FACCH)----------->CS

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PS<-----CC Connect Acknowledge(SACCH/FACCH)------CS PS<--------------DISC(FACCH)---------------------CS PS---------------UA(FACCH)----- ---------------->CS

（三）挂机流程

PS侧挂机流程：如表3-10所示。

表3-10挂机流程表

PS<------------------CC Disconnect(SACCH)-----------CS PS---------------------CC Release(SACCH)------------>CS PS<-----------CC Release Complete(SACCH)-------------CS PS<-----------------------DISC(SACCH)----------------CS PS------------------------UA(SACCH)----------------->CS PS<---------RT Radio Channel Disconnect(FACCH)-------CS PS--RT Radio Channel Disconnect Complete(FACCH)----->CS

CS侧挂机流程：如表3-11所示。

表3-11 CS侧挂机流程表

PS-------------------CC Disconnect(SACCH)----------->CS PS<---------------------CC Release(SACCH)------------CS PS-----------CC Release Complete(SACCH)------------->CS PS-----------------------DISC(SACCH)---------------->CS PS<------------------------UA(SACCH)-----------------CS PS<---------RT Radio Channel Disconnect(FACCH)-------CS PS--RT Radio Channel Disconnect Complete(FACCH)----->CS

挂机分PS发起和CS发起两种情况，两种协议流程都非常相近，只是方向不一样。注意Radio Channel Disconnect(RT)和Radio Channel Disconnect Complete(RT)消息都使用UI帧，因此，FSCCH链路已经释放。

五、实验步骤

（一）准备工作

请执行实验一中的步骤1-5，使维护台登陆服务器。 （二）实验步骤 1.呼叫流程信令追踪

在“设定电路操作”菜单中，双击“指定观察”，相关参数：

局名：qdkd

模块号：模块1 局向号：1

路由号：0 电路号：1

互拨电话，观察选定电路（局向或路由）的系统消息，主要用于ISDN消息追踪,帮助定位信号配合中存在的问题等等。结果如图3-1所示。

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图3-1呼叫流程信令追踪

举例来分析追踪出来的结果：

假设某用户88320000呼叫另一用户88320011，主叫用户88320000开始拨号并听到拨号音，被叫用户88320011听到响铃但还没有接通电话。在此过程中，系统追踪到以下信息：

表3-12主叫用户出入中继接续表

/*S:8033*/(CALL PROC):CHID:a98396; 出 /*S:8033*/(INFO):WFAC2:auth_req|0123456789; 中 /*S:0001*/(SETUP):BC:8090a3;CHID:a98381;CPN:8088320000;CDPN:8088320011; 继 /*S:8033*/(ALERT):PE:8188; /*S:0001*/(INFO):WFAC2:auth_req|0123456789; /*R:0033*/(SETUP):TC:a1;BC:8090a3;CHID:a18396;CPN:008088320000;CDPN:8088320011; 入 /*R:0033*/(INFO):WFAC2:auth_res|8050917b5da977efe29e000000001c; 中 /*R:8001*/(CALL PROC):CHID:a18381; 继 /*R:8001*/(INFO):WFAC2:auth_res|80c89b58ddaf56064a9e000000001c; /*R:8001*/(ALERT):

被叫用户88320011接通电话，双方开始通话。在此过程中，系统追踪到以下信息：

表3-13被叫用户出入中继接续表 出 /*S:0001*/(CONN ACK): 中 /*S:8033*/(CONN):DTIM:07031d0a1119;CONUM:218153288320011; 继 入 /*R:8001*/(CONN): /*R:0033*/(CONN ACK): 中 继

当通话完毕，被叫方88320011挂断电话，主叫方88320000听到催挂音也挂断电话，双方通话正式结束。在此过程中，系统追踪到以下信息：

表3-14通话正式结束出入中继接续表 出 /*S:0001*/(REL):C:8190; /*S:8033*/(DISC):C:819f;WFAC2:4c; 中 /*S:8033*/(REL COM):C:819f; 继 入 /*R:8001*/(DISC):C:8090; 中 /*R:8001*/(REL COM):C:8090; 38

通信综合实训系统实验指导书—无线部分

继 /*R:0033*/(REL):C:809f;

在以上表格中，信息内容解释如下：

信息格式：/*R:消息名称*/(消息状态):消息内容; *S*表示本局发出的消息 *R*表示本局收到的消息

请分析追踪出来的消息属于那种协议的消息。并根据追踪出来的结果画出呼叫流程 2.系统资源观察

在“设定操作”菜单中，双击“报告模块资源情况”

局名：qdkd；模块号：模块1

互拨电话，观察模块中各资源在通话中的分配与占用情况，结果如图3-2所示。

图3-2系统资源观察

请观察在呼叫中系统资源的配置、占用及封锁情况；内容包括用户配置，时隙占用，多频记发器、双音记发器、语音通道、FSK记发器状态。

六、实验报告

《无线通信实验平台》实验报告三

实验室名称： 实验日期： 年 月 日 学 院（系） 实验项目 教师评语 教师签名： 年 月 日 专业、班级 姓名 指导教师 成绩 39

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三、 1、 主叫信令消息 起呼 接续 挂机 实验过程原始记录(数据、图表等) 2、被叫信令消息 接续 挂机 二、实验结果及分析 三、实验思考题解答 七、思考题

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实验4 PHS网络信号性能测试实验

一、实验目的

1．了解无线电波的传播特性，PHS通信系统的信号特征 2．通过测试得出网络质量结论并分析，对网络的性能进行评估

二、实验内容

1．模拟移动通信系统的无线网络优化流程，根据网络状况确定CQT测试方式 2．分析测试结果。以直观的形式反映无线信号在传播过程中的变化情况

三、实验仪器

1．PHS基站设备 1台 2．PHS基站控制器设备 1台 3. 无线交换机设备 1台 4．用户终端小灵通 若干

四、实验原理

（一）信号的传播形式

图4-1信号的传播形式

无线电波传播的主要形式：直射波、反射波、绕射波、散射波

(1）直射：直射是无线电波在自由空间传播的方式。自由空间是指相对于介电参数和相对导磁率均为1的均匀介质所存在的空间，它是一个理想的无线大的空间，使为了简化问题的研究而提出的一种科学模型。在自由空间的传播衰落不考虑其他衰落因素，仅考虑由能量的扩散而引起的损耗 (2）反射：当电磁波遇到比波长大的多的物体时，就会发生反射。反射常常发生在地球表面，建筑物和墙壁表面。

(3) 绕射：当发射端与接收端之间的传播路由被尖锐的边缘阻挡时，就会发生绕射

(4)散射：当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体，并且单位体积内这种障碍物体的数目非常多时，就会发生散射。散射发生在粗糙表面，小物体或者其他不规则物体，如树叶、灯柱等。

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通信综合实训系统实验指导书—无线部分

图4-2视距和非视距传播，形式复杂的多径环境

在无线电移动通信环境中，载波波长远小于周围建筑物的尺寸，故电波以视距内的直射波、反射波和散射为主要传播方式，大部分情况下是在PS附近散射体产生多个散射波，即多径传播模式

（二）无线移动通信环境的特点

（1）移动台的天线比较低：传播路径总是受到地形及人为环境的影响；各种地形环境和复杂的人为建筑物、树林等使得接收信号为大量的散射、反射信号的迭加;

（2）移动台的移动性：移动台总是在移动，即使移动台不同，周围环境也一直在变化， 如人、车的移动、风吹动树叶等；使得基站与移动台之间的传播路径不断发生变化。还有是移动台相对与基站的移动方向、移动速度的不同，都会导致信号电平的变化；

（3）信号电平随机变化：信号电平随时间和位置的变化而变化，只能用随机过程的概率分布来描述

（4）人为噪声现象严重：人为噪声主要是机动车的点火噪声；还有电力线噪声和工业噪声 （5）干扰现象严重：比较常见的有同频干扰、邻频干扰；还有互调干扰、近端对远端比干扰等；同邻频干扰是主要因素。 （三）传播损耗的定义

对于某一无线电链路，从发射天线输出端的信号经过一定的传播路径，到达接收天线的输入端时，功率电平的损耗（或衰减）值，一般用dB表示。 （四）传播损耗与距离的一般关系

在移动通信中，随着传播距离的增加，传播损耗将增加。 （五）传播损耗的常见类型

（1）路径损耗：随着传播距离的增加而产生的无线电波损耗。

（2）建筑物贯穿损耗：电波通过建筑物外层结构时受到的衰减，等于建筑物外与建筑物内的场强中值之差。

（3）人体损耗：一般人体损耗为3dB。当手机位于使用者的腰部和肩部时，接收的信号场强比天线离开人体几个波长时将分别降低4~7dB和1~2dB

（4）植被损耗：植被损耗与树林的稠密程度、树叶形状（针叶、阔叶）、树林的厚度、树林与接收天线的距离有关。在树林内部，900MHZ为0.2dB/m，1800MHZ的为0.3dB/m。部分穿过树林（绕射或20dB/dec）。接收电线周围有树林，且天线低于树林，大致为10dB （5）车内损耗：一般车内损耗为8~10dB

（6）雨衰落损耗：一般可不考虑。但至少有10dB

当PS和基站的距离逐渐增加时，所收到的信号会越来越弱，原因是发生了路径损耗。路径损耗不仅与载波频率、传播速度有关，而且还与信号传播的地形和地貌有关。

移动通信中多径信号的构成主要有两类：一类是从远地散射体产生的回波，这种回波的

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时延较长且比较稳定；另一类是从PS附近半径为50~100个波长的建筑物和树林反射和散射的回波，这类回波数量大，时延短，它们是构成多径信号的主要部分。

影响接受信号电平的因素很多，有地形（平坦、准平坦、山区）、介质（植被、水域）、地物（建筑物、建筑材料、街道走向、人体等）。当然最主要是距离、天线高度、发射功率。无线电的传播损耗是实际操作中无法回避的，它将直接影响到接受信号强度的高低。 （六）PHS无线通信系统的信号特征

PHS无线通信系统采用RCR-STD28协议作为空中无线接口标准，采用微蜂窝技术，因此它必须建置较密集的基站。由于基站覆盖范围较小，其铺设就必须比高功率的移动电话基站密，适于低速状态下的移动。基于以上的情况，特别是采用微蜂窝技术，RCR-STD28规定手机的发射平均功率≤10mW，峰值功率≤80mW，发射功率不可控。

从以上的情况来看，PHS手机在小区远端，或阴影区，或受到干扰，是不能以再提高发射功率，以抵消无线信号的长距离传输的损耗，或建筑物等的遮挡损耗，或抵御干扰。这实际上导致的结果就是手机与基站之间的无线链路很脆弱。

反过来从协议对手机发射功率的规定中也不难看出，PHS只能采用微蜂窝技术，通过建置较密集的基站抵消远近效应和阴影效应，否则就会出现大量的无信号区域和通信质量差等问题。在受到干扰，通信质量降低的情况下，手机也无法通过提高发射功率的办法，来保证通信质量。

五、实验步骤

1．数据采集

CQT测试（call quality test）测试标准： 在覆盖区域的重点位置进行的定点测试。

????

景点、机场、火车站、汽车站、码头 重要酒店（星级）

餐饮、娱乐场所、大型商场 重要居民小区、办公区

? 其它重点关注的区域

（本实验在基站周围做覆盖测试） 拨打测试数据的收集主要包括以下信息：

? 呼叫成功率

? 掉话率 ? 呼叫时延 ? 通话质量

? 数据业务平均速率等 测试方法：

① 按小灵通手机的“*”和“#”同时开机，屏幕中的RSSI值代表接受基站的信号强度。

② 参加测试的同学分为5组，一组4人

③ 每组离基站的距离以20米递增（1组离基站20米，2组离基站40米??）

④ 以基站为中心，用指北针确定正北为0度，每30度的对角线上做2次拨打测试（A→B,B→A）记录下该点主叫与被叫通话质量的数据。

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通信综合实训系统实验指导书—无线部分

图4-3 CQT通话质量测试

每组共采集12个点的数据,每点包括主叫与被叫2次记录.，将通话质量填入实验报告 2．数据分析

将同一直线轴上的数据相比较，观察无线信号随距离的衰减

图4-4数据分析

在公共场合，手机接收来自多个临近小区的信号，某一小区信号微弱后可切换到另一小区以保持通信的连续性，但本实验系统中只一个单独基站，信号受到干扰后即急剧衰落。可人为设置障碍物，观察障碍物后信号的变化。

六、实验报告

《无线通信实验平台》实验报告四

实验室名称： 实验日期： 年 月 日

学 院（系） 实验项目 教师评语 教师签名： 年 月 日 专业、班级 姓名 指导教师 成绩 44

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四、 实验过程原始记录(数据、图表等) CQT测试表 城市： 网络： 测试项目： 序号 手机号码 主叫 被叫 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",未接通 ",掉话 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 ",正常 ",无话音 ",单通 ",串话 ",回声 ",背景噪音 ",断续 通话状况 通话质量 RSSI值 主叫测试地点： 被叫测试地点： 测试人员： 测试时间： 45

通信综合实训系统实验指导书—无线部分

二、实验结果及分析 三、实验思考题解答 七、思考题

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实验5 PHS短信业务流程追踪实验

一、实验目的

1．通过实验，使学生了解短信收发的基本原理

二、实验内容

1．短信服务器的设置

2．短信收发基本测试与数据观察

三、实验仪器

1．无线交换机 1台 2．用户终端小灵通 若干 3．学生终端电脑 （含众友科技客户端管理软件） 1台 4．服务器（含众友科技服务端管理软件） 1台

四、实验原理

短消息业务是无线通信网络所提供的一种重要电信业务，它通过无线信道逆行传输，由特定的短消息业务中心完成存储和转发功能。短消息业务主要包括点到点短消息业务与小区广播短消息业务两种形式，点到点短消息业务指的是将一条短消息从一个实体发送到指定目的地址的业务。小区广播短消息业务即通过基站向指定区域中所有短消息用户发送短消息的业务。用户通过直接使用小灵通手机将短消息内容经由基站等设施，发送到短消息业务中心，再由短消息业务中心将该短消息内容转发到目标地址。

PHS短信的发送、接收是基于语音控制流程(Call Control，CC)及其消息体现的。主要通过CC SETUP，CC DISConnect，CC ALERTing消息的UUI(User to User Information)单元来完成。

（一）短信的发送

PHS短信的发送是通过CC SETUP和CC DISConnect消息来实现，正常发送情况的空中接口信令流程如图5-1所示。

图5-1短信的发送

在CC Setup消息中，短信的相关内容在UUI中。在鉴权过程结束后，发送方等待系统的CC Disconnect消息，并回应UUI判断消息发送是否成功。如果在主叫鉴权过程前收到CC Disconnect消息，则认为发送短信失败；如果CC Disconnect消息中不包含UUI应答消息或UUI不符合要求时，也认为发送短信失败。

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（二）短信的接收

短信的接收是通过CC Setup和CC Alerting消息来实现，正常接收情况的空中接口信令流程如图5-2所示。

图5-2短信的接收

系统发到手机的短信附在CC Setup的UUI信息中，同样设置为应答模式，即要求手机在回应的CC A1erting中需要附带短信的应答信息。手机在CC Alerting中发出应答之后，等待系统发出的CC Disconnect。在收到的CC Disconnect中，如果UUI为正常的原因值，则认为短信接收成功。 （三）UUI单元格式

1．发送UUI单元格式

表5-l为发送UUI格式，即CC Setup中的UUI格式。根据不同的编码类型，发送短信有不同的长度限制。ASCII短信，UUI第12个字节到第131个字节为短信的内容，最大长度可以为120个字节。中文短信，采用GB2312编码，短信内容前4个字节固定为80H，91H，00H，ODH；UUI第16个字节到131个字节才为短信内容，最大内容长度为116个字节，即58个汉字。

表5-1发送UUI格式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 … 131 UUI单元标识符(7EH) UUI单元的长度 协议标识符(43H) 应用标识字节数(O1H) 短消息业务标识(04H) 兼容性操作指示(81H) 应用数据标识(7EH) 数据内容长度 应答指示(01为应答模式，00为非应答模式) 编码类型(00为ASCII编码，01为GB2312编码) 保留为O 短信内容 … 短信内容 2．回应UUI单元格式

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