移动通信原理实验 移动台开机、关机实验

移动通信系统实验报告班级：学号：姓名：GSM系统实验实验一移动台主叫实验一．实验目的1、掌握移动台主叫正常接续时的信令流程2、了解移动台主叫时被叫号码为空号时的信令流程3、了解移动台主叫时被叫用户关机或处于忙状态时的信令流程4、了解移动台主叫时被叫用户振铃后长时间不接听的信令流程二．实验仪器1、移动通信试验箱2、台式计算机3、小交换机三．实验原理处于开机空闲状态的移动台要建立与另一个用户的通信，需要经过许多步骤才能将呼叫建立起来。

以移动台同移动台进行通信为例，包括主叫移动台和主叫MSC建立信令连接、主叫MSC通过被叫电话号码对被叫用户进行选路，即寻找被叫所处的MSC、被叫MSC寻呼被叫MS并建立信令连接过程等三个过程。

1、主叫信令流程: 移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始，到主叫用户TCH指配完成为止。

一般经过：接入阶段、鉴权加密阶段、TCH指配阶段、取被叫用户路由信息阶段;2、 MSC之间使用到的七号信令消息的简单介绍 ;3、呼叫建立过程中出现的异常现象及其对应的信令 .四．实验步骤1、硬件实验环境：PC和试验箱，它们之间通过串口线连接；实验台中各PC通过以太网连接在一起，保证IP地址都在一个网段，能通过ping通；试验箱中语音接口通过电话线与小交换机相连。

2、准备软件配置，按说明进行连接3、通过串行口将实验箱和电脑连接，给实验箱上电。

将与实验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。

在主界面上双击“主叫实验”图标，进入此实验界面。

4、点击“初始化”键，看到消息框中出现“初始化”完成。

再点击“开机”键，从而使移动台处于开机状态。

5、移动台主叫实验需要某一个被叫移动台的配合，选择一个作为被叫的实验箱，并了解此被叫的电话号码。

6、呼叫建立正常实验：（1）提示被叫通过点击学生平台上的“初始化”、“开机”键，使被叫处于开机空闲状态。

（2）主叫在学生平台上选择或输入被叫移动台的电话号码，并按动对话框边的“OK”按钮。

中南大学移动通信实验报告课题名称：移动通信实验报告学院：信息科学与工程学院班级：学号：姓名：指导老师：目录1.GSM基站实验部分1.1移动台开机入网及关机实验1.2移动台主叫实验1.3移动台被叫实验2.移动通信系统实验2.1信源编码实验2.2分组码＋交织与解分组码＋解交织实验2.3扰码与解扰2.4 QPSK调制解调实验2.5信道复用实验2.6信道均衡实验3.实验总结GSM基站实验部分1.1移动台开机入网及关机实验一、实验目的了解移动台（手机）的入网过程。

了解移动台（手机）开关机的信令传递过程。

了解移动台（手机）的位置更新过程二、实验仪器GSM基站实验系统手机一部三、实验原理1、移动台开机搜索网络的过程当移动终端MS开机或者从盲区进入覆盖区时，手机将寻找PLMN（公共陆地移动网络）允许的所有频点，搜寻最强的BCCH载频，接收到FCCH信道信息，锁定到一个正确载频频率上。

紧接着，MS开始解码SCH信道上与同步有关的信息。

这时，MS也可以接收BCCH信道上有关小区信息的系统消息了。

MS比较系统消息中所携带的本小区的LAI和手机中所存储的LAI。

如果两者相同，则触发IMSI附着过程。

否则，则触发正常位置更新。

本实验主要进行IMSI附着的信令过程，及其MSC/VLR数据库中对于此MS记录的改变情况。

而正常的位置更新过程将在移动性管理实验中介绍。

GSM网络中位置更新程序包括三类：IMSI附着、正常位置更新、周期性位置更新。

从信令角度上看，周期性位置更新的信令过程同IMSI附着相似，目的是周期性向网络报告MS的可达性。

有了周期性的位置更新，当移动台开机进入盲区的时候，MS就不会向网络进行周期性的位置更新，网络就将此MS标记为隐含关机状态，这时如果有其他的MS呼叫此MS，MSC/VLR就不会对此MS进行呼叫，而是直接告诉主呼的MSC/VLR，被叫MS不在服务区。

从而避免了不必要的寻呼过程，节省了资源。

3、IMSI附着的信令过程介绍图4-2-1是MS进行IMSI附着的信令过程。

《移动通信原理与技术》实验报告实验一：TD-LTE硬件配置（1）实验名称TD-LTE硬件配置（2）实验目的1、熟练掌握移动通信系统的工作过程和工作原理，在移动通信实验教学中认识和了解通信网络和设备。

2、使用模拟现网的TD-LTE硬件平台和维护操作网络管理平台，使学生了解和掌握无线网络设备之中各个网元设备的工作配置原理，熟练掌握无线网络信令流程，理解无线网络对接数据的含义特征，提高学生对现网设备的安装、维护能力，提高学生对无线网络的开局能力。

（3）实验器材客户端、服务端、CCS2000U用户端程序、ZXSDR B8200 TL200设备物理接口、协议接口。

（4）实验原理实验原理图：ZXSDR B8200 TL200是一款支持多频段、多制式的基带单元，可同时支持GSM、UMTS及LTE等多种制式。

仅需进行软件配置和少量的硬件改动，即可将ZXSDR B8200 TL200配置为GERAN基站、UTRAN基站、LTE基站或者GUL多模基站。

ZXSDR B8200 TL200的软件结构分为SDR平台软件层、LTE适应软件层和LTE应用层。

SDR平台软件层：主要实现BSP、OSS和BRS的功能。

LTE 适应软件层：主要实现OAM和DBS的功能。

LTE应用层：实现LTE协议功能，包括控制面子系统、用户面子系统、调度器子系统、基带处理子系统等功能模块。

通过数据配置完成对两个E-UTRAN TDD小区的建立互通。

（5）实验方法1、进入WIN 2008操作系统。

数据配置前，首先打开网管服务器；2、创建子网，填写相关信息；3、创建网元，填写相关信息；4、运营商配置，填写相关运营商信息；5、填写PLMN信息，添加BBU侧设备（说明：各单板放置的位置要和实验室机柜中所用的BBU一致）；6、配置RRU，在机架图上点击图标添加RRU机架和单板，右键设备，点击添加RRU，会弹出RRU类型选择框，选中类型即可。

由于有2个RRU故需要增加2次（说明：RRU的类型必须与实际的硬件设备保持一致）；7.、时钟配置（默认配置即可）；8、光纤配置，是配置光接口板和RRU的拓扑关系（说明：2个RRU需要增加2条光纤）；9、物理层端口配置（说明：以太网方式配置参数直接手动改成1000）；10、以太网链路层配置；11、IP层配置；12、带宽配置；13、SCTP配置；14、业务与DSCP映射配置；15、静态路由配置；16、OMCB通道配置；17、创建无线网络；18、配置基带资源(说明:此处要配置2条基带资源，两次配置基带资源，若参考功率超出范围，要降低，不能都设为19.9）；19、S1AP配置；20、E-UTRAN TDD小区配置（说明：本网元有2个射频单元（2个RRU），需要再创建一个小区）；21、数据配置完成；22、测试网管与BBU是否建立连接，数据同步；23、验证数据配置是否正确，小区是否起来。

一、实验目的1. 理解移动通信系统的基本组成和功能；2. 掌握移动通信系统中基带话音的基本特点；3. 学习并掌握移动通信系统中常见的调制解调技术；4. 了解移动通信信道的特性及其对信号传输的影响；5. 熟悉移动通信实验设备和软件的使用。

二、实验设备与软件1. 实验设备：移动通信实验箱、示波器、频谱分析仪、计算机等；2. 实验软件：MATLAB、C++等编程语言及相关移动通信仿真软件。

三、实验内容1. 移动通信系统组成及功能（1）实验目的：了解移动通信系统的组成，掌握移动通信系统的基本功能。

（2）实验内容：1）观察移动通信实验箱的组成，了解各个模块的功能；2）根据实验指导书，搭建移动通信实验系统；3）观察实验系统工作状态，分析各个模块的作用；4）总结移动通信系统的基本组成和功能。

2. 基带话音的基本特点（1）实验目的：了解基带话音的基本特点，掌握话音信号的传输特性。

（2）实验内容：1）观察实验箱中的话音信号发生器，了解话音信号的生成过程；2）使用示波器观察话音信号的波形，分析其时域和频域特性；3）总结基带话音的基本特点。

3. 调制解调技术（1）实验目的：学习并掌握移动通信系统中常见的调制解调技术。

（2）实验内容：1）观察实验箱中的调制解调模块，了解其工作原理；2）搭建调制解调实验系统，进行模拟信号的调制和解调；3）使用频谱分析仪观察调制信号的频谱特性，分析调制效果；4）总结常见的调制解调技术及其特点。

4. 移动通信信道特性（1）实验目的：了解移动通信信道的特性及其对信号传输的影响。

（2）实验内容：1）观察实验箱中的信道模拟模块，了解信道特性；2）搭建信道模拟实验系统，进行信道特性分析；3）使用示波器观察信道模拟结果，分析信道对信号传输的影响；4）总结移动通信信道的特性。

5. 实验软件使用（1）实验目的：熟悉MATLAB、C++等编程语言及相关移动通信仿真软件的使用。

（2）实验内容：1）学习MATLAB、C++等编程语言的基本语法和编程技巧；2）使用相关移动通信仿真软件进行信号处理和系统仿真；3）总结实验软件的使用方法和技巧。

移动通信实验指导书实验名称：移动通信实验实验目的：1. 了解移动通信的基本原理。

2. 熟悉GSM数字通信系统中的各种信令及其格式。

3. 利用实验平台，验证GSM数字通信系统中的一些基本功能，包括呼叫建立、清除和短信发送等。

实验原理：移动通信是指在无线电通信网络中，基站与终端设备之间通过无线电信道进行通信的一种方式。

移动通信系统的基本原理是将要发送的信息通过数字信号转换器转换成二进制数字序列，将之编码压缩后以射频信号的形式通过无线电信道传输给接收端，接收端进行解码反演后还原信息。

GSM数字通信系统为TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)技术，即将时间分成一段段时隙，不同用户在不同的时隙内完成其数据传输，这样就能使多个用户通过同一信道进行通信。

实验器材：1. 移动通信实验平台（包括手机终端、基站、通信网络等）。

2. 示波器、信号源、信号分析仪等通信测试仪器。

实验步骤：实验一：呼叫建立1. 打开手机终端，输入要拨打的电话号码，按下打电话键。

2. 接通后，在手机终端上观察呼叫建立过程中各个信令的显示及时序。

3. 在基站端，用信号源产生合适的射频信号，与手机终端建立呼叫通道，并用信号分析仪进行信号测试。

实验二：呼叫清除1. 在呼叫建立状态下，按下挂机键，结束通话。

2. 在手机终端上观察呼叫清除过程中各个信令的显示及时序。

3. 在基站端，观察呼叫清除过程中各个信令的显示及时序。

实验三：短信发送1. 打开手机终端，输入要发送的短信内容，按下发送键。

2. 在手机终端上观察短信发送过程中各个信令的显示及时序。

3. 在基站端，观察短信发送过程中各个信令的显示及时序。

实验四：TDMA时隙1. 在呼叫建立状态下，观察手机终端在时隙中的数据传输情况。

2. 使用示波器观察基站端产生的TDMA时隙信号，并进行相关分析。

注意事项：1. 操作时应仔细查看手机终端自带的操作手册，确保正确使用。

移动通信实验报告移动通信实验报告1. 简介移动通信是指通过无线电波或者其他无线传输媒介来进行通信的技术。

本实验旨在研究移动通信系统的基本原理，并通过实际操作来验证其可行性和效果。

2. 实验目的了解移动通信的基本原理和技术体系结构；理解移动通信系统中的关键参数和性能指标；掌握通信系统的信号传输与调制解调技术；通过实验验证移动通信系统的性能和可靠性。

3. 实验设备和材料移动通信综合实验平台移动通信终端设备通信软件4. 实验内容4.1 移动通信系统基本原理的研究通过实验平台，了解和学习移动通信系统的基本原理和技术体系结构。

包括信道分配方法、信号调制与解调技术、信噪比分析等。

4.2 移动通信系统参数和性能指标的理解学习移动通信系统中的关键参数和性能指标，包括频率、带宽、误码率、接入方式等。

通过实验，了解并掌握这些参数及其对通信系统性能的影响。

4.3 通信系统的信号传输与调制解调技术通过使用信号发生器和示波器等设备，进行信号传输和调制解调技术的实验。

了解不同调制方式的特点和应用场景，掌握调制器和解调器的原理和工作过程。

4.4 移动通信系统性能和可靠性的实验验证通过在实验平台上搭建移动通信系统，对其性能和可靠性进行实验验证。

包括信号传输质量、误码率、抗干扰性能等。

通过实验数据的分析和对比，评估通信系统的性能和可靠性。

5. 实验结果与分析根据实验操作和获得的数据，进行实验结果的和分析。

包括对移动通信系统的参数和性能指标进行评价，对实验结果的可靠性和准确性进行分析。

6. 实验通过本次实验，我们深入了解了移动通信系统的基本原理和技术体系结构，掌握了通信系统的信号传输与调制解调技术。

通过对移动通信系统的性能和可靠性进行实验验证，我们对移动通信系统有了更深入的认识。

7. 实验心得在实验过程中，我们遇到了许多困难和问题。

但通过同学之间的合作和老师的指导，我们最终成功完成了实验任务。

通过这次实验，我们不仅提升了对移动通信技术的理解和实践能力，也加深了团队协作和解决问题的能力。

一、实验目的1. 了解移动通信系统的基本组成和功能。

2. 掌握移动通信系统中的关键技术，如调制解调、编码解码、多址接入等。

3. 熟悉移动通信系统的信号传输过程，分析信号传输过程中的干扰和噪声。

4. 通过实验验证移动通信系统的性能，为实际应用提供理论依据。

二、实验设备1. 移动通信实验箱一台；2. 台式计算机一台；3. 小交换机一台；4. 移动通信教材及实验指导书。

三、实验内容1. 移动通信系统组成及功能实验（1）实验目的：了解移动通信系统的组成，掌握移动通信系统的基本功能。

（2）实验内容：①观察移动通信实验箱的组成，了解各个模块的功能；②分析移动通信系统的组成，总结移动通信系统的基本功能；③通过实验验证移动通信系统的基本功能。

2. 调制解调实验（1）实验目的：掌握移动通信系统中的调制解调技术，了解调制解调的基本原理。

（2）实验内容：①观察调制解调实验模块，了解调制解调的基本过程；②分析不同调制方式的特点，如调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等；③通过实验验证调制解调技术的性能。

（1）实验目的：掌握移动通信系统中的编码解码技术，了解编码解码的基本原理。

（2）实验内容：①观察编码解码实验模块，了解编码解码的基本过程；②分析不同编码方式的特点，如线性编码、非线性编码等；③通过实验验证编码解码技术的性能。

4. 多址接入实验（1）实验目的：掌握移动通信系统中的多址接入技术，了解多址接入的基本原理。

（2）实验内容：①观察多址接入实验模块，了解多址接入的基本过程；②分析不同多址接入方式的特点，如频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等；③通过实验验证多址接入技术的性能。

5. 信号传输与干扰实验（1）实验目的：分析移动通信系统中的信号传输过程，了解干扰和噪声对信号的影响。

（2）实验内容：①观察信号传输与干扰实验模块，了解信号传输过程；②分析干扰和噪声对信号的影响，如多径干扰、加性噪声等；③通过实验验证干扰和噪声对信号的影响。

课程名称移动通信原理实验序号实验七实验项目移动台开机、关机实验实验地点实验学时实验类型验证性指导教师实验员专业班级学号姓名年月日图2-5-1 MS 进行IMSI附着的信令过程（3）收到IMMEDIATE ASSIGNMENT信息，MS的调整到分配的专用信道上，发送SABM帧，其中包含的层3消息为LOCATION UPDATING REQUEST，这个消息中包含的参数有：位置更新的类型（可以是正常位置更新、IMSI附着或者周期性位置更新，则这里位置更新类型就是IMSI附着）；MS所在位置域的LAI；MS的IMSI。

（4）BS收到包含有LOCATION UPDATING REQUEST内容的SABM帧后，所做的操作：①向MS回发SABM 的响应UA帧，UA帧的内容同SABM中的内容完成相同，MS收到内容与SABM完全相同的UA帧后，则MS的数据链路层进入证实传递模式。

②BS将LOCATION UPDATING REQUEST消息转发给MSC/VLR。

因为MM层的程序执行是由MSC/VLR完成的。

（5）MSC/VLR收到LOCATION UPDATING REQUEST消息，则要进行位置更新程序。

则位置更新程序之前，要进行MM层的一个公共程序，也就是鉴权程序，鉴权程序的目的是确认移动台通过空中接口传送的IMSI是否为合法的签约IMSI，即鉴别用户SIM卡的真实性，防止无权用户接入网络。

在每次位置登记，呼叫（主呼与被呼）建立，或执行某些补充业务的登记、删除前均需要鉴权。

鉴权的执行过程如下：MSC/VLR向MS发送鉴权请求消息AUTHENTICATION REQUEST。

在MSC/VLR中存储了来自AUC图2-5-2 MS关机的信令过程MSC/VLR维护IMSI的附着与否，作用在于当别的MS呼叫此MS时，MSC/VLR对MS寻呼之前，先查看是否附着这一位，若已附着则进行正常的寻呼，否则就不进行寻呼，直接告诉对方的MSC/VLR此MS 未开机或者不在服务区。

GSM移动通信系统实验一、实验目的1、了解GSM接续过程中的信令交互，GSM信道编解码原理，FDD/TDMA 技术在GSM系统中的应用。

2、掌握通话时GSM手机发射信号频谱的测量方法，不同GSM逻辑信道上的信道编解码实验方法，上下行突发脉冲序列的时间偏移测量方法，GSM手机入网、手机主呼和被呼实验方法，GSM手机发信载频包络、手机发信机射频功率控制指标的测试方法。

二、实验内容1、GSM频谱分析实验通过实验箱测量手机发射信号的GMSK频谱，并画出频谱图。

2、GSM信道编解码实验广播控制信道（BCCH）、独立专用控制信道（SDCCH）、慢速随路控制信道（SACCH）、快速随路控制信道（FACCH）的编码和解码。

3、FDD/TDMA原理实验（1）观察移动台入网时，控制信道的上下行常规突发的时间偏移，画出波形图。

（2）观察移动台与实验箱进行通话时，业务信道的上下行常规突发的时间偏移，画出波形图。

4、GSM手机入网、手机主呼和手机被呼语音通话实验5、GSM移动台发信机技术指标及测试实验（1）手机发信载频包络指标的测试。

（2）手机发信机射频功率控制指标的测试。

（3）画出IF_1M和RX_PWR的波形。

三、实验器材1、GSM移动通信实验系统一台2、GSM手机一部3、200MHz双踪示波器一台四、实验原理1，GSM频谱分析实验快速傅立叶变换的基本原理快速傅立叶变换是快速计算DFT的算法的简称。

对一个有限长序列，其傅立叶表示称为离散傅立叶变换（DFT），而一个周期序列的傅立叶表示称为DFS。

对于周期序列的DFT可以从DFS中切出一个周期即是。

一个长度为N 的有限长序列x （n ）（即在0≤n ≤N-1的区间内x （n ）有非零值，其它区域x （n ）为零）的离散傅立叶变换（DFT ）的表示式为：0≤k ≤N-1（5.1-1）其它其中，j NeWπ2-= ，x （n ）为加权值（即每个分量的系数）在一般情况下， X(k)是一个复量，可表示为 )()()(~k jX k X k X I R += 或)()()(~k j e k X k X θ=（5.1-2）式中，X R （k ）为实部，X I （k ）为虚部[]21)()()(22k X k X k X I R += ， )()()(k X k X a r c t g k R I =θ将式(5.1-1)用矩阵表示X ＝Wx （5.1-3）其中，X ＝[X(0), X(1),X(2), ……….X(n-1)]T x ＝[x(0), x(1),x(2), ……….x(n-1)]T⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=------)1)(1(1).1(0).1()1.(11.10.1)1.(01.00.0N N N N N N NN NNNN NN N W W W W W W W W W W由式（5.1-3）可以看出，计算一个X （k ）值需要N 次复乘法和（N-1）次复加法。