湘潭大学移动通信实验报告实验5-GSM及GPRS移动台主呼及被呼叫过程实验
移动通信实验报告
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。
移动通信实验实验报告
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。
GSM通信系统实验报告
GSM通信系统实验
一、实验目的
了解GSM通信系统的组成及特性。
二、实验内容
1、让学生了解实验箱整体结构，溯溪界面的具体切换级每一项所代表的含义；
2、了解实验箱中信号的具体流程
三、实验器材：
1、GSM实验系统
四、实验原理：
实验箱基本布局
五、实验步骤：
1、加电操作：（主要是操作实验箱右边的五个软键）
1）将GSM实验箱接通电源，此时人机接口部分的电源指示灯亮成红色，当按下开关
power键时，电源指示灯由红色转成黄色，同时主板上的5V和12V电源指示灯亮2）、调解亮度旋钮，使LCD背景亮度适中，显示开机界面00号，延时两秒后进入同步模式下，手机和GSM实验箱之间就可以进行通话操作。
2、手机入网操作
1）GSM实验箱加电后，将GSM实验箱随机配备的SIM卡放入手机，将天线与人机接口部分的射频输入输出相连，同时将手机靠近天线
2）在所有界面上，处于反白状态的项目均可用旋转编码器进行设置和选择
3、手机与GSM实验箱通信操作：
手机入网后，在同步模式下（01界面）按基站主叫，工作界面切换到04号界面，基站主叫字样闪烁，手机振铃，在手机接听电话情况下，界面切换到03界面，显示手机的IMEI和IMSI码，并且通话字样闪烁
4、挂机操作
当手机与实验箱之间通话完毕，03界面上按基站挂机键时，实验箱回到主界面；手机挂机则实验箱自动回到主界面。
六、实验心得体会：。
湘潭大学移动通信实验报告实验5-GSM及GPRS移动台主呼及被呼叫过程实验
实验三、GSM/GPRS移动台主呼及被呼叫过程实验一、实验目的通过本实验了解GSM用户主呼和被呼的接续过程。
二、基本原理任何一个移动通信系统，其网络运行的主要功能就是能够支持该移动通信系统业务的正常运行，即需实现各移动用户之间及移动用户与本地核心网用户之间建立正常通信。
这就包含支持呼叫建立和释放、寻呼、信道分配和释放等呼叫处理过程，并能支持补充业务的激活、去激活及登记和删除等业务操作。
空闲切换操作挂机接入信道证实图26-1 移动台呼叫处理状态图1、移动用户主呼移动用户向固定用户发起呼叫的接续过程如图26-2所示。
图26-2移动用户主呼时的连接过程移动台（MS ）在“随机接入信道（RACH ）”上，向基站（BS ）发出“信道请求”信息，若BS 接收成功，就给这个MS 分配一个“专用控制信道”，即在“准许接入信道（AGCH ）”上，向MS 发出“立即分配”指令。
MS在发起呼叫的同时，设置一定时器，在规定的时间内可重复呼叫，如果按照预定的次数重复呼叫后，仍收不到BS的应答，则放弃这次呼叫。
MS收到“立即分配”信令后，利用分配的专用控制信道（DCCH）与BS建立起指令链路，经BS向MSC（移动交换中心）发送“业务请求”信息。
MSC向VLR（访问用户位置寄存器）发送“开始接入请求”应答信令。
VLR收到后，经MSC和BS向MS发出“鉴权请求”，其中包含一随机数（RAND），MS按鉴权算法A3进行处理后，向MSC发回“鉴权”响应信息。
若鉴权通过，承认此MS的合法性，VLR就给MSC发送“置密模式”信息，由MSC经BS向MS发送“置密模式”指令。
MS收到并完成置密后，要向MSC发送“置密模式完成”的响应信息。
经鉴权、置密完成后，VLR向MSC才作出“开始接入请求”应答。
为了保护IMSI（移动用户识别码）不被监听或盗用，VLR将给MS分配一个新的TMSI（临时用户识别码），其分配过程如图中虚线所示。
`接着，MS向MSC发出“建立呼叫请求”，MSC收到后，向VLR发出指令，要求它传送建立呼叫所需的信息。
《移动通信》实验
《移动通信》实验移动通信实验实验目的本实验旨在通过搭建移动通信实验环境，加深对移动通信原理的理解，并通过实际操作掌握移动通信系统的工作原理。
实验背景随着移动通信技术的快速发展，移动通信已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。
了解移动通信的原理和技术对于我们更好地使用和了解移动通信设备和服务，具有重要意义。
实验材料- 移动通信设备（方式、模拟器等）- 移动通信实验平台- 移动通信软件（如移动通信数据分析软件）实验步骤1. 搭建移动通信实验环境- 将移动通信设备连接到计算机上- 安装移动通信软件2. 打开移动通信软件- 软件图标，打开移动通信软件3. 选择移动通信频段- 在软件中选择要使用的移动通信频段，如GSM、CDMA、LTE等4. 进行通信- 在软件中选择要发送的信息内容和接收方- 发送按钮，进行通信- 观察通信过程和结果5. 分析通信数据- 利用移动通信数据分析软件，对通信数据进行分析和处理- 分析通信质量、传输速率等指标6. 实验- 实验过程中遇到的问题和解决方法- 实验结果，讨论实验中发现的现象和原因实验注意事项- 在进行实验前，确保移动通信设备和软件的正常运行- 实验过程中注意安全，避免操作失误导致损坏设备- 实验结束后，及时关闭移动通信软件和相关设备，保持实验环境的整洁实验拓展本实验只是基础的移动通信实验，还可以进一步对移动通信系统进行深入研究，如：- 研究不同移动通信标准的特点和优缺点- 分析移动通信网络的拓扑结构和路由原理- 探究移动通信设备对人体健康的影响结论通过本次实验，我们成功搭建了移动通信实验环境，并通过实际操作加深了对移动通信系统的理解。
移动通信技术的应用已经成为现代社会的基础设施之一，通过实验的学习，我们能更好地使用和了解移动通信设备和服务，提升自身的科技素养。
移动通信实验的重要意义不仅在于理论的学习，更在于实践的体验，为将来的职业发展打下坚实的基础。
移动通信实验报告
移动通信实验报告一、实验目的移动通信实验的主要目的是深入了解移动通信系统的工作原理、关键技术以及性能特点。
通过实际操作和数据分析，掌握移动通信中的信号传输、调制解调、信道编码、多址接入等重要概念，并能够运用所学知识解决实际问题，提高对移动通信领域的综合理解和应用能力。
二、实验设备本次实验所使用的设备包括移动通信实验箱、信号发生器、频谱分析仪、示波器、计算机等。
移动通信实验箱是核心设备，集成了移动通信系统的各个模块，能够模拟不同的通信场景和参数设置。
三、实验原理（一）信号传输在移动通信中，信号以电磁波的形式在空间中传播。
电磁波的频率、幅度、相位等参数携带了信息。
信号在传输过程中会受到衰减、干扰、多径效应等影响，导致信号质量下降。
（二）调制解调调制是将数字或模拟信号转换为适合在信道中传输的高频信号的过程。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始信号的过程。
（三）信道编码为了提高信号在信道中传输的可靠性，需要对原始数据进行信道编码。
常见的信道编码方式有卷积码、Turbo 码等。
信道编码通过增加冗余信息，使得接收端能够检测和纠正传输过程中产生的错误。
（四）多址接入在移动通信系统中，多个用户需要同时共享有限的频谱资源。
多址接入技术用于区分不同用户的信号，常见的多址接入方式有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等。
四、实验内容及步骤（一）信号传输特性测试1、连接实验设备，设置信号发生器的输出频率和幅度，产生一个正弦波信号。
2、通过移动通信实验箱的发射模块将信号发送出去，在不同距离和障碍物条件下，使用示波器观察接收端的信号幅度和波形变化。
3、记录实验数据，分析信号传输的衰减特性和障碍物对信号的影响。
（二）调制解调实验1、在实验箱中设置不同的调制方式（如 AM、FM、PM），输入一个数字或模拟信号。
2、观察调制后的信号频谱和波形，分析调制方式对信号频谱和带宽的影响。
5.GSM开机和移动性管理 - 移动通信实验报告
计算机与信息工程学院验证性实验报告一、实验目的1、了解GSM移动终端开机后接入网络进入工作状态的全过程；2、掌握GSM移动终端开机入网位置登记的信令过程；3、掌握GSM移动终端关机离开网络的信令过程。
4、了解移动通信网络中移动性管理的作用及其实现。
5、掌握VLR内部位置更新的信令过程及其对MSC/VLR参数列表的影响。
6、掌握跨VLR位置更新的信令过程及其对MSC/VLR参数列表、HLR参数列表的影响。
二、预备知识1、GSM移动终端开机搜索网络的过程；2、GSM移动终端同基站建立RR连接的信令过程；3、GSM移动终端开机入网时IMSI附着的信令；4、GSM移动终端关机时IMSI分离涉及到的信令。
5、移动通信网络如何进行移动性管理。
6、VLR内部的位置更新的原理及其信令流程。
7、跨VLR位置更新的原理及其信令流程。
三、实验仪器1、移动通信实验箱一台；2、台式计算机一台；四、实验步骤1、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“开机登陆”实验图标，进入此实验界面。
2、点击界面上的“初始化”键。
看到消息框中出现“初始化”完成。
3、点击界面上“查看参数列表”键，观察MS参数列表，可以查看到本MS对应的IMSI。
再根据此IMSI去观察MSC/VLR中同本MS的IMSI相同的那条记录，可以看到在“是否附着”一栏中，目前的状态为“未附着”。
4、点击界面上的“开机”开机键，观察消息框中显示的开机的信令过程。
开机信令过程若正常结束，会弹出对话框“开机过程完成，已经完成IMSI附着，手机处于空闲状态”。
这时，再次观察MSC/VLR列表，可以看到同本MS的IMSI相同的那条记录中“是否附着”一栏，目前的状态变为“已附着”。
5、到目前为止，正常的开机过程结束，紧接着点击界面上的“关机”键，观察消息框中显示的关机信令过程。
关机信令过程若正常结束，会弹出对话框“关机结束”。
移动通信原理 实验报告
移动通信原理实验报告一、引言移动通信是指利用无线通信技术将通信信息传递到移动的终端设备之间的通信方式。
移动通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分，在各个领域都有广泛应用。
本实验旨在通过对移动通信原理的探究，进一步理解移动通信系统的工作原理，并通过实际的实验操作，加深对移动通信技术的认识和理解。
二、实验目的1. 掌握移动通信系统的基本原理和工作流程。
2. 学习和熟悉移动通信系统中的关键技术和设备。
3. 分析和理解移动通信系统中面临的问题和挑战。
三、实验内容1. 了解移动通信系统的基本组成和工作原理。
2. 熟悉移动通信系统中的关键设备和技术，如基站、移动终端、调制解调器等。
3. 进行实际的实验操作，模拟移动通信系统的工作流程。
4. 分析实验结果，移动通信系统面临的问题和挑战。
四、实验步骤1. 初步了解移动通信系统的基本原理和组成。
2. 熟悉移动通信系统中的关键设备和技术，如基站、移动终端、调制解调器等。
3. 搭建实验环境，模拟移动通信系统的工作流程。
4. 进行实际的实验操作，记录实验数据和观察结果。
5. 分析实验结果，移动通信系统中存在的问题和挑战。
五、实验结果与分析在实验中，我们成功模拟了移动通信系统的工作流程，并观察到了一些实验结果。
通过对实验结果的分析，我们发现移动通信系统中存在一些常见的问题和挑战，如信号干扰、信道容量限制等。
这些问题需要我们进一步研究和探索，以提高移动通信系统的性能和可靠性。
六、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工作流程，并掌握了移动通信系统中的关键设备和技术。
通过实际的实验操作，我们进一步加深了对移动通信技术的理解和认识。
我们也认识到移动通信系统中存在的问题和挑战，为日后的研究和改进奠定了基础。
七、参考文献1. 《移动通信原理与技术》，张旭著，电子工业出版社，2023年。
2. 《移动通信系统设计与实现》，李文涛著，清华大学出版社，2023年。
3. 《移动通信理论与技术》，王新华著，人民邮电出版社，2023年。
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实验三、GSM/GPRS移动台主呼及被呼叫过程实验一、实验目的
通过本实验了解GSM用户主呼和被呼的接续过程。
二、基本原理
任何一个移动通信系统，其网络运行的主要功能就是能够支持该移动通信系统业务的正常运行，即需实现各移动用户之间及移动用户与本地核心网用户之间建立正常通信。
这就包含支持呼叫建立和释放、寻呼、信道分配和释放等呼叫处理过程，并能支持补充业务的激活、去激活及登记和删除等业务操作。
空闲切换操作
挂机
接入信道证实
图26-1 移动台呼叫处理状态图
1、移动用户主呼
移动用户向固定用户发起呼叫的接续过程如图26-2所示。
图26-2移动用户主呼时的连接过程
移动台（MS ）在“随机接入信道（RACH ）”上，向基站（BS ）发出“信道请求”信息，若BS 接收成功，就给这个MS 分配一个“专用控制信道”，即在“准许接入信道（AGCH ）”上，向MS 发出“立即分配”指令。
MS
在发起呼叫的同时，设置一定时器，在规定的时间内可重
复呼叫，如果按照预定的次数重复呼叫后，仍收不到BS的应答，则放弃这次呼叫。
MS收到“立即分配”信令后，利用分配的专用控制信道（DCCH）与BS建立起指令链路，经BS向MSC（移动交换中心）发送“业务请求”信息。
MSC向VLR（访问用户位置寄存器）发送“开始接入请求”应答信令。
VLR收到后，经MSC和BS向MS发出“鉴权请求”，其中包含一随机数（RAND），MS按鉴权算法A3进行处理后，向MSC发回“鉴权”响应信息。
若鉴权通过，承认此MS的合法性，VLR就给MSC发送“置密模式”信息，由MSC经BS向MS发送“置密模式”指令。
MS收到并完成置密后，要向MSC发送“置密模式完成”的响应信息。
经鉴权、置密完成后，VLR向MSC才作出“开始接入请求”应答。
为了保护IMSI（移动用户识别码）不被监听或盗用，VLR将给MS分配一个新的TMSI（临时用户识别码），其分配过程如图中虚线所示。
`
接着，MS向MSC发出“建立呼叫请求”，MSC收到后，向VLR发出指令，要求它传送建立呼叫所需的信息。
如果成功，MSC即向MS发送“呼叫开始”指令，并向BS发出分配无线业务信息的“信道指配”信令。
如果BS有空闲的业务信道（TCH），即向MS发出“信道指配”指令，当MS得到业务信道时，向BS和MSC发送“信道指配完成”的信息。
MSC在无线链路和地面有线链路建立后，把呼叫接续到固定网络，并和被呼叫的固定用户建立连接，然后给MS发送回铃音。
被呼叫的用户摘机后，MSC向BS和MS发送“连接”指令，待MS发回“连接”确认后，即转入通信状态，从而完成了MS呼叫固定用户的整个接续过程。
2、移动用户被呼
固定用户向移动用户发起呼叫的接续过程如图26-3所示。
图26-3移动用户被呼叫时的接线过程
当固定用户向移动用户拨出呼叫号码后，固定网络把呼叫接续到就近的移动交换中心，此移动交换中心在网络中起到入口的作用，记作GMSC。
GMSC即向相应的HLR（原籍用户位置寄存器）查询路由信息，HLR在其保存的用户位置数据库中，查出被呼MS所在的地区，并向该区VLR查询该MS漫游号码（MSRN），VLR把该MS的（MSRN）送到HLR，并转发给查询路由信息的GMSC。
GMSC即把呼叫接续到被呼MS所在地区的移动交换中心，记作VMSC。
由VMSC向该VLR查询有关的“呼叫参数”，获得成功后，再向相
关的基站（BS）发出“寻呼请求”。
基站控制器（BSC）根据MS所在的小区，确定所用的收发台（BTS），在寻呼信道（PCH）上发送此“寻呼请求”信息。
MS在收到寻呼请求信息后，在随机接入信道（RACH）向BS发送“信道请求”，由BS分配专用控制信道（DCCH），即在公用控制信道（CCCH）上给MS发送“立即指配”信令。
MS利用分配到的DCCH与BS建立起信令链路，然后向VMSC发回“寻呼”响应。
VMSC接到MS的“寻呼响应”后，向VLR发送“开始接入请求”，接着启动常规的“鉴权”和“置密模式”的过程。
之后，VLR即向VMSC发回“开始接入应答”和“完成呼叫”的请求。
VMSC向BS及MS发送“呼叫建立”的信令。
被呼MS收到此信令后，向BS和VMSC发回“呼叫证实”信息，表明MS已可进入通信状态。
VMSC收到MS的“呼叫证实”信息后，向BS发出信道“指配请求”，要求BS给MS 分配无线“业务信道”（TCH）。
接着，MS向BS及VMSC发回“指配完成”响应和回铃音，于是VMSC向固定用户发送“连接完成”信息。
被呼移动用户摘机时，向VMSC发送“连接”信息。
VMSC向主呼用户发送“拨号应答”信息，并向MS发送“连接”确认信息。
至此，完成了固定用户呼叫移动用户的整个接续过程。
除去两种常用呼叫的接续过程外，还有移动台呼叫另一移动台的接续过程，这里不再介绍。
三、实验步骤
1、硬件连接。
在操作之前需要进行硬件连接：
a、连接计算机串口跟GSM/GPRS模块串口；
b、连接好GSM/GPRS模块天线；
c、在GSM/GPRS模块的SIM卡座上插入SIM卡；
d、在GSM/GPRS模块上接好话筒跟耳机；
e、检查无误后接上5V稳压电源，模块通电。
2、运行移动实验系统程序，选择与模块连接的端口后连接设备，点击“话路通信”按钮，打开下拉菜单，点击“模拟移动电话”项，打开模拟通话窗口。
按模拟通话界面上的按键进行拨号，如输入号码有误，按“清除”键清除，输入号码完毕后按“呼叫”键，输入号码完毕后按“呼叫”键，即可等待对方通话。
通
话完毕后按“挂机”键挂机。
接听电话时，按“接听”键即可接听来电，通话完毕后按“挂机”键挂机。
点击查看模拟通话窗口。
四、实验结果及图片。