金立通信技术培训系列硬件课件

1、金立通信技术系列培训金立通信技术系列培训（一）（一）手机系统和硬件手机系统和硬件研发部研发部2002/8/282002/8/28一通信系统概述一通信系统概述1.什么是通信？什么是通信？通信，就是将信息从一个地方传输到另外一个地方的过程。通信，就是将信息从一个地方传输到另外一个地方的过程。2.模拟信息传输系统模拟信息传输系统信息源变换器发射机信道接收机解调器反变换器调制器信息宿噪声源发送端接收端信道3.数字信息传输系统数字信息传输系统信息源变换器调制器发射机信源编码器噪声源发送端接收端信道信道编码器信息宿反变换器解调器接收机信源译码器信道译码器二无线通信系统的载体二无线通信系统的载体电磁波电磁波

2、1.电磁波辐射电磁波辐射电磁能量脱离波源电路在自由空间向外传播的过程。电磁能量脱离波源电路在自由空间向外传播的过程。2.电磁波的传播条件：电磁波的传播条件：a.时变场的存在；时变场的存在；b.辐射的电磁波波长与产生辐射的电路几何尺寸大小同等数量级；辐射的电磁波波长与产生辐射的电路几何尺寸大小同等数量级；c.开放电路。开放电路。3.天线的概念天线的概念三移动通信/GSM相关知识1. 1. 移动通信移动通信的发展的发展2. 2. GSMGSM数字蜂窝系统概述数字蜂窝系统概述3. 3. GSMGSM术语术语4. 4. GSMGSM名词解释名词解释 GSM GSM手机硬件系统手机硬件系统5.5. 6.

3、 6. 典型上翻盖手机爆炸典型上翻盖手机爆炸图图1. 移动通信的发展昨天（模拟）今天（数字）明天3G蜂窝系统GSM,PDC,DCS1800,PCS1900CDMAIntelligentNetworks&FunctionalDatabasesWireless DataSatellite Iridium,GlogalstarPCS蜂窝系统AMPS , TACS , 2. GSM数字蜂窝数字蜂窝系统概述系统概述 GSM（Global System for Mobile communications）全球移全球移动通信系统是一种数字制式的蜂窝移动通信系统。目前它包括动通信系统是一种数字制式的蜂

4、窝移动通信系统。目前它包括GSM900和和DCS1800以及以及PCS1900三个频段。三个频段。 GSM900是最早的是最早的GSM系统，它使系统，它使900MHz频段，在一个大频段，在一个大的范围内提供蜂窝移动通信。移动台的最大输出功率一般从的范围内提供蜂窝移动通信。移动台的最大输出功率一般从1W到到8W。 DCS 1800 （Digital Cellular System）是是GSM900的一个延伸，的一个延伸，GSM通常包括通常包括DCS1800和和GSM900。两者在一起就是我们平常讲两者在一起就是我们平常讲的双频网络，它们都是的双频网络，它们都是GSM标准。两个系统标准。两个系统

5、功能相同，只差工功能相同，只差工作频段作频段 ， DCS1800在在GSM900的基础上把频段作了扩展，工作频的基础上把频段作了扩展，工作频率上移到率上移到1.8GHz。对于对于GSM频率的占用情况，基本上是这样划分的：频率的占用情况，基本上是这样划分的：GSM: 890MHz960MHz 上行链路：上行链路：890M915M; 下行链路：下行链路：935M960M;DCS：1710MHz1880MHz 上行链路：上行链路：1710M1785M; 下行链路：下行链路：1805M1880M;频道宽度：频道宽度：200KHz 频道频道GSM:1-124 DCS:512-885 GSM900的频道号

6、从1到124，而DCS1800的频道号从512到885。由于分配了更宽的频带和更多的频道，DCS1800可以满足一些大容量的用户需求，DCS1800移动台的输出功率也较小（最大功率1W），所以小区范围可以变得更小一些，从而可以承受更高的用户密度。由 GSM900DCS1800构成双频网，只要用户使用的是双频手机，就可在GSM900DCS1800两者之间自由切 换，自动选择最佳信道进行通话，即使在通话中手机也可在两个网络之间自动切换而用户毫 无察觉，而且手机选择了最佳信道，接通率得到了提高。 PCS 1900 （Personal Communications System）的标准还没有完全制定，

7、从技术角度而言，除频段不同外，PCS1900和DCS1800是一样的。3. GSM术语术语蜂窝小区：蜂窝小区：GSMGSM中每个无线小区的形状呈中每个无线小区的形状呈正六边形，所以称为蜂窝小区。正六边形，所以称为蜂窝小区。大容量小区制：大容量小区制：是指网络在组网时采用以是指网络在组网时采用以若干蜂窝小区来覆盖整个服务区的网若干蜂窝小区来覆盖整个服务区的网络覆盖方式。以这种方式组成的网络络覆盖方式。以这种方式组成的网络因为采用了空间域的频道复用技术而因为采用了空间域的频道复用技术而使频谱利用率较高，容量较大。使频谱利用率较高，容量较大。小容量大区制：小容量大区制：是指网络在组网时采是指网络在组

8、网时采用以单基站大发射功率来覆盖整用以单基站大发射功率来覆盖整个服务区的网络覆盖方式。以这个服务区的网络覆盖方式。以这种方式组成的网络频谱利用率较种方式组成的网络频谱利用率较低，容量较小，适用于人口稀少低，容量较小，适用于人口稀少用户密度低的地方。用户密度低的地方。小区分裂：小区分裂：是指在某些用户密集区为是指在某些用户密集区为了适应扩容的需要而将小区进一了适应扩容的需要而将小区进一步分裂成若干更小的小区以提高步分裂成若干更小的小区以提高频谱利用率进而达到提高通信容频谱利用率进而达到提高通信容量的目的。量的目的。过境切换：过境切换：是指移动电话在通话过是指移动电话在通话过程中从一个蜂窝小区进入

9、另一个程中从一个蜂窝小区进入另一个蜂窝小区而进行的频道切换过程。蜂窝小区而进行的频道切换过程。漫游漫游：漫游是指手机从一个移动交：漫游是指手机从一个移动交换业务区进入另一个移动交换业换业务区进入另一个移动交换业务区时仍能够得到网络服务的现务区时仍能够得到网络服务的现象。象。 频道频道复用复用：是指在蜂窝系统中两蜂：是指在蜂窝系统中两蜂窝小区相距足够远时可以使用相窝小区相距足够远时可以使用相同频道的现象同频道的现象。BS1f1BS2f2BS3f3MSC1MTSO1MSC2MTSO2BS1f1BS3f3BS2f24.GSM名词解释名词解释FDMAFDMA（频分多址）频分多址） 是指将整个频段划分为

10、占有一定带宽的若干频道，以不同的频道来是指将整个频段划分为占有一定带宽的若干频道，以不同的频道来区分不同的用户或用户群，以实现对用户的寻址。区分不同的用户或用户群，以实现对用户的寻址。TDMATDMA（时分多址）时分多址） 是数字移动通信系统采用的一种多址方式，以不同的时隙来区分不是数字移动通信系统采用的一种多址方式，以不同的时隙来区分不同的用户，以实现对移动用户的寻址。同的用户，以实现对移动用户的寻址。功率控制功率控制 是指手机在通话过程中其发射功率随着其离基站远近而自动调整的是指手机在通话过程中其发射功率随着其离基站远近而自动调整的过程，过程，GSM900GSM900手机的发射功率有手机的

11、发射功率有5-195-19一共一共1515级功率电平控制分别对应于级功率电平控制分别对应于33-533-5dBmdBm。每增加一级电平，手机发射功率下降每增加一级电平，手机发射功率下降2 2 dBmdBm。功率级别由基站功率级别由基站控制完成。控制完成。位置更新位置更新 是指手机通知网络手机所在位置的过程。网络必须跟踪每个手机的是指手机通知网络手机所在位置的过程。网络必须跟踪每个手机的具体位置，这样才能够将对某一具体位置，这样才能够将对某一 个手机的呼叫转移至相应的小区中去。个手机的呼叫转移至相应的小区中去。这是靠位置更新来完成的。这是靠位置更新来完成的。BS BS 简称基站简称基站BTSBT

12、S基站收发台基站收发台BSCBSC基站控制器基站控制器MSCMSC移动交换中心移动交换中心OMCOMC操作维护中心操作维护中心SIMSIM卡卡 ( (S Subscriber ubscriber I Identifier dentifier M Module)odule)卡是带有微处理器的芯片，内有卡是带有微处理器的芯片，内有5 5个个模块，每个模块对应一个功能。用来实现与手机数据交换。模块，每个模块对应一个功能。用来实现与手机数据交换。PINPIN码码 个人识别码是个人识别码是SIMSIM卡内部的一个存储单元卡内部的一个存储单元, ,用于防止用于防止SIMSIM卡未经授权而使卡未经授权而使用

13、用 ，错输，错输3 3次将导致锁卡。次将导致锁卡。PUK码码 也叫帕克码，也叫帕克码，即个人解锁键，用于解除已锁的即个人解锁键，用于解除已锁的SIM卡，错误输入卡，错误输入10次将导致次将导致“烧卡烧卡”，此时的，此时的SIM卡即告报废。卡即告报废。 Application Protocol) Application Protocol) 是基于是基于InternetInternet标准的全球无线协议规范，旨在将标准的全球无线协议规范，旨在将InternetInternet丰富丰富的信息及先进的业务引入到无线数字话机及终端，目标是产生一的信息及先进的业务引入到无线数字话机及终端，目标是产生一个适

14、用于不同无线网络技术的全球无线协议规范。因此它适用于个适用于不同无线网络技术的全球无线协议规范。因此它适用于所有无线网络。所有无线网络。 从移动数据通信的速率来讲，目前从移动数据通信的速率来讲，目前WAPWAP所能达到所能达到的最高速率为的最高速率为14.414.4Kb/sKb/s，因此还是属于低速率数据业务。因此还是属于低速率数据业务。GPRS(GPRS(通用分组无线服务通用分组无线服务） GPRS GPRS的数据传输速率达的数据传输速率达115115kb/skb/s，理论最大值是理论最大值是171.2171.2kb/skb/s，远远远远大于传统电路交换的数据速率，能提供更快的因特网接入，可

15、以大于传统电路交换的数据速率，能提供更快的因特网接入，可以使终端同时进行话音和数据业务。支持多媒体业务，如图象、视使终端同时进行话音和数据业务。支持多媒体业务，如图象、视频等频等, ,从从CLASS1-CLASS12CLASS1-CLASS12。GPRSGPRS与与WAPWAP的关系的关系 WAP WAP是无线是无线InternetInternet的标准，由多家大厂商合作开发，它定义了一的标准，由多家大厂商合作开发，它定义了一个分层的、可扩展的体系结构，为无线个分层的、可扩展的体系结构，为无线InternetInternet提供了全面的解决方案。提供了全面的解决方案。WAPWAP协议开发的原则

16、之一是要独立于空中接口，也就是说协议开发的原则之一是要独立于空中接口，也就是说WAPWAP应用能够运应用能够运行于各种无线承载网络之上，如行于各种无线承载网络之上，如TDMATDMA、CDMACDMA、GSMGSM、GPRSGPRS、SMSSMS等等。等等。 WAPWAP是高层应用，而是高层应用，而GPRSGPRS是底层传输，是底层传输，GPRSGPRS是对是对GSMGSM数据业务的改进数据业务的改进, ,是是在在GSMGSM中实现高速数据传输的手段。中实现高速数据传输的手段。EDGEEDGE 是一种有效提高是一种有效提高GPRSGPRS信道编码效率的高速移动数据标准，它在空中信道编码效率的高

17、速移动数据标准，它在空中接口上采用了一种新的调制方式，使每一个无线信道的速率达到接口上采用了一种新的调制方式，使每一个无线信道的速率达到4848kb/skb/s，8 8信道合用允许高达信道合用允许高达384384kb/skb/s的数据传输速率，可以充分满足未来无线多的数据传输速率，可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。由于媒体应用的带宽需求。由于EDGEEDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过度技术，因此把建立在三代移动网络之间的过度技术，因此把建立在GPRSGPRS基础上的基础上的EDGEEDGE称为称为“二代半二代半”技术。技术。

18、2.52.5G G。CDMACDMA 扩频码分多址（扩频码分多址（CDMACDMA）以其频谱利用率高、抗多径、抗干扰、以其频谱利用率高、抗多径、抗干扰、软容量、软切换、低功耗、用户接入方便等其它多址技术不可比软容量、软切换、低功耗、用户接入方便等其它多址技术不可比拟的优越性被认为是未来移动通信系统的理想技术。拟的优越性被认为是未来移动通信系统的理想技术。TD-SCDMATD-SCDMA（时分时分- -同步码分多址）同步码分多址） 是由中国无线通信标准组织是由中国无线通信标准组织( (CWTS)CWTS)向国际电联提出的标准。向国际电联提出的标准。目前已被国际电联目前已被国际电联( (ITU)I

19、TU)和第三代协作项目组织和第三代协作项目组织(3(3GPP)GPP)接受，正接受，正式成为式成为ITUITU第三代移动通信系统标准第三代移动通信系统标准IMT-2000IMT-2000的家族成员。的家族成员。关于关于CDMACDMA CDMA IS-95 CDMA IS-95 TDMA IS-136 TDMA IS-136 W-CDMA W-CDMA CDMA2000 CDMA20005GSM手机硬件系统手机硬件系统RX/TXxxxxSynthxxxxRx/Tx VCOGSM LNATx VCOxxxxPower Control LoopDual Band HPAFEM13MHz Cryst

20、alAnalog I/Q BB/RF InterfacexxxxPower Management ICBBRFABBDBB天线开关:切换收 / 发接收SAW(935960)MHz高 频 低噪 声 放大器接收SAW935960MHz第 一 混 频第 一 本 振VCO(11601185)MHz锁相环频率合成器PLL第一中频滤波F。：225MHz带宽：200kHz第 二 混 频IFVCO（540MHz）：经二分频得到270MHz第二本振第 二 中 频 滤 波F 。 ： 4 5 M H z带 宽 ： 2 0 0 k H zA G C 放 大I & Q 解 调基 带 模 拟I & Q 放

21、 大滤波GMSK解调、解密、去交织、信道解码：纠错码13kb/s数字话音信号语音RPE-LTP解码64kb/s PCM话音信号、PCM解码模 拟 音 频 信 号音 频放 大基带部分部分射频手机接收下行链路手机发射上行链路模拟音频放大P C M 编 码64kb/sPCM数字话音信号话音RPE-LTP压缩编码13kb/s数字话音信号信道编码、交织加密、突发脉冲格式化、GMSK调制 模拟基带I、Q信号I & Q 调 制放大上变频锁相环发射VCO890915MHz发射SAW890915MHzI F V C O ：540MHz%290 d e g 移 相:270MHz正交发射中频发 射功 放耦 合器发射功率采样检波天线开关:切换收 / 发基带部分部分射频数字信号处理部分发射