【正文】 接收16位ID碼，在這以后的信令傳輸過程中為節(jié)省傳輸時(shí)間只發(fā)送部分ID碼。 為使綜測(cè)儀能自動(dòng)跟蹤測(cè)量無繩電話工作過程，綜測(cè)儀也要與無繩電話對(duì)碼，使綜測(cè)儀、無繩電話座機(jī)及手機(jī)三者的ID碼及呼叫信道保持一致(對(duì)碼方法見實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)步驟1。實(shí)驗(yàn)前教師己對(duì)好了碼，實(shí)驗(yàn)一、二、三中同學(xué)不必對(duì)碼)。綜測(cè)儀內(nèi)的無繩電話系統(tǒng)ID碼及控制信道號(hào)都存在中，掉電不會(huì)丟失。要查看系統(tǒng)ID碼只需點(diǎn)動(dòng)綜測(cè)儀對(duì)碼(CODE)鍵，即可在頻率顯示LED數(shù)碼管上顯示ID碼4秒鐘。16位二進(jìn)制碼以8位四進(jìn)制碼形式顯示，高位在左，低位在右，例如01，23，32，11(四進(jìn)制)=0001，1011，1110，0101（B)。(2)手機(jī)號(hào)代碼本無繩電話一臺(tái)座機(jī)最多可帶4部手機(jī)(任一時(shí)間只能有一部手機(jī)占用座機(jī)通話)。在對(duì)碼時(shí)，按手機(jī)對(duì)碼的先后順序，座機(jī)順次指定手機(jī)號(hào)碼為4。信令中手機(jī)號(hào)代碼含義見表22，2位代碼倒序看為自然二進(jìn)制碼，與手機(jī)號(hào)碼直接對(duì)應(yīng)。表22 手機(jī)號(hào)碼手機(jī)號(hào)碼1234代碼00100111倒序代碼00011011(3)命令 命令為6位，亦應(yīng)倒序讀取，圖中命令倒序碼為00,0111B=07H，表示消息“撥號(hào)碼7”。常用命令見表23．表23 無繩電話常用命令 命令名命令碼(倒序)撥號(hào)碼0*、0109H、0EH、0FH閃斷(Flash)10H 掛機(jī)12H無線數(shù)字信令傳輸協(xié)議 無繩電話呼叫接續(xù)有不同狀態(tài)，包括手機(jī)被呼振鈴，手機(jī)主呼／被呼摘機(jī)，手機(jī)撥號(hào)，進(jìn)入通話后手機(jī)進(jìn)行“閃斷”，“換頻”、“掛機(jī)”等操作。在呼叫接續(xù)的不同狀態(tài)下，信令傳輸協(xié)議各不相同，下面僅介紹手機(jī)撥號(hào)及通話結(jié)束后掛機(jī)的信令傳輸協(xié)議。 (1)手機(jī)撥號(hào)(號(hào)碼7)圖24 手機(jī)撥號(hào)(號(hào)碼7)信令傳輸過程 圖24為手機(jī)撥號(hào)(號(hào)碼7)信令傳輸過程．圖中，命令幀{消息幀}各部分含義見前節(jié)：應(yīng)答幀中為ID碼低4位，為的反碼。由圖可見，無繩電話信令收發(fā)是全雙工工作方式，座機(jī)及手機(jī)可同時(shí)收發(fā)信令。 為保證信令數(shù)據(jù)傳輸可靠性，必須采用差錯(cuò)控制。本無繩電話采用檢錯(cuò)重發(fā)即自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ方式實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制。但與一般ARQ方式不同，數(shù)據(jù)中的檢錯(cuò)功能不是由糾檢錯(cuò)編碼實(shí)現(xiàn)，而是由以下手段實(shí)現(xiàn)： ①．如表21所示，每位數(shù)據(jù)都是特定周期的一周方波，收端微處理器采用脈寬檢測(cè)方式檢測(cè)其半周期及周期，超過表中數(shù)值(有一定允許誤差)就判定為誤碼。只要有1位誤碼就確定數(shù)據(jù)幀出錯(cuò)。另外，噪聲及干擾引起前一碼元脈寬變化會(huì)傳遞到下一碼元，若前一碼元?jiǎng)偤缅e(cuò)成另一碼元，則下一碼元脈沖半周期或周期一般都會(huì)出錯(cuò)?？傊}沖半周期及周期寬度檢測(cè)是一種極嚴(yán)格的檢測(cè)方式，在相同信噪比條件下，它的誤碼率比常用的最佳檢測(cè)方式相關(guān)檢測(cè)或匹配濾波的誤碼率要高得多。更重要的是，最佳檢測(cè)對(duì)每個(gè)碼元的檢測(cè)結(jié)果只給出是0還是1，但這個(gè)碼元的對(duì)錯(cuò)它一無所知，只能通過糾錯(cuò)解碼來判定；而脈寬檢測(cè)根據(jù)每個(gè)碼元的參數(shù)就可檢測(cè)出誤碼，等效為每個(gè)碼元自帶檢錯(cuò)信息。②．命令幀中的及應(yīng)答幀中的、分別為無繩電話系統(tǒng)16位1D碼的高4位、低4位及低4位的反碼，是座機(jī)及手機(jī)雙方都確知的數(shù)據(jù)，收端可檢出這些數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。 座機(jī)及手機(jī)依據(jù)以上信令數(shù)據(jù)的可靠檢錯(cuò)功能，以自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ方式保證信令數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴? 如圖24所示，手機(jī)MS用戶按“7”宇健撥號(hào)后，MS連續(xù)發(fā)二個(gè)撥號(hào)命令幀。座機(jī)BS受到第1個(gè)命令幀檢測(cè)無誤碼，則連續(xù)發(fā)多個(gè)應(yīng)答幀表示收到正確的命令。MS只要正確收到其中一個(gè)應(yīng)答幀就確知BS已收到正確命令幀，于是在發(fā)完當(dāng)前的命令幀后就停止發(fā)命令幀，然后發(fā)多個(gè)應(yīng)答幀通知MS，完成1次手機(jī)撥號(hào)命令的傳送過程。若BS未收到正確的命令幀，則不發(fā)應(yīng)答，等效為發(fā)送請(qǐng)求重發(fā)信息，MS就連續(xù)重發(fā)第3個(gè)、第4個(gè)……命令幀，直至收到BS的應(yīng)答為止(或MS因發(fā)送超時(shí)，放棄這次信令傳輸)。 MS必須發(fā)送第2個(gè)命令幀的原因是，BS在收完第1個(gè)命令幀檢測(cè)無誤碼直到發(fā)完第1個(gè)應(yīng)答幀并被MS正確接收后，MS已經(jīng)將第2個(gè)命令幀發(fā)送了一部分，干脆發(fā)完算了。(2)手機(jī)掛機(jī)圖25 手機(jī)掛機(jī)信令傳輸過程 圖25為手機(jī)掛機(jī)信令傳輸過程。由圖可見，其過程與手機(jī)撥號(hào)完全相同，唯一的區(qū)別是命令內(nèi)容不同。四、實(shí)驗(yàn)步驟 (一)用普通雙蹤示波器觀測(cè)無線數(shù)字信令 1．將普通雙蹤示波器的兩個(gè)測(cè)量探頭分別接在綜測(cè)BS及MS測(cè)量面板上存貯信令的輸出端SIG；示波器外觸發(fā)輸入端接至綜測(cè)儀BS測(cè)量面板的觸發(fā)信號(hào)輸出端TRIs。 示披器設(shè)置為上升沿外觸發(fā)，水平分度2ms／DIV，垂直為DC、2V／DIV。設(shè)置綜測(cè)儀為自動(dòng)跟蹤測(cè)量方式(按K1至SYST燈亮，再按K2，SYST燈常亮)，守候于無繩電話系統(tǒng)的控制信道，將綜測(cè)儀信令存貯顯示(SAVE)控制面板上工作開關(guān)K10置在ON位置，接通數(shù)字信令存貯顯示模塊，面板頂部LED指示燈亮；按運(yùn)行(RUN)鍵使模塊處于等待觸發(fā)存貯狀態(tài)，停止存貯(STOP)指示燈滅。將發(fā)射機(jī)(TX)控制面板上開關(guān)K6撥至OFF位置，關(guān)斷發(fā)射機(jī)電源，電源指示燈滅。為了避免交換機(jī)信號(hào)音及2/4轉(zhuǎn)換反射信號(hào)干擾信令波形觀測(cè)，本實(shí)驗(yàn)中將無繩座機(jī)用戶線從交換機(jī)上拔下。 2．手機(jī)按‘通話’鍵摘機(jī)，與座機(jī)一起由控制信道轉(zhuǎn)移到某空閑通話信道，綜測(cè)儀檢測(cè)到摘機(jī)信令后自動(dòng)跟蹤掃描，鎖定于該通話信道，并發(fā)出一聲蜂鳴聲指示。信令存貯顯示控制面板停止（STOP）燈亮，表示手機(jī)摘機(jī)信令過程已存貯完畢。 若綜測(cè)儀因誤碼未檢測(cè)到手機(jī)摘機(jī)信令仍停在控制信道，則按控制面板掃描(SCAN)鍵K3啟動(dòng)綜測(cè)儀掃描信道，最后鎮(zhèn)定于該通話信道。 綜側(cè)儀鎖定于通話信道的標(biāo)志是：信道掃描停止并且BS及MS測(cè)量面板同時(shí)顯示接收頻率。 3．按綜測(cè)儀信令存儲(chǔ)顯示面板上運(yùn)行(RUN)健，停止(STOP)指示燈滅，綜測(cè)儀處在等待觸發(fā)存貯狀態(tài)。 4．手機(jī)用戶按鍵進(jìn)行“撥號(hào)”、“閃斷’等操作，綜測(cè)儀以單次觸發(fā)方式存貯記錄下這一次信令傳輸過程，存貯顯示控制面板停止(STOP)指示燈亮，示波器可觀察到存貯的數(shù)字信令。調(diào)節(jié)示波器觸發(fā)電平旋鈕使波形穩(wěn)定，旋轉(zhuǎn)綜測(cè)儀信令存儲(chǔ)顯示控制面板上波形位置(POSITION)旋鈕左右移動(dòng)顯示波形，或按復(fù)位(RST)鍵使顯示波形回到信令傳輸過程的起點(diǎn)。反復(fù)按同步(SYNC)鍵分五步循環(huán)步進(jìn)調(diào)節(jié)波形的閃爍及亮度，在波形由嚴(yán)重閃爍剛好調(diào)節(jié)到不閃爍時(shí)，亮度最高，波形最清晰，在以后的測(cè)量中再不必調(diào)整。如此仔細(xì)觀測(cè)并記錄信令幀結(jié)構(gòu)及信令傳輸過程。 5．重復(fù)4，觀測(cè)并記錄另1次信令傳輸過程。 6．通話完畢，重復(fù)3，使綜測(cè)儀準(zhǔn)備存貯信令，按手機(jī)“通話”鍵掛機(jī)，用示波器觀察并記錄手機(jī)掛機(jī)信令傳輸過程。 (二)用TDS210雙蹤數(shù)字存貯示波器觀測(cè)無線數(shù)字信令 1．將TDS210雙蹤數(shù)字存貯示波器的兩個(gè)測(cè)量探頭分別接至綜測(cè)儀BS及MS測(cè)量面板上AFo端；示波器外觸發(fā)輸入端接至綜測(cè)儀MS測(cè)量面板上觸發(fā)輸出端。 示波器設(shè)置為上升沿外觸發(fā)，單次觸發(fā)方式，；水平分度25ms／DIV；垂直為直流、2V／DIV。 關(guān)斷綜測(cè)儀發(fā)射機(jī)及信令存貯顯示電路 ( TX控制面板上K6置OFF，SAVE控制面板上K10置OFF)，電源指示燈滅；置綜測(cè)儀為自動(dòng)測(cè)量方式(按控制面板K1至SYST燈亮，再按K2，SYST燈常亮)，綜測(cè)儀守候于控制信道。2．手機(jī)按“通話”鍵摘機(jī)，與座機(jī)一起由控制信道轉(zhuǎn)移到某空閑信道，綜測(cè)儀檢測(cè)到摘機(jī)信令后自動(dòng)跟蹤掃描，鎖定于該空閑信道，并發(fā)出一聲蜂鳴聲指示。按示波器運(yùn)行(RUN)鍵使示波器處于等待觸發(fā)掃描狀態(tài)，示波器顯示屏上方狀態(tài)欄中停止(STOP)字符變?yōu)檫\(yùn)行(RUN)字符。 3．手機(jī)用戶按健進(jìn)行“撥號(hào)”、“閃斷”等操作，TDS210數(shù)字存貯示波器以單次觸發(fā)方式存貯顯示這一次信令傳輸過程，示波器顯示屏上方狀態(tài)欄中顯示停止(STOP)字符。調(diào)節(jié)示波器水平分度至2．5~5ms／DIV，展開波形，仔細(xì)觀測(cè)井記錄信令傳輸過程。 4．調(diào)節(jié)示波器水平分度返回25ms / DIV，按運(yùn)行(RUN)鍵使示波器處于等待觸發(fā)掃描狀態(tài)，示波器顯示屏上方狀態(tài)欄中停止(STOP)字符變?yōu)檫\(yùn)行(RUN)字符，重復(fù)3，觀測(cè)并記錄另一次信令傳輸過程。 5．通話完畢，按運(yùn)行(RUN)鍵使示波器處于等待觸發(fā)掃描狀態(tài)，示波器顯示屏上方狀態(tài)欄中停止(STOP)字符變?yōu)檫\(yùn)行(RUN)字符。按手機(jī)“通話”鍵掛機(jī)，示波器存貯顯示掛機(jī)信令傳輸過程，仔細(xì)觀測(cè)并記錄。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果列出以下幾種操作的無線數(shù)字信令傳輸過程圖，并注明在綜測(cè)儀上查到的無繩電話系統(tǒng)16位ID碼，與圖中，及比較．最后總結(jié)出數(shù)字信令典型幀結(jié)構(gòu)。 (1) 手機(jī)撥號(hào)碼1； (2) 手機(jī)撥號(hào)碼3；(3) 手機(jī)撥號(hào)碼9；(4) 手機(jī)進(jìn)行“閃斷”操作；(5) 手機(jī)掛機(jī)。 2．拉開手機(jī)與座機(jī)之間的距離，降低座機(jī)的接收機(jī)輸入C／N，增大接收信令誤碼率。手機(jī)重復(fù)按某數(shù)字鍵撥號(hào)，觀測(cè)信令傳輸過程中命令幀重發(fā)2次以上的現(xiàn)象，據(jù)此回答數(shù)字信令傳輸采用何種差錯(cuò)控制方式。 3．測(cè)量并記錄手機(jī)主呼摘機(jī)信令傳輸過程，試分析信令幀結(jié)構(gòu)及傳輸協(xié)議。(注：研究性題目，無現(xiàn)成答案)。實(shí)驗(yàn)三 信令系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過對(duì)移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的測(cè)量，了解一般移動(dòng)通信系統(tǒng)的信令系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．用示波器觀測(cè)無繩座機(jī)用戶線信令。 2．用示波器觀測(cè)手機(jī)操作時(shí)座機(jī)對(duì)手機(jī)——座機(jī)之間無線數(shù)字信令與座機(jī)——交抉機(jī)之間用戶線信令的轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)發(fā)。 3．用示波器觀測(cè)手機(jī)主呼有線電話的呼叫接續(xù)信令傳輸全過程。三、基本原理 通信系統(tǒng)中除用戶信息(如話音)外的一系列控制信號(hào)稱為信令。信令系統(tǒng)與用戶信息傳輸系統(tǒng)是二個(gè)相伴隨的系統(tǒng)，覆蓋和連接相同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及用戶設(shè)備，共同構(gòu)成整個(gè)通信系統(tǒng)。信令完成呼叫接續(xù)的建立、拆除、監(jiān)控等一系列的操作與控制，保證用戶信息有效且可靠的傳輸。因此，信令可以看作是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)中樞。 對(duì)于電路交換通信系統(tǒng)，用戶信息是在呼叫接續(xù)完成后建立的逐段連接的信息通道中傳輸。與此對(duì)應(yīng)，信令也是在信令通道中逐段傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及實(shí)施控制。 按信令通道與用戶信息通道在物理上是否獨(dú)立，信令分為共路信令及隨路信令。共路信令集中在獨(dú)立的信令通道中傳輸。隨路信令在用戶信息通道中采用時(shí)分、頻分等方式隨同用戶信息一起在信息通道中傳輸。 本移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在研究其信令系統(tǒng)及用戶信息傳輸系統(tǒng)時(shí)的原理框圖如圖31所示，它涉及到無線信道及程控交換機(jī)用戶線信道兩類信道。無線信道包括1個(gè)專用呼叫信道及19個(gè)通話信道(詳見實(shí)驗(yàn)四)。專用呼叫信道上傳送的是共路信令。無線通話信道及有線用戶線信道上，信令與用戶信息以時(shí)分方式在同一信道上傳輸，都屬于隨路信令。圖31 移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的信道連接 無線數(shù)字信令在實(shí)驗(yàn)二中已詳細(xì)研究，下面首先介紹程控交換機(jī)用戶線信令，然后介紹無繩座機(jī)BS對(duì)BS—MS之間的無線數(shù)字信令及EX—BS之間的用戶線信令的轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)發(fā)，最后來研究手機(jī)MS主呼有線電話TEL的完整的呼叫接續(xù)信令傳輸過程，建立信令系統(tǒng)的概念。1．程控交換機(jī)用戶線信令 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的PSTN程控交換機(jī)用戶線信令如下所示。 （1）監(jiān)視信令 ①．饋電電壓為—48，用戶環(huán)路電阻(包括話機(jī)摘機(jī)電阻)小于2000?，交換機(jī)向電話機(jī)直流饋電電流(環(huán)路電流)1850mA(電話機(jī)摘機(jī)門限電流約10mA)。 ②．鈴流：25177。3Hz正弦波，有效值90177。15。 ③．撥號(hào)音：450177。25Hz連續(xù)信號(hào)，電平為10177。3dBm。 ④．忙音：450177。25Hz、(、)信號(hào)，電平為10177。3dBm。 ⑤．回鈴音：450H177。25Hz、5秒斷續(xù)(1秒送、4秒斷)信號(hào)，電平為10177。3dBm。 (2)地址信令(撥號(hào)信令) ①．直流脈沖信號(hào)(己不常用，略)。 ②．雙音多頻(DTMF：Dual Tone MultiFrequency)信號(hào)，如表31所示。 DTMF信號(hào)的頻率及表示的數(shù)字、符號(hào)高頻群（Hz）數(shù)字低頻群(Hz)1209133614771633 697123A 770456B 852789C 94l*(E)0(F)D 由以上用戶線信令技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可見，它是直流(環(huán)流)和音頻(25Hz、450Hz及DTMF)混合的模擬信令。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中采用的小型用戶程控交換機(jī)用戶線信令總體上符合以上標(biāo)準(zhǔn)，只在以下細(xì)節(jié)上有差別，但是它的使用完全正常。 ①．饋電電壓約為24，比PSTN交換機(jī)的48低．這是因?yàn)槠溆脩艟€短，線路壓降小，24電壓已足夠使用。 ②．發(fā)出的450Hz信號(hào)音為方波。由于450Hz信號(hào)音(包括撥號(hào)音，回鈴音及忙音)是發(fā)給用戶聽的指示音，其波形不理想絲毫不影響用戶聽覺對(duì)其含義的判斷。 ③．鈴流為50Hz，有效值70。由于用戶線不長，電話能正常振鈴。2．用戶線信令過程 以有線電話1呼叫有線電話2為例介紹如下： ①．有線電話1未摘機(jī)，用戶線環(huán)路斷開，環(huán)路電流為0，用戶線電話機(jī)端電壓等于交換機(jī)饋電電壓。 ②．有線電話1摘機(jī)，用戶線環(huán)路通，環(huán)路電流為1850mA，大于摘機(jī)環(huán)流門限10mA，交換機(jī)據(jù)此判定有線電話機(jī)1摘機(jī)，向其發(fā)撥號(hào)音，此時(shí)電話機(jī)端電壓下降到610V。 ③．有線電話1用戶按數(shù)字鍵撥號(hào)，通過用戶線向交換機(jī)發(fā)DTMF號(hào)碼。 ④．交換機(jī)收齊號(hào)碼后，檢查電話機(jī)2空閑(環(huán)流為0)，則向它發(fā)鈴流，并向電話機(jī)1發(fā)