信息,又含有部分波形编码信息,其编码速率达8kbit/s-16kbit/s.语言质量可达到商用语音标准。
混合编码将对波形编码和参量编码结合起来,既有波形编码的高质量优点又有参量编码的低速率的特优点。其压缩比达到4kbit/s—16 kbit/s。
2.3实验步骤
1.在GPRS模块上插入移动通信卡 (3.3vsim卡),并用专用的交叉电缆线连接ARM模块与GPRS模块,最后在GPRS模块上架好天线。打开GPRS模块的开关,GPRS模块上的POWER指示灯亮,GPRS指示灯闪烁,GRI指示灯亮,表示模块正常工作。
2.打开WINDOWS文件夹,双击R&C TEST文件,进入串口助手AT指令实验界面。 3.在AT指令实验界面把串口速速率设置成115200,打开发送和接收显示窗口。 4.打开键盘,可在发送窗口一栏中输入GPRS呼叫指令,点击发送当接收窗口显示OK即可完成主呼。
1.拨打语音电话 ATD123456789 或 ATD123456789 2.接听电话 ATA 3.挂断电话 ATH
2.4实验结果
语音编码技术分为三种:波形编码,参量编码和混合编码。 语音编码特点是使模拟语音信号变为数字信号传输,提高传输质量节省带宽。规则脉冲激励长时预测(RPE—LTP)编码如图GSM/GPRS语音与呼叫实验原理框图2.4.1所示。,
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2.4.1GSM/GPRS语音与呼叫实验原理框图
这是一种既简化编码又能使合成波形失真较小的方法。RPE—LTP采用间距相等、相位与幅度优化的规则脉冲作为激励源,以便使合成波形接近于原信号。这种方案结合长时预测,能消涂信号多余度,降低了编码速率。同时,其算法简单,计算量适中,易于硬件实现。
2.5实验结论
通过此次实验,加深了对移动通信中语音编码基本方式的理解,学会了GPRS最基本的语音与呼叫业务的处理方法,使用“移动通信实验系统”,处于有效期并开通上网业务的中国移动电话卡一张,正常工作的移动电话一部,实验模块:GPRS模块,ARM模块与基于ARM的液晶新生模块,来完成成了本次实验,采用规则脉冲激励线性预测编码技术是一种混合编码技术,它集成了波形编码与声源编码两项技术之长。波形编码可精确的再现原理的话音波形,话音质量高,但要求的比特率相应的较高,在12—16Kit/s的范围内会造成话音质量恶化,波形编码器硬件上更容易实现,不受时延影响。GSM系统话音编码器是采用声码器和波形编码器的混合物—混合编码器),LPC+LTP为声码器,RPE为波形编码器,再通过复用器混合完成模拟话音信号的数字编码,每话音信道的编码速率为13kbit/s,同时通过信号指令的输入编辑发送,来完成整个实验的呼叫过程。
3.GPRS短消息业务
3.1实验目的
学会短消息发送原理,并在基于ARM的WINDOWS CE操作系统通过GSM/GPRS模块完成短消息的发送 实验设备
1.移动通信实验系统一套
2.处于有效期并开通上网业务的中国移动电话卡一张,正常工作的移动电话一部。
3.实验模块:ARM模块与基于ARM的液晶显示模块,GPRS模块。
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3.2实验原理
SMS是通过移动网络用于手机发简短文本消息的一种通信机制。
采用存储转发模式以短消息被发出去之后,不是至今发给接收方,而是先存储在SMC(短消息中心),然后再由SMC将短消息发送给接收方。如果接收方当时关机或者是不在服务区内,SMC就会自动保存该短消息,等到接收方在服务区出现再放松给它。
与普通的寻呼机制不同的是,SMS是一向有保障的双向服务,发送双方可以将短消息发送之后得到一条确认通知,返回成功或者失败的消息以及不到大的原因。如图3.2.1所示。
图3.2.1GSM/GPRS短消息实验原理框图
GSM标准中定义的点—点短消息服务使得短消息能在移动台和短消息服务中心之间传递,这些服务中心是通过称为SMS—GMSC的特定MSC同GSM网络联系的。涉及SMS管理的协议如同所示。 SMS体系结构
? SMS管理协议SME:Short Messaging Entity,短消息实体。它可以接收或改
善短消息,位于固定系统、移动基站或其他服务中心内;
? SMSC:Short Message Service Center,短消息服务中心,负责在基站和SME
间中继、储存或转发短消息;移动台(ME)到SMSC的协议能传输来自移动台或朝向移动台的短消息,协议名为SMTP(Short Message Transmission Protocol);
? SMCGWMS或SMCGMSC:SMS-Gateway MSC,SMS网关。接收由SMSC发送的短消
息,向HLR查询路由信息,并将短消息传送给接收者所在基站的交换中心; ? HLR:Home Location Register,归属位置寄存器。用于永久储存管理用户
和服务记录的数据库,由SMSC产生。SMS网关与HLR之间的协议使前者可以
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要求HLR搜索可找到的用户地址。它与MSC与HLR之间的协议一起,能在移动台因超出覆盖区而丢失报文、随后又可找到时加以提示。
? MSC:Mobile Switching Center,移动交换中心。负责系统切换管理并控制
来自或发向其他电话或数据系统的拔叫。
? VLR:Visitor Location Register:,访问位置寄存器。含有用户临时信息
的数据库。交换中心服务访问用户时需要这些信息。 ? 移动起始短消息:Mobile Originated Short Message。
一个GSM用户发送短消息时,他必须至少在其内容中包含最终地址的识别符,和处理这消息的服务中心号码,然后请求传递。
短消息的传输要求在移动台和MSC之间建立信令连接。消息本身的传递要求在无线路径上建立专用的链路层链接,并要求采用专用的消息传递协议。在规定的协议栈的顶部是所谓的传输层协议,在移动起始短消息情形下,它是一条单独的报文,即SMTP(不是TCP/IP的SMTP)短消息传送报文,低层处理应答的传送,它只指出SMSC已收到报文。
移动终接短消息:Mobile Terminated Short Message。
目的地为GSM用户的短消息必须首先先从发送方路由至短消息服务中心,然后再被路由至实际地址。
当SMSC有短消息需发送到期某一GSM用户时,它建立一条包含各种利于接收者的信息的SMS-DELIVER报文。此信息包括用户的内容,最初的发送者身份及用于批示短消息已被SMSC接收的时间标记。与MO情形相似,SMS-DELIVER报文将在各种接口上传送。 短消息不可到达情况有三种:
当被SMS网关查询时,移动台不在服务区域、未获得服务授权、或有未成功发送报文正等待告警,HLR就会立即知道不能发送;
第二种情形是,MSC/VLR已收到报文但不能传送的情况。此时,它先向SMS网关发送一故障指示,作为MAP/H FORWARD SHORT MESSAGE报文的应答;然后,网关一方面会向SMSC发送否定报告,另一方面向HLR发送MAP/C SET MESSAGE WAITING DATA报文,在收到报文确认后进行表格更新。该事件会储存在VLR和HLR内的用户记录中;
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第三种情况是MSC/VLR向用户发送有效报文后发现不可送达。
3.3实验步骤
1.在GPRS模块上插入移动通信卡 (3.3vsim卡),并用专用的交叉连接ARM模块与GPRS模块,最后在GPRS模块上架好天线。打开GPRS模块的开关,GPRS模块上的POWER指示灯亮,GPRS指示灯闪烁,GRI指示灯亮,表示模块正常工作。 2.打开WINDOWS文件夹,双击R&C TEST文件,进入串口助手AT指令实验界面。 3.在AT指令实验界面把串口速速率设置成115200,打开发送和接收显示窗口。 4.打开键盘,可在发送窗口一栏中输入GPRS短消息发送指令,在单机发送则可发送短消息。也可以用手机向该模块的用户发送短消息,即直接向该模块内用户的手机号码发送短消息即可。 短消息相关的AT指令 (1) 发送短消息
AT+CMGF=1(回车) //设置文本短信格式
AT+CMGF=“0123456789(电话号码)”(回车) //短信目的地 Hellohello //短信文本内容 (选中十六进制)1A //发送命令 (2)读出短消息
AT+CMGF=“SM”,“SM”,“SM”(回车) //设置短信存储单元为SIM卡 AT+CMGF=?“(回车) //读SM中的第?条短信
实验完毕,关掉实验箱电源,取下SIM卡,串口线和耳机耳麦,整理试验箱。
3.4实验结果
通过本次实验我理解了短消息发送原理,并在基于ARM和WINDOWS CE操作系统通过GSM/GPRS模块完成短消息的发送,在实验中,我们用“移动通信实验系统”试验箱,处于有效期并开通上网业务的中国移动电话卡一张,正常工作的移动电话一部和实验模块:ARM模块基于APM与基于ARM的液晶显示模块,GPRS模块,完成了本次试验。通过发送短消息和读出短消息的各种口令,来完成本次试验。学会了移动通信的中短消息的发送与接收,很好的理解了本次实验,同时在老师的知道下分析了本次实验的原理和结果。
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