第1章移動通信基本原理

第1章移動通信基本原理1.1手機發(fā)展概況1.2移動通信網(wǎng)的組成1.3多址接入技術1.4語音處理技術1.5數(shù)字調制與解調技術1.6用戶通信終端設備1.7SIM卡與UIM卡習題一第一頁，共一百零四頁。1.1手機發(fā)展概況1.模擬式手機模擬式手機泛指第一代移動通信的終端設備。第一代移動通信俗稱“本地通”，多采用TACS制，頻分多址（FDMA）方式。第二頁，共一百零四頁。2.數(shù)字式手機現(xiàn)在正處于移動通信的第二階段，數(shù)字式手機泛指第二代移動通信的終端設備。第二代數(shù)字式手機，俗稱“全球通”，我國現(xiàn)有GSM、CDMA兩種制式。我國首先采用GSM制，它屬時分多址（TDMA）方式。第三頁，共一百零四頁。3.第三代手機實用的第三代手機已經(jīng)問世，主要采用CDMA2000技術。顯然，它必須與第三代移動通信相適應，第三代手機應具備以下幾個特點：（1）不僅能傳送語音信號，也為傳遞圖像信號奠定了基礎。（2）手機中可加裝微型攝像頭，可實時拍攝景物，使可視通信成為可能，可隨意撥打可視電話。第四頁，共一百零四頁。（3）由于通頻帶拓寬，通過無線電網(wǎng)絡技術，能輕松地上網(wǎng)，能瀏覽網(wǎng)頁，收發(fā)電子郵件，能下載網(wǎng)上文件和圖片，實現(xiàn)多媒體通信。（4）手機與商務通渾然一體，能以手寫體錄入文字。第五頁，共一百零四頁。4.第四代手機第三代手機以能達到3G頻段為主要特征，第四代移動電話機的4G技術已經(jīng)問世。美國AT&T實驗室正在研究第四代移動通信技術，其研究的目標是提高手機訪問互聯(lián)網(wǎng)的速率。目前，手機上網(wǎng)的連接速率大約為調制解調器的1/4，而采用4G技術的連接速率一開始就能達到撥號調制解調器的十幾倍，但現(xiàn)在還不能將這種技術轉向實用化。表1-1為三代移動通信的主要特點。第六頁，共一百零四頁。表1-1三代移動通信的比較第七頁，共一百零四頁。5．小靈通PHS小靈通又叫無線市話，英文簡稱為PHS(PersonalHandphoneSystem)，是一種個人無線接入系統(tǒng)。在不少城市，“小靈通”已成為人們日常生活中不可缺少的通信工具。“小靈通”采用的是微蜂窩技術，將用戶終端以無線的方式接入固定電話網(wǎng)，使傳統(tǒng)意義上的電話不再固定在某個位置，用戶可在小靈通網(wǎng)絡覆蓋范圍內自由移動實現(xiàn)通信。正是由于無線市話小巧、價廉、環(huán)保的特點，人們親切地稱之為“小靈通”。第八頁，共一百零四頁。小靈通定位在對固定電話的補充與延伸上。它的最大特點是通信費用低廉，其手機發(fā)射功率小，平均發(fā)射功率為10mW，手機通話時間較長。但其室內信號覆蓋比較差，且它的移動速度一般不能超過35km/h。在最后一章將詳細討論其工作原理。第九頁，共一百零四頁。1.2移動通信網(wǎng)的組成1.2.1數(shù)字移動通信系統(tǒng)基本組成

一個數(shù)字移動通信系統(tǒng)主要由交換網(wǎng)絡子系統(tǒng)NSS、基站子系統(tǒng)BSS和手機MS組成。基站子系統(tǒng)與移動電話機之間依賴無線信道來傳輸信息。移動通信系統(tǒng)與其他通信系統(tǒng)如PSTN固定電話網(wǎng)之間，需要通過中繼線相連，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的互連互通，其組成框圖如圖1-1所示。當然，對整個通信網(wǎng)絡需要進行管理和監(jiān)控，這是由操作維護子系統(tǒng)OMS來完成的。第十頁，共一百零四頁。圖1-1移動通信系統(tǒng)組成框圖第十一頁，共一百零四頁。1.手機MS終端設備就是移動客戶設備部分，它由兩部分組成：移動終端(MS)和客戶識別模塊（SIM）。移動終端在早期是以車載臺、便攜臺形式出現(xiàn)的，現(xiàn)在多為大眾化的移動電話機——手機所取代，車載臺仍有少量生產，主要用于通信部門和軍事上。第十二頁，共一百零四頁。2.基站子系統(tǒng)BSS基站又稱基地臺，它是一個能夠接收和發(fā)送信號的固定電臺，負責與手機進行通信?；荆˙SS）系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由MSC控制，與MS進行通信的系統(tǒng)設備，它主要負責完成無線發(fā)送接收和無線資源管理等功能。功能實體可分為基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺（BTS）。第十三頁，共一百零四頁。1）基站收發(fā)信臺BTSBTS完全由BSC控制，主要負責無線傳輸，完成無線與有線的轉換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。2）基站控制器BSC基站控制器是基站的智能控制部分，負責本基站的收發(fā)信機的運行、呼叫管理、信道分配、呼叫接續(xù)等。一個基站控制器可以控制管理最多可達256個基站收發(fā)器。第十四頁，共一百零四頁。3．交換網(wǎng)絡子系統(tǒng)NSS交換網(wǎng)絡子系統(tǒng)（NSS）主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。交換網(wǎng)絡子系統(tǒng)NSS能在任意選定的兩條用戶線（或信道）之間建立和（而后）釋放一條通信鏈路，并實現(xiàn)整個通信系統(tǒng)的運行、管理。第十五頁，共一百零四頁。1）移動交換中心MSCMSC是計算機控制的全自動交換系統(tǒng)。MSC與基站以光纜相連進行通信，一個MSC可以管理數(shù)十個基站，并組成局域網(wǎng)。第十六頁，共一百零四頁。MSC支持的呼叫業(yè)務是：（1）本地呼叫、長途呼叫和國際呼叫。（2）通過MSC進行移動用戶與市話、長話之間的聯(lián)系，控制不同蜂窩小區(qū)的運營。（3）支持移動電話機的越區(qū)切換、漫游、入網(wǎng)登錄和計費。第十七頁，共一百零四頁。2）訪問位置寄存器VLR訪問位置寄存器VLR是一個用于存儲來訪用戶信息的數(shù)據(jù)庫。一個VLR通常為一個MSC控制區(qū)服務，也可以為幾個相鄰的MSC控制區(qū)服務。移動臺MS的不斷移動導致了其位置信息的不斷變化，這種變化的位置信息在VLR中進行登記。第十八頁，共一百零四頁。3）歸屬位置寄存器HLRHLR是一種用來儲存本地用戶位置信息的數(shù)據(jù)庫。當一個移動用戶購機后首次使用SIM卡加入蜂窩系統(tǒng)時，必須通過MSC在該地的HLR中登記注冊，把其有關參數(shù)存放在HLR中。4）鑒權中心AUC鑒權中心AUC的作用是可靠地識別用戶的身份，只允許有權用戶接入網(wǎng)絡并取得服務。第十九頁，共一百零四頁。5）設備號識別寄存器EIR設備號識別寄存器EIR存放設備類型信息，每個移動電話機都有一個國際移動設備識別碼IMEI，EIR用來監(jiān)視和鑒別移動設備，并拒絕非法移動臺入網(wǎng)。第二十頁，共一百零四頁。6）操作維護子系統(tǒng)OMS操作維護子系統(tǒng)OMS，又稱操作維護中心。其任務主要是對整個GSM網(wǎng)絡進行管理和監(jiān)控。通過OMS實現(xiàn)對GSM網(wǎng)內各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報告、故障診斷等功能。第二十一頁，共一百零四頁。1.2.2CDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng)的基本組成

各種CDMA系統(tǒng)的主要技術、具體構成不完全相同，我國主要是聯(lián)通的800MHzCDMA數(shù)字系統(tǒng)。一種CDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng)的基本組成如圖1-2所示。第二十二頁，共一百零四頁。圖1-2CDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng)基本組成第二十三頁，共一百零四頁。CDMA的基本組成與GSM的大同小異，交換網(wǎng)絡子系統(tǒng)NSS、基站子系統(tǒng)BSS、操作維護子系統(tǒng)OMS和手機MS是必不可少的組成部分。圖1-2中，PCF部分主要實現(xiàn)對分組數(shù)據(jù)業(yè)務的處理功能。它能夠提供強大的分組數(shù)據(jù)處理能力，滿足用戶對高速分組數(shù)據(jù)的傳輸要求，能適應目前和將來不斷增長的業(yè)務需要。OMC-R部分主要是對整個BSS子系統(tǒng)來進行管理和控制，它是整個BSS子系統(tǒng)的操作維護中心。第二十四頁，共一百零四頁。1.3多址接入技術多址技術就是要使眾多的客戶共用公共通信信道所采用的一種技術。實現(xiàn)多址的方法基本上有三種，即采用頻率、時間或碼元分割的多址方式，人們通常稱它們?yōu)轭l分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）。第二十五頁，共一百零四頁。1.3.1頻分多址（FDMA）FDMA是把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個等間隔的頻道（或稱信道）分配給不同的用戶使用。這些頻道互不交疊，其寬度應能傳輸一路話音或數(shù)據(jù)信息，而在相鄰頻道之間無明顯的串擾。如圖1-3所示。第二十六頁，共一百零四頁。圖1-3頻分多址的頻道劃分第二十七頁，共一百零四頁。1.3.2時分多址（TDMA）

TDMA將每個頻帶信道分成若干時隙（時間片），然后把每個時隙再分配給每個用戶，根據(jù)一定的時隙分配原則，使各個移動用戶在每幀內只能按指定的時隙向基站發(fā)送信號，在滿足定時和同步的條件下，基站可以分別在各時隙中接收到各個移動用戶的信號而不混擾。第二十八頁，共一百零四頁。圖1-4頻分多址和時分多址工作示意圖(a)FDMA；(b)TDMA第二十九頁，共一百零四頁。圖1-4中所示（(a)為FDMA，(b)為TDMA）是一個方向的情況，在相反方向上必定有一組對應的頻率/時隙（FDMA/TDMA）。TDMA信道的劃分如圖1-5所示。現(xiàn)在正廣泛使用的GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)采用的就是TDMA/FDMA相結合的方式。第三十頁，共一百零四頁。圖1-5TDMA信道的劃分第三十一頁，共一百零四頁。TDMA系統(tǒng)具有如下特性：(1)每載頻多路。（2）突發(fā)脈沖序列傳輸。（3）傳輸速率高，自適應均衡。（4）傳輸開銷大。(5)對于新技術是開放的。（6）共享設備的成本低。第三十二頁，共一百零四頁。1.3.3碼分多址（CDMA）在碼分多址CDMA通信系統(tǒng)中，不同用戶傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或時隙不同來區(qū)分的，而是用不同的編碼序列來區(qū)分的，或者說，靠信號的不同波形來區(qū)分。如果從頻率域或時間域來觀察，多個CDMA信號是互相重疊的。第三十三頁，共一百零四頁。在FDMA和TDMA系統(tǒng)中，為了擴大通信用戶容量，都盡力壓縮信道帶寬，但這種壓縮是有限度的，因為信道帶寬的變窄將導致通話質量的下降。而CDMA卻相反，可大幅度地增加信道寬度，這是因為它采用了擴頻通信技術。第三十四頁，共一百零四頁。CDMA的關鍵是所用擴頻碼有多少個不同的互相正交的碼序列，就有多少個不同的地址碼，也就有多少個碼分信道。為了擴大系統(tǒng)容量，人們正在致力于這種正交碼序列的編碼研究。CDMA按照其采用的擴頻調制方式的不同，可以分為直接序列擴頻（DS）、跳頻擴頻（FH）、跳時擴頻（TH）和復合式擴頻，如圖1-6所示。直接序列擴頻（DS-SS）CDMA發(fā)射和接收電路構成如圖1-7所示。第三十五頁，共一百零四頁。圖1-6CDMA擴頻調制方式第三十六頁，共一百零四頁。圖1-7直接序列擴頻（DS-SS）發(fā)射和接收電路構成框圖第三十七頁，共一百零四頁。CDMA技術近年得到了迅速的發(fā)展，正在成為一項全球性的無線通信技術，它具有如下優(yōu)點：（1）系統(tǒng)具有軟容量。（2）能實現(xiàn)多媒體通信。（3）語音質量高。（4）無需防護間隔。（5）能實現(xiàn)軟切換。（6）保密性強。（7）實現(xiàn)低功耗。（8）建網(wǎng)成本下降。第三十八頁，共一百零四頁。1.4語音處理技術1.4.1語音編碼由于GSM系統(tǒng)是一種全數(shù)字系統(tǒng)，語音或其它信號都要進行數(shù)字化處理，因而第一步要把語音模擬信號轉換成數(shù)字信號（即1和0的組合）。語音信號有多種編碼方式，但最基本的是脈沖編碼調制PCM。典型的脈沖編碼調制電路組成如圖1-8所示。第三十九頁，共一百零四頁。圖1-8脈沖編碼調制電路組成第四十頁，共一百零四頁。PCM編碼是采用A律波形編碼，分為三步：(1)采樣。(2)量化。(3)編碼。第四十一頁，共一百零四頁。聲碼器編碼可以是很低的速率（可以低于5kb／s），雖然不影響語音的可懂性，但語音的失真很大，很難分辨是誰在講話。波形編碼器語音質量較高，但要求的比特速率相應的較高。因此GSM系統(tǒng)語音編碼器是采用聲碼器和波形編碼器的混合物——混合編碼器，全稱為線性預測編碼-長期預測編碼-規(guī)則脈沖激勵編碼器（LPC-LTP-RPE編碼器），見圖1-9。第四十二頁，共一百零四頁。圖1-9GSM語音編碼器框圖第四十三頁，共一百零四頁。1.4.2信道編碼1.信道編碼的基本原理語音信號經(jīng)過語音編碼后，緊接著還要進行信道編碼。由語音編碼過程可以看出，采用LPC-LTP-RPE編碼方案，可以降低數(shù)字信號的傳輸速率，實現(xiàn)數(shù)字信號壓縮。第四十四頁，共一百零四頁。采用數(shù)字傳輸時，所傳信號的質量常常用接收比特中有多少是正確的來表示，并由此引出比特差錯率(BER)的概念。BER表明總比特率中有多少比特被檢測出錯誤，差錯比特數(shù)目或所占的比例要盡可能小。為了有所補益，可使用信道編碼。信道編碼能夠檢出和校正接收比特流中的差錯。這是因為加入一些冗余比特，把幾個比特上攜帶的信息擴散到更多的比特上。為此付出的代價是必須傳送比該信息所需要的更多的比特，但這種方法可以有效地減少數(shù)據(jù)差錯。第四十五頁，共一百零四頁。為了便于理解，我們舉一個簡單的例子加以說明。假定要傳輸?shù)男畔⑹且粋€“0”或是一個“1”，為了提高保護能力，各添加3個比特：信息添加比特發(fā)送比特0000000011111111第四十六頁，共一百零四頁。對于每一比特(0或1)，只有一個有效的編碼組(0000或1111)。如果收到的不是0000或1111，就說明傳輸期間出現(xiàn)了差錯。比例關系是1∶4，必須發(fā)送的是該信息所需要的4倍的比特。保護作用如何?

接收編碼組可能為：00000010011001111111判決結果：00X11第四十七頁，共一百零四頁。圖1-10表示了數(shù)字信號傳輸?shù)倪^程，其中信源可以是語音、數(shù)據(jù)或圖像的電信號“s”，經(jīng)信源編碼構成一個具有確定長度的數(shù)字信號序列“m”，人為地再按一定規(guī)則加進非信息數(shù)字序列，以構成一個一個碼字“c”(信道編碼)，然后再經(jīng)調制器變換為適合信道傳輸?shù)男盘?。第四十八頁，共一百零四頁。圖1-10數(shù)字信息傳輸方框圖第四十九頁，共一百零四頁。移動通信的傳輸信道屬變參信道，它不僅會引起隨機錯誤，更主要的是會造成突發(fā)錯誤。隨機錯誤的特點是碼元間的錯誤互相獨立，即每個碼元的錯誤概率與它前后碼元的錯誤與否是無關的。分組編碼的原理框圖見圖1-11。卷積編碼的原理框圖見圖1-12。第五十頁，共一百零四頁。圖1-11分組編碼第五十一頁，共一百零四頁。圖1-12卷積編碼第五十二頁，共一百零四頁。2．GSM數(shù)字語音的信道編碼在GSM系統(tǒng)中，上述兩種編碼方法均在使用。首先對一些信息比特進行分組編碼，構成一個“信息分組+奇偶(檢驗)比特”的形式，然后對全部比特做卷積編碼，從而形成編碼比特。這兩次編碼適用于語音和數(shù)據(jù)二者，但它們的編碼方案略有差異。采用“兩次”編碼的好處是：在有差錯時，能校正的校正(利用卷積編碼特性)，能檢測的檢測(利用分組編碼特性)。第五十三頁，共一百零四頁。GSM系統(tǒng)首先是把語音分成20ms的音段，這20ms的音段通過語音編碼器被數(shù)字化和語音編碼，產生260個比特流，并被分成：(1)50個最重要比特。（2)132個重要比特。（3)78個不重要比特。如圖1-13所示，對上述50個最重要比特添加3個奇偶檢驗比特(分組編碼)，這53個比特同132個重要比特與4個尾比特一起卷積編碼，比率1∶2，因而得378個比特，另外78個比特不予保護。第五十四頁，共一百零四頁。圖1-13GSM數(shù)字話音的信道編碼第五十五頁，共一百零四頁。1.4.3交織技術1．交織技術的一般原理假定由一些4比特組成的消息分組，把4個相繼分組中的第1個比特取出來，并讓這4個第1比特組成一個新的4比特分組，稱作第一幀，4個消息分組中的比特2～4，也作同樣處理，如圖1-14所示。

第五十六頁，共一百零四頁。圖1-14交織原理第五十七頁，共一百零四頁。2．GSM系統(tǒng)中交織方式在GSM系統(tǒng)中，信道編碼后進行交織。交織分為兩次，第一次交織為內部交織，第二次交織為塊間交織。話音編碼器和信道編碼器將每一20ms語音數(shù)字化并編碼，提供456個比特。首先對它進行內部交織，即將456個比特分成8幀，每幀57比特，見圖1-15。第五十八頁，共一百零四頁。圖1-15GSM20ms話音編碼交織第五十九頁，共一百零四頁。如果將同一20ms語音的2組57比特插入到同一普通突發(fā)脈沖序列中(見圖1-16)，那么該突發(fā)脈沖串丟失則會導致該20ms的語音損失25％的比特，顯然信道編碼難以恢復這么多丟失的比特。因此必須在兩個話音幀間再進行一次交織，即塊間交織。第六十頁，共一百零四頁。圖1-16普通突發(fā)脈沖串第六十一頁，共一百零四頁。把每20ms語音456比特分成的8幀為一個塊，假設有A、B、C、D四塊，見圖1-17。在第一個普通突發(fā)脈沖串中，兩個57比特組分別插入A塊和D塊的各1幀(插入方式如圖1-18所示.第六十二頁，共一百零四頁。圖1-17話音信道編碼第六十三頁，共一百零四頁。圖1-18二次交織第六十四頁，共一百零四頁。1.4.4CDMA系統(tǒng)的話音編碼目前CDMA系統(tǒng)的話音編碼主要有兩種，即碼激勵線性預測編碼(CELP)8kb/s和13kb/s。8kb/s的話音編碼達到GSM系統(tǒng)的13kb/s的話音水平甚至更好。13b/s的話音編碼已達到有線長途話音水平。CELP采用與脈沖激勵線性預測編碼相同的原理，只是將脈沖位置和幅度用一個矢量碼表代替。第六十五頁，共一百零四頁。1.5數(shù)字調制與解調技術1.5.1調制與解調

1.什么是調制人的耳朵能夠聽到語音的頻率在20～20000Hz的范圍內。一般認為只要有300～3400Hz，就足以表達說話的內容了。如果考慮到語音的原始聲音和真實度問題，則需要50～15000Hz的頻率范圍。聲音范圍的頻率被稱作低頻或音頻。第六十六頁，共一百零四頁。2.常見的調制—解調調制時必須具備調制信號和載波。調制信號可以分為模擬信號和數(shù)字信號?？晒┦褂玫妮d波有正弦波和方波。調制方式可以按照調制信號的形式和載波形式的組合來分類。表1-2示出了調制方式的分類情況，可以依照信息的形式、傳送線路的特性和對傳送質量的要求來選擇調制方式。第六十七頁，共一百零四頁。表1-2調制方式第六十八頁，共一百零四頁。載波具有振幅、頻率、相位和寬度等要素。調制就是讓載波的某一個要素隨調制信號變化，如圖1-19所示。數(shù)字調制是指調制信號是數(shù)字基帶信號，載波為高頻正弦波的調制。與模擬調制相同，數(shù)字調制也同樣是讓載波的振幅、頻率或者相位產生變化，但調制信號是1或0。第六十九頁，共一百零四頁。圖1-19載波的要素第七十頁，共一百零四頁。1.5.2數(shù)字移動通信系統(tǒng)的調制方式經(jīng)語音編碼后的信號是數(shù)字信號，此信號向外發(fā)送還需要經(jīng)過調制。應用于移動通信的數(shù)字調制技術，按信號相位是否連續(xù)可分為相位連續(xù)型調制和相位不連續(xù)型調制；按信號包絡是否恒定可分為恒包絡調制和非恒包絡調制。頻移鍵控FSK是數(shù)字信號的頻率調制，可看成調頻的一種特例。產生頻移鍵控信號的基本原理如圖1-20所示。第七十一頁，共一百零四頁。圖1-20FSK基本原理示意圖第七十二頁，共一百零四頁。傳送編碼為10001101，其工作波形示意如圖1-21所示。從圖中可以看出，F(xiàn)SK調制相當于D/A變換，經(jīng)過調制后的數(shù)字信號變成了f1、f2二值頻率變化，顯然，這個信號具有模擬信號的特點。完成頻移鍵控后，接收端如何解調出這個二進制碼呢？FSK解調如圖1-22所示。第七十三頁，共一百零四頁。圖1-21FSK波形示意圖第七十四頁，共一百零四頁。圖1-22FSK解調第七十五頁，共一百零四頁。1.5.3高斯最小頻移鍵控GMSK調制技術。其中應用最多的是最小頻移鍵控MSK、平滑調頻TFM、高斯最小頻移鍵控GMSK。GSM系統(tǒng)采用高斯最小頻移鍵控GMSK。GMSK與FSK不同之處是：（1）在調制時，使高、低電平所調制的兩個頻率f1、f2盡可能接近，即頻移最小，這樣可節(jié)省頻帶。第七十六頁，共一百零四頁。（2）GMSK調制可以控制相位的連續(xù)性，在每個碼元持續(xù)期Ts內，頻移恰好引起π/2的相位變化。（3）在MSK之前加入了高斯濾波器，因其濾波特性與高斯曲線相似，故以此相稱。GMSK信號產生原理如圖1-23所示，電路框圖如圖1-24所示。第七十七頁，共一百零四頁。圖1-23GMSK信號產生原理第七十八頁，共一百零四頁。圖1-24GMSK調制器電路框圖第七十九頁，共一百零四頁。1.6用戶通信終端設備1.6.1手機組成手機與SIM卡共同構成GSM移動通信系統(tǒng)的終端設備，也是移動通信系統(tǒng)的重要組成部分。雖然手機品牌、型號眾多，但從電路結構上都可簡單地分為射頻部分、邏輯音頻部分、接口部分和電源部分。手機的簡單組成框圖如圖1-25所示。第八十頁，共一百零四頁。圖1-25GSM手機組成框圖第八十一頁，共一百零四頁。1)射頻部分射頻部分由天線、接收、發(fā)送、調制解調器和振蕩器等高頻系統(tǒng)組成。2）邏輯音頻部分發(fā)送通道的處理包括語音編碼、信道編碼、加密、TDMA幀形成。3)接口部分接口模塊包括模擬語音接口、數(shù)字接口及人機接口三部分。第八十二頁，共一百零四頁。4）電源電源部分為射頻部分和邏輯部分供電，同時又受到邏輯部分的控制。另外，軟件也是手機的重要組成部分。手機的整個工作過程由CPU(中央處理器)控制，CPU由其內部的軟件程序控制，而軟件程序來源于GSM規(guī)范。后面的章節(jié)將詳細介紹各部分電路的組成和功能。雙頻GSM手機的技術指標見表1-3。第八十三頁，共一百零四頁。表1-3雙頻GSM手機的技術指標第八十四頁，共一百零四頁。1.6.2CDMA手機1．CDMA手機技術指標CDMA手機一般的技術指標見表1-4。第八十五頁，共一百零四頁。表1-4CDMA手機的技術指標第八十六頁，共一百零四頁。2．CDMA手機比GSM手機更具有優(yōu)越性（1）接通率高。（2）手機電池的使用壽命延長。（3）“綠色手機”。（4）話音質量高。（5）不易掉話。（6）保密性能更好。第八十七頁，共一百零四頁。1.7SIM卡與UIM卡1.7.1概述手機與SIM卡共同構成移動通信終端設備。GSM手機用戶在“入網(wǎng)”時會得到一張SIM卡，機卡分離式CDMA手機“入網(wǎng)”時也需配置UIM卡，SIM或UIM卡是“用戶識別模塊”的意思。第八十八頁，共一百零四頁。1.7.2手機卡的內容手機卡是一張符合通信網(wǎng)絡規(guī)范的“智能”卡，它內部包含了與用戶有關的、被存儲在用戶這一方的信息。SIM卡內部保存的數(shù)據(jù)可以歸納為以下四種類型：第八十九頁，共一百零四頁。（1）由SIM卡生產商存入的系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)，如生產廠商代碼、生產串號、SIM卡資源配置數(shù)據(jù)等基本參數(shù)。（2）由GSM網(wǎng)絡運營商寫入的SIM卡所屬網(wǎng)絡與用戶有關的、被存儲在用戶這一方的網(wǎng)絡參數(shù)和用戶數(shù)據(jù)等，包括：第九十頁，共一百零四頁。①鑒權和加密信息Ki(Kc算法輸入?yún)?shù)之一：密鑰號)②國際移動用戶號（IMSI）；③A3：IMSI認證算法；④A5：加密密鑰生成算法；⑤A8：密鑰（Kc）生成前，用戶密鑰（Kc）生成算法；⑥移動電話機用戶號碼、呼叫限制信息等。第九十一頁，共一百零四頁。（3）由用戶自己存入的數(shù)據(jù)。如縮位撥號信息、電話號碼簿、移動電話機通信狀態(tài)設置等。（4）用戶在使用SIM卡過程中自動存入及更新的網(wǎng)絡接續(xù)和用戶信息。第九十二頁，共一百零四頁。在實際使用中有兩種功能相同而形式不同的SIM卡：(1)卡片式(俗稱大卡)SIM卡，這種形式的SIM卡符合有關IC卡的ISO標準，類似IC卡。(2)嵌入式(俗稱小卡)SIM卡，其大小只有25mm×15mm，是半永久性地裝入到移動臺設備中的卡。第九十三頁，共一百零四頁。圖1-26SIM卡外形第九十四頁，共一百零四頁。1.7.3SIM卡的構造SIM卡是帶有微處理器的芯片，包括五個模塊，每個模塊對應一個功能：微處理器、程序存儲器、工作存儲器、數(shù)據(jù)存儲器和串行通信單元。最少有五個端口：①電源；②時鐘；③數(shù)據(jù)；④復位；⑤接地端。圖1-27為SIM卡觸點端口功能，圖1-28為移動電話機中SIM卡座。

第九十五頁，共一百零四頁。圖1-27SIM卡觸點功能第九十六頁，共一百零四頁。圖1-28SIM卡座第九十七頁，共一百零四頁。1.7.4SIM卡相關知識

1.國際移動設備識別碼（IMEI碼）

在移動電話機背面標簽上有一些代碼，這些代碼有其特殊的含義。首先是15位數(shù)字組成的國際移動設備識別碼（IMEI碼），每部移動