Лабораторная работа 1 Основы работы с модулем

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Содержание

Общие сведения.. 3

Лабораторная работа 1 Основы работы с модулем... 6

1.1 Краткие теоретические сведения. 6

1.2 Практическая часть. 9

Лабораторная работа 2 Стандартные команды управления GSM модемами.. 13

2.1 Краткие теоретические сведения. 13

2.2 Практическая часть. 14

Лабораторная работа 3 Режимы и способы отправки SMS-сообщений.. 16

3.1 Краткие теоретические сведения. 16

3.2 Практическая часть. 18

Лабораторная работа 4 Проприентарные команды управления модулем... 21

4.1 Краткие теоретические сведения. 21

4.2 Практическая часть. 26

Общие сведения

 Стенд представляет собой блок с установленным радиомодулем стандарта GSM. На лицевой панели стенда имеется разъем для подключения GSM-антенны, гнезда для подключения аудиогарнитуры и микрофона, разъем для подключения модуля согласования, индикаторные светодиоды («STATUS», «NETLIGHT», «RING»), кнопка включения «SW1» Также на панели стенда расположено гнездо подключения блока питания +12В.

    Взаимодействие со стендом происходит через модуль согласования BSB_UART_CP2102 при помощи терминальных программ, например «wTerm.exe».

Диалог с модулем происходит по средствам AT-команд. Модулю отсылается команда или запрос, а он её выполняет и отвечает. Самая простая команда AT, на которую модуль тут же ответит OK, если модуль подключен и исправен.

Почти все команды имеют 3 режима:

· тестовый =? – модуль ответит поддерживает ли он команду и возможные её параметры

· чтение? – ответом будет текущие параметры для этой команды

· запись = записываем новые значения для команды.

A/ — повтор предыдущей команды

Типовые настройки модуля: скорость 9600 бит/с 8N1, 9600 – скорость, 8 – бит в посылки, N – нет контроля чётности, 1- стоп бит.

Таблица 1. – Общие команды радиомодуля

Порядок включения модуля:

1. Подключите модуль к ПЭВМ, используя прилагаемый модуль согласования.

2. Подключите блок питания к модулю.

3. Для включения модуля нажмите и удерживайте несколько секунд кнопку SW1. Признаком включения модуля является загорание и мигание светодиодов.

4. Проверьте правильность автоматической установки необходимых драйверов в операционной системе ПЭВМ, к которой подключен модуль. При необходимости установите нужный драйвер.

5. Запустите терминальную программу, например «wTerm.exe». и установите требуемый режим обмена с модулем.

6. Проверьте правильность взаимодействия с модулем путем посылки стандартных запросов.

Лабораторная работа 1 Основы работы с модулем

Краткие теоретические сведения

Вызовы

В системе GSM используется принцип временного разделения кана­лов с множественным доступом (TDMA – Time Division Multiple Access). При этом сигналы с базовой станции (BS – Base Station) передаются на мобильную станцию (MS – Mobile Station) и наоборот. В состав базовой станции входят трансивер или приемопередающее устройство (BTS – Base Tranceiver Station) и контроллер (BSC – Base Station Controller). Как правило, один BSC обслуживает 20-30 BTS, а коммутационный центр мобильной связи (MSC – Mobile Switching Centre) управляет трафиком (потоками информации) между разными ячейками сотовой связи на основе сигналов, получаемых от базовых станций.

Регистрация посетителя (VLR – Visitor Location Register), относящегося к «чужой» сети, является одной из функций MSC. При появлении в сети «чужого» абонента он сверяет его данные с имеющимися в памяти и либо разрешает (если роуминг данному абоненту разрешен), либо отказы­вает (если роуминг запрещен) этому абоненту в доступе к сети.

Каналы и обработка сигналов

Каналы в системе сотовой связи стандарта GSM делятся на два клас­са: логические и физические. Физические каналы характеризуются их час­тотными параметрами, в частности, диапазоном, частотами приема и пе­редачи базовых и мобильных станций, и временными параметрами или параметрами используемых временных слотов. Логические каналы так и называются, потому что они логически распределяются в физических ка­налах. Физические каналы используются для передачи сигналов логичес­ких каналов управления или каналов трафика. Что и когда передается по физическому каналу, определяется конкретным промежутком времени.

Каждому физическому каналу, представляющему собой пару частот – передачи и приема, присваивается номер.

Рассчитать частоту канала п можно по формулам:

Fjx = 890 + 0,2-n (МГц), где 1 < n < 124;

Frx = FTx + 45 (МГц), где Frx и Ftx обозначают соответственно частоты приема и передачи.

Как было сказано выше, эти данные представляют собой логический канал. Он состоит из канала трафика TCH (Traffic Channel), используемый главным образом для передачи речевой информации, и широковещательного канала ВСН (Broadcast Channel) для передачи сигналов управления. Основное назначение канала ВСН – передача информации от базовой станции на мобильную с целью синхронизации работы, иден­тификации, вызова и управления соединением. Его сигнал постоянно из­лучается каждой базовой станцией сотовой связи, а мобильная станция всегда ищет для соединения ту базовую станцию, принимаемый сигнал которой максимален.

Структура канала ВСН включает:

• канал коррекции частоты FCCH (Frequency Correction Channel);

• канал синхронизации SCH (Synchronization Channel);

• широковещательный канал управления ВССН (Broadcast Control Channel).

Общий канал управления ССН (Common Control Channel) играет роль доски объявлений и состоит в свою очередь из двух каналов – канала вызова РСН (Paging Channel) и канала предоставления доступа AGCH (Access Grant Channel). Медленный управляющий канал взаимодействия SACCH (Slow Associated Control Channel) присутствует в сигнале каждые 12 фреймов и служит для управления мощностью передающего устройства и синхронизации работы мобильной станции, передачи служебной ин­формации на мобильную станцию, передачи от нее на соседние базовые станции информации об уровне и качестве приема. Быстрый канал обме­на сигналами управления FACCH (Fast Associated Control Channel) остает­ся невидимым и включается в работу при необходимости обеспечения хэндовера мобильной станции, изменяя при этом канал трафика ТСН.

Выделенный канал управления SDCCH (Stand-alone Dedicated Control Channel) и канал случайного доступа RACH (Random Access Channel) ра­ботают в процессе установления соединения.

Каждой MS присваивается уникальный идентификационный номер, и, как только телефон включают, происходит его немедленная регистра­ция и аутентификация в сети. Это позволяет немедленно найти абонента сотовой связи, где бы он ни находился при условии, что его MS находится в зоне покрытия сети.

В процессе сеанса связи передаются функциональные блоки данных:

• VLR (Visitor Location Register) – регистрационные данные посетителя сети. Данные, хранящие информацию о абоненте, который работает в данной сети в качестве роумера (т. е. пользователя «неродной» сети, с которой она имеет соглашение о роуминге). При входящих звонках на мобильный телефон абонента происходит запрос его VLR данных;

• HLR (Home Location Register) – регистрационные данные пользова­теля в «домашней» сети. При этом идет обращение к базе данных оператора сотовой связи, услугами которого пользуется абонент. Например, возможности доступа, подключенные услуги, дополнительные услуги. Также в состав этих данные входят и VLR данные. При перемещениях абонента соответствующим образом модифицируются и его регистрационные данные. И еще эти данные поступают на MSC для обеспечения немедленного перенаправления вызовов на мобильную станцию абонента;

• AUC (Authentication Center) – аутентификационный центр. Хранимая в нем информация необходима для защиты связи от прослушивания и постороннего доступа. То есть, доступность абонента возможна только при использовании его аутентификационных данных, что обеспечивает необходимую конфиденциальность связи;

• EIR (Equipment Identity Register) – регистрационные данные используемого оборудования. Для повышения уровня безопасности связи оператор может ввести использование и индивидуальных данных о мобильной станции абонента. В этом случае SIM-карта абонента может быть использована только в одном конкретном аппарате сотовой связи;

• SIM (Subscriber Identity Module – идентификационный модуль абонента) или по-другому SIM-карта, представляющая собой микросхему памяти с запрограммированными в ней идентификационными данными абонента, вмонтированную в карту небольших размеров, устанавливаемую в специальный слот сотового телефона.

Как было сказано выше, мобильные телефоны системы GSM используют принцип временного кодирования сигналов с множественным досту­пом или TDMA (Time Division Multiple Access). Это значит, что при разго­воре абонента сигналы от его телефона передаются короткими пачками импульсов — пакетами, которые включают помимо передаваемой инфор­мации и служебную. Соответственно, аналоговые сигналы перед подачей их на модулятор должны быть оцифрованы, и все сигналы – обработаны процессором, чтобы занять свое, определенное для них в пакете место. На одном частотном канале (в GSM ширина его полосы составляет 200 кГц) могут вести переговоры несколько абонентов одновремено. В пределах одной соты может быть задействовано несколько таких каналов.

Речевой сигнал после цифро-аналогового преобразователя представляет собой цифровую последовательность, которая после преобразования ее в параллельный код подается на синфазно-квадратурный или I/Q (In-phase/Quadrature) модулятор. В современных системах мобильной цифровой связи используются именно I/Q модуляторы. Они позволяют получить сигналы практически со всеми видами модуляции, используемыми в таких системах, реализовать метод модуляции с постоянной огибающей, отличающийся от других высокими энергетическими характе­ристиками. На рис. 1.4 показана упрощенная схема I/Q модулятора. Из нее видно, что сигнал опорной частоты подается на фазовращатель, который формирует из него два одинаковых сигнала, сдвинутых по частоте на 90°. В результате сложения этих сигналов и получают модулированный радиочастотный сигнал. Фильтры нижних частот на входе модулятора предназначены для сглаживания фронтов импульсов. Их обычно называют предмодуляциоиными фильтрами.

В современных мобильных телефонах наиболее широкое применение нашли приемники прямого преобразования или DCR (Direct Conversion Receiver). Принцип работы такого приемника прост: принимаемый сигнал подается на преобразователь частоты, на который одновременно подается и сигнал гетеродина с частотой, равной частоте принимаемого сигнала. В результате выделяется информационный сигнал. Соответственно прием­ник прямого преобразования для приема сигналов GSM должен обеспе­чить возможность выделения квадратурных каналов I и Q.

Практическая часть

Включите модуль, ПЭВМ.

Таблица 1.4 – Команды управление портом

Проверьте настройки передачи по порту(Таблица 1.1)

Таблица 1.5 – Базовые команды управления модулем

ATA,

Отбой вызова – командой

ATH0

1.2.13 Включите определение номера входящего звонка командой:

AT+CLIP=1 (AT+CLIP=0 – выключение АОН)

Практическая часть

Включите модуль, ПЭВМ.

Практическая часть

Внимание! Формат ответных сообщений модуля определяется местными настройками сотовых операторов.

Включите модуль, ПЭВМ.

Практическая часть

Перечень некоторых специальных команд модуля представлен в таблице 4.1

Таблица 4. 1– Описание некоторых специальных команд радиомодуля

Включите модуль, ПЭВМ.

Содержание

Общие сведения.. 3

Лабораторная работа 1 Основы работы с модулем... 6

1.1 Краткие теоретические сведения. 6

1.2 Практическая часть. 9

Лабораторная работа 2 Стандартные команды управления GSM модемами.. 13

2.1 Краткие теоретические сведения. 13

2.2 Практическая часть. 14

Лабораторная работа 3 Режимы и способы отправки SMS-сообщений.. 16

3.1 Краткие теоретические сведения. 16

3.2 Практическая часть. 18

Лабораторная работа 4 Проприентарные команды управления модулем... 21

4.1 Краткие теоретические сведения. 21

4.2 Практическая часть. 26

Общие сведения

 Стенд представляет собой блок с установленным радиомодулем стандарта GSM. На лицевой панели стенда имеется разъем для подключения GSM-антенны, гнезда для подключения аудиогарнитуры и микрофона, разъем для подключения модуля согласования, индикаторные светодиоды («STATUS», «NETLIGHT», «RING»), кнопка включения «SW1» Также на панели стенда расположено гнездо подключения блока питания +12В.

    Взаимодействие со стендом происходит через модуль согласования BSB_UART_CP2102 при помощи терминальных программ, например «wTerm.exe».

Диалог с модулем происходит по средствам AT-команд. Модулю отсылается команда или запрос, а он её выполняет и отвечает. Самая простая команда AT, на которую модуль тут же ответит OK, если модуль подключен и исправен.

Почти все команды имеют 3 режима:

· тестовый =? – модуль ответит поддерживает ли он команду и возможные её параметры

· чтение? – ответом будет текущие параметры для этой команды

· запись = записываем новые значения для команды.

A/ — повтор предыдущей команды

Типовые настройки модуля: скорость 9600 бит/с 8N1, 9600 – скорость, 8 – бит в посылки, N – нет контроля чётности, 1- стоп бит.

Таблица 1. – Общие команды радиомодуля

Порядок включения модуля:

1. Подключите модуль к ПЭВМ, используя прилагаемый модуль согласования.

2. Подключите блок питания к модулю.

3. Для включения модуля нажмите и удерживайте несколько секунд кнопку SW1. Признаком включения модуля является загорание и мигание светодиодов.

4. Проверьте правильность автоматической установки необходимых драйверов в операционной системе ПЭВМ, к которой подключен модуль. При необходимости установите нужный драйвер.

5. Запустите терминальную программу, например «wTerm.exe». и установите требуемый режим обмена с модулем.

6. Проверьте правильность взаимодействия с модулем путем посылки стандартных запросов.

Лабораторная работа 1 Основы работы с модулем

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте