内容简介
《移动通信项目化教程/高等职业教育“十二五”规划教材》是专为高职高专电子信息专业师生编写的移动通信项目化简明教程,以项目为载体,以提高学生技能为导向,较为全面、系统地阐述了现代移动通信的基本原理、基本技术和当今广泛使用的各类移动通信系统,较为充分地反映了当代移动通信的新技术。全书共分九个项目,分别是移动通信整体认识、认识移动通信系统关键技术、移动通信系统组网、GSM系统及终端维修、CDMA系统及终端检修、单片机温度测试短信系统、GSM手机典型电路分析、移动通信终端的检修实训、手机电路识图能力拓展。本书以项目为载体,以情景融合知识与技能,内容丰富、新颖,系统性强,并针对高职高专院校的教学特点,突出了实用性的内容,强化了实际操作技能的训练,可作为广大高职高专院校电子信息工程及通信类相关专业学生学习移动通信专业课程的教材,也可用于从事移动通信工作的工程技术人员和管理人员的参考阅读。
内页插图
目录
前言
项目一 移动通信整体认识
情景一 认识移动通信
情景二 认识主要移动通信系统
情景三 认识移动通信的特征及类型
情景四 认识移动通信的工作方式
项目思考
项目二 认识移动通信系统关键技术
情景一 认识多址技术
情景二 移动通信中的调制解调技术
情景三 移动通信信号环境
情景四 认识自适应均衡技术
情景五 认识编码技术
情景六 认识跳频技术
情景七 认识扩频通信技术
情景八 认识交织技术
情景九 认识分集接收技术
情景十 移动通信系统频率资源规划
项目思考
项目三 移动通信系统组网
情景一 移动通信系统的区制
情景二 服务区的划分方法
情景三 认识移动通信网的结构
情景四 移动通信网接入公众电话网的方式
情景五 移动通信网路由及接续技术
情景六 多信道共用技术
项目思考
项目四 GSM系统及终端维修
情景一 数字移动通信系统的组成
情景二 数字移动通信系统参数
情景三 GSM信令系统
情景四 GSM数字手机原理与维护
项目思考
项目五 CDMA系统及终端检修
情景一 CDMA系统概况
情景二 CDMA系统组网
情景三 CDMA终端的原理及检修
项目思考
项目六 单片机温度测试短信系统
情景一 系统方案设计
情景二 系统工作机制实现
情景三 程序的设计
情景四 系统硬件设计
情景五 SMS的体系
情景六 系统源程序
项目思考
项目七 GSM手机典型电路分析
情景一 GSM手机工作流程
情景二 GSM手机基本单元电路
情景三 接收机与发射机
情景四 频率合成器
情景五 逻辑/音频电路与I/O接口
情景六 手机电源电路及供电电路
项目思考
项目八 移动通信终端的检修实训
情景一 手机检修基本知识
情景二 手机检修仪器与工具
情景三 软件处理
项目思考
项目九 手机电路识图能力拓展
情景一 诺基亚8210/8850型手机电路分析
情景二 摩托罗拉V60型手机电路分析
情景三 三星T108型手机电路分析
情景四 CDMA型手机芯片组合与系统简介
项目思考
附录移动通信常用专业英语词汇
参考文献
精彩书摘
(6)先检查机外再检查机内当拿到一部有故障的手机时,先观察外壳是否受损变形,要充分利用手机各种可能利用的开关、按键等功能装置,试用一下,观察现象。通过接打电话,检查扬声器、振铃、麦克风、按键及按键音、显示屏等是否正常,将故障尽可能压缩到最小范围。比如开机后若无状态显示,则可按一下拨号键看是否有发射,初步分析可能是什么问题,然后再根据故障现象打开机壳,检查机器的内部电路,这样可以防止盲目动手而走弯路。
(7)先进行静态检查、再进行动态检查当不知道产生故障的原因时,应当先进行不加电的静态检查,检查线路板的外观、排线有无松脱和断裂、元器件有无虚焊和断线、各触片有无损伤和腐蚀等,对可疑的重点部位测量其电阻值,判断有无短路。在没有发现异常现象后,再进行加电的动态检查,这样既可以确保机器的安全,同时也可以预先排除一些故障。因为加电检查时,可能会导致短路或静电感应而损坏电路元器件。加电后,通过测试关键点的电压、波形、频率,结合工作原理来进一步缩小故障范围。测量时先末级后前级,例如送话器无声的故障,要按照送话器、送话器插座、音频处理器这样的路径检查,而不要从中间查起。对于不开机的故障,要按照电池、内部电压、时钟、复位信号这样的路径检查,这样做的目的是遵循“顺藤摸瓜”的思路,是一种快速而又准确的检修方法。
(8)先检查简单故障、再检查复杂故障简单故障一般都是常见故障,既容易发现,也容易修理,而复杂故障恰恰相反。所以在分析判断故障时,应先从较容易的部位人手,然后就可以将复杂或难修的故障孤立出来,使故障范围逐渐缩小,直至找到全部故障部位。
(9)先检查供电电源再检查其他电路供电电源正常与否是手机正常工作的基础,所以检修故障时,首先要保证供电电源的电压值在正常的范围之内。例如拿到一部开机后无任何反应的手机时,首先要检查电池是否接通、各路供电电压是否正常,当供电电路与其他电路同时出现故障时,应先将供电电路修复后,再检查其他电路故障。
6.手机检修流程
要把手机修好,除掌握其基本原理和正确的检修手段之外,还应注意其检修的步骤是否合理,使检修工作有条不紊地进行。检修手机时,可按以下步骤进行检修。
(1)询问用户拿到一部待修手机后,先不要急于动手,而是要首先询问故障现象、发生时间,有无使用说明书,机器平时的工作情况,是否碰撞或摔伤过,是否找人修过等,另外,还应问清楚机器是否是二手手机,在别的地方修过没有,使用的年限大概是多少等。
(2)掌握正确的拆装技巧由于手机的外壳一般采用薄壁Pc—ABs工程塑料,它的强度有限,再加上手机外壳的机械结构各不相同,采用螺钉紧固、内卡扣、外卡扣的结构,所以对于手机的安装和拆卸,检修者一定要心细,事先看清楚,在弄明白机械结构的基础上,再进行拆卸,否则极易损坏外壳。
(3)掌握正确的操作方法检修人员对改铃声、改振动、自动计时、最后10个来电号码显示、呼叫转移、查IMEI码、电话号码簿功能、机器内年月日的显示及修改等应很熟悉,以及掌握手机状态指示灯:红绿灯交替闪表示来电、出服务区红灯闪、服务区内绿灯闪的含义。
(4)观察故障现象打开机盖之后,应首先对线路板作外观检查。检查排线有无松脱和断裂,元器件有无虚焊和断线,各触片有无损伤和腐蚀等,检查无误后方可进行通电观察.并对故障现象做好记录。
……
前言/序言
自20世纪60年代末蜂窝式移动通信问世以来,经过近半个世纪的发展,移动通信已成为当代通信领域内发展潜力最大、市场前景最广的热点技术,给社会带来了深刻的信息化变革。移动通信在2l世纪仍有巨大的发展空间,随着第三代移动通信技术的商用和移动网与互联网的融合,全球已经进入全面移动信息时代。
随着移动通信产业的快速发展,迫切需要大量的掌握通信实用技术的中、高级技术人才,而高职高专院校和行业岗位培训部门担负着移动通信领域内中、高级技术工人的培养任务。
项目化是当今高等职业教育课程改革的根本方向,因此,本教材为适应移动通信原理与技术课程的教学改革需要,根据教学大纲的指导思想,考虑到移动通信原理与技术的深度和广度,结合职业技能培养的特点,建立了以项目为载体、以能力培养为主线的教材体系。全书共组织了九个项目,涉及移动通信系统的基本知识、基本技术和组网技术、移动通信终端设备(手机)的电路原理和检修技能、移动通信系统在智能化控制方面的应用等。
本教材在编写过程中,组织了一批长期从事课程教学且具有丰富实践经验的老师和工程技术人员,经过反复研讨,通过丰富的图表,力图体现教材内容新颖简明、理论表述通俗易懂、电路分析典型实用、结构体系灵活清晰的特点。
本书可作为高职高专院校电子信息工程技术专业、通信技术专业及相近专业的移动通信技术课程的教材,可作为电子工程师继续教育、移动通信技术培训的教材,也可用于从事移动通信工作的工程技术人员和管理人员的参考阅读。
本书项目一、五、八由吴保奎老师编写;项目三、四、六、七由张平川老师编写;项目二、九由薛宏甫高级工程师编写;附录由白巧灵老师编写。
鉴于时间仓促、作者水平有限,加之移动通信技术的发展日新月异,书中难免有疏漏甚至不当之处,恳请读者批评指正。
《移动通信项目化教程/高等职业教育“十二五”规划教材》 内容概述 本书是一部面向高等职业院校的移动通信专业教材,旨在通过项目化的教学模式,帮助学生掌握移动通信系统的基本原理、关键技术以及实际应用。教材紧密结合行业发展趋势和岗位需求,强调理论与实践相结合,以项目为载体,引导学生主动学习、动手实践、解决问题。 一、 课程体系与教学理念 本书构建了一个完整的移动通信课程体系,涵盖了从基础知识到高级技术的多个层面。教学理念上,本书倡导“以学生为中心,以项目为驱动”的教学模式。这意味着,传统的知识灌输式教学将被更具互动性和实践性的项目学习所取代。学生将不再是被动地接受信息,而是通过参与真实或模拟的移动通信项目,在解决项目过程中学习相关的理论知识和技术技能。这种模式不仅能加深学生对知识的理解和记忆,更能培养其分析问题、解决问题的能力,以及团队协作和沟通能力,这些都是未来职业发展中至关重要的软技能。 二、 核心技术与理论知识 本书深入浅出地讲解了移动通信领域的核心技术和理论知识。 移动通信基础: 从移动通信的发展历程讲起,梳理了从第一代到第五代移动通信技术的演进脉络,让学生理解技术迭代的驱动因素和带来的变革。重点介绍无线传播的基本原理,包括信号的传播损耗、衰落、干扰等,以及多径传播、多普勒效应等对移动通信性能的影响。同时,还会涉及信道编码、均衡技术、调制解调等基础概念,为后续深入学习打下坚实基础。 蜂窝网络原理: 详细阐述蜂窝网络的基本结构和工作原理,包括小区划分、频率复用、基站、核心网的组成及其功能。学生将学习到如何通过科学的网络规划和资源分配来提高通信系统的容量和覆盖范围。 接入技术: 重点介绍当前主流的移动通信接入技术,如2G(GSM)、3G(WCDMA、CDMA2000)、4G(LTE/LTE-Advanced)以及5G NR(New Radio)的核心技术。对于每种技术,都将从其技术特点、关键参数、网络架构、信道模型、传输速率、时延等方面进行详细解读。例如,在4G LTE部分,会深入讲解OFDMA(正交频分多址)、MIMO(多输入多输出)、SC-FDMA(单载波频分多址)等关键技术,以及其在提高数据传输速率和网络效率方面的作用。在5G NR部分,则会介绍其在毫米波通信、大规模MIMO、网络切片、超低时延等方面的创新,以及其在满足多样化业务需求(如eMBB、mMTC、uRLLC)方面的优势。 移动通信网络架构: 详细讲解移动通信网络的演进和当前的典型架构,包括无线接入网(RAN)、核心网(Core Network)以及业务支撑系统(BSS)。会涉及2G、3G、4G和5G网络的典型网络架构,例如,4G LTE的EPC(Evolved Packet Core)和5G的5GC(5G Core)架构,以及它们在信令流程、用户管理、移动性管理、数据传输等方面的关键节点和功能。 移动通信协议: 介绍移动通信网络中各个层级的关键协议,例如,在接入网层面,会涉及RRC(Radio Resource Control)协议,负责无线资源的管理和控制;在核心网层面,会涉及Diameter协议(用于认证、授权和计费)以及SCTP(Stream Control Transmission Protocol)等。理解这些协议对于排查网络故障和优化网络性能至关重要。 关键性能指标与优化: 讲解移动通信网络中常用的性能指标,如覆盖率、容量、话务量、接通率、掉话率、切换成功率、数据速率、时延等,并介绍相关的网络优化方法和工具。学生将学习如何通过分析这些指标来评估网络性能,并提出改进方案。 移动通信安全: 探讨移动通信网络面临的安全威胁,以及相应的安全防护措施,包括身份认证、加密通信、密钥管理等。 前沿技术展望: 关注移动通信领域的最新发展和未来趋势,例如,人工智能在移动通信中的应用(智能网络优化、预测性维护)、边缘计算(MEC)与5G的融合、物联网(IoT)通信技术等,为学生提供前瞻性的视野。 三、 项目化教学设计 本书的核心特色在于其“项目化”的教学设计。每个章节或模块都围绕一个具体的项目展开,让学生在完成项目的过程中学习和巩固知识。这些项目的设计充分考虑了高等职业教育的特点,既有贴近实际工作场景的工程实践项目,也有模拟实际业务流程的仿真项目。 项目选择的原则: 项目的选择遵循“真实性、典型性、可操作性”的原则。项目内容紧密结合当前移动通信行业的一线工作岗位需求,例如,基站安装与调测、网络参数优化、移动通信终端故障诊断、简单网络规划与设计、物联网应用开发等。 项目实施流程: 每个项目都包含明确的启动、规划、执行、监控和收尾阶段。学生将以小组为单位,模拟真实的项目团队,进行任务分工、进度管理、技术攻关和成果展示。 典型项目示例(非书中具体内容,为说明项目化理念): 项目一:4G LTE小区性能优化实践 项目目标: 学习4G LTE小区性能评估方法,掌握常见性能指标的分析,并利用优化工具进行初步的参数调整,以提升小区覆盖和用户体验。 项目内容: 需求分析: 模拟接收某区域4G LTE小区覆盖差、速率慢的投诉。 技术学习: 学习LTE网络架构、关键性能指标(如RSRP, SINR, CQI, Throughput, Drop Rate等)、切换流程、干扰类型及识别方法。 工具掌握: 熟悉常用的性能分析工具(如路测软件、网管系统界面)的使用。 实践操作: 组织学生进行现场路测,采集数据;分析路测报告,识别问题根源(如信号覆盖不足、干扰严重、参数配置不合理);在模拟或真实测试环境中,调整部分网络参数(如PCI冲突、邻区关系、功率设置、切换门限等),并再次进行路测,对比优化效果。 成果报告: 撰写项目报告,总结优化过程、发现的问题、采取的措施及优化效果,并提出进一步的优化建议。 项目二:物联网终端与云平台对接开发 项目目标: 理解物联网通信的基本原理,掌握ESP32等开发板的使用,实现传感器数据的采集和通过MQTT协议上传至云平台。 项目内容: 需求分析: 开发一个简单的环境监测终端,能够采集温度、湿度数据,并实时显示在云端。 技术学习: 学习物联网通信模式(如MQTT、CoAP)、嵌入式开发基础、传感器原理、WiFi/蓝牙通信、云平台(如阿里云IoT、腾讯云IoT)的基本使用。 硬件准备: 准备ESP32开发板、温湿度传感器、杜邦线等。 软件开发: 编写嵌入式程序,实现传感器数据读取、WiFi连接、MQTT客户端的配置、数据打包与发送。 云平台配置: 在选定的云平台创建设备、产品,配置Topic,并实现数据的接收与展示(如通过仪表盘)。 成果展示: 演示开发的物联网终端功能,展示云平台上的实时数据。 四、 实践训练与能力培养 本书高度重视学生的实践训练,通过多种形式的实践活动,全面提升学生的职业能力。 实验课程: 配套设计了丰富的实验课程,涵盖了无线信号测量、网络参数配置、协议分析、终端故障排查等多个方面。实验设备和环境将尽可能贴近行业实际。 仿真软件应用: 引入和使用行业内常用的仿真软件,如网络规划仿真软件、无线信道仿真软件等,让学生在虚拟环境中进行网络设计、性能评估和优化,降低实际操作的成本和风险。 案例分析: 收集和整理真实的移动通信项目案例,引导学生分析项目背景、技术挑战、解决方案及项目成果,从中学习成功的经验和失败的教训。 技能竞赛与顶岗实习: 鼓励和组织学生参加各类移动通信相关的技能竞赛,锻炼学生的实战能力。同时,与企业紧密合作,为学生提供高质量的顶岗实习机会,让他们在真实的生产环境中接受锻炼,提前适应职业岗位。 五、 评估与考核 本书的评估与考核体系也将围绕项目化教学理念展开,注重过程性评价和能力评估。 过程性评价: 学生的学习成果将通过项目报告、小组展示、课堂参与度、实验操作规范性等多种形式进行评价。 能力导向考核: 最终考核将更侧重于学生运用所学知识和技能解决实际问题的能力,而非单纯的理论知识记忆。这可能包括项目成果的实际演示、技术问题的现场解答、或模拟工作场景下的综合能力考核。 总结 《移动通信项目化教程/高等职业教育“十二五”规划教材》是一部紧密结合时代发展和行业需求的优秀教材。它以项目化教学为核心,将扎实的理论知识与丰富的实践操作融为一体,旨在培养出一批批具备扎实专业技能、良好工程素养和可持续发展能力的高素质移动通信技术人才,为我国移动通信事业的蓬勃发展输送源源不断的新鲜血液。