移动通信课程设计报告-GPRS模块用AT指令被叫通话

移动通信课程设计报告-GPRS模块用AT指令被叫通话
课程设计报告
课题名称 _____移动通信课程设计____ 学院电子信息学院
专业通信工程
班级 BX0906
学号
姓名
指导教师朱一群
定稿日期： 2012年 06月15日
目录
一、课程设计题目 0
二、课程设计目的 0
三、课程设计时间 0
四、课程设计环境 0
五、课程设计任务和要求 0
5.1课程设计任务 0
5.2课程设计要求 0
六、课程设计原理 (1)
6.1 GPRS基础知识 (1)
6.2 GPRS移动终端的分类 (1)
6.3 GPRS的应用 (2)
6.4 GPRS MODEM调试工具V1.0使用说明 (2)
6.5 GPRS无线通信模块 (4)
6.6 AT指令 (4)
6.7 GPRS模块有关电话控制的AT指令 (5)
七、课程设计过程及调试、结果 (6)
7.1 硬件连接 (6)
7.2 串口测试 (7)
7.3 GPRS被叫处理 (7)
八、课程设计体会 (10)
参考文献 (11)
答辩记录 (12)
一、课程设计题目
GPRS模块用AT指令被叫通话
二、课程设计目的
1．通过该课程设计，使学生对移动通信的基本概念、基本原理和基本技术有较全面的了解和领会；
2．通过该课程设计，能应用移动通信的原理和技术分析、诠释和解决移动通信过程中出现的问题，并能设计一些简单的移动通信系统，
3．通过该课程设计，加深对移动通信课程理论的理解，为将来从事移动通信技术的技术管理、维护、设计和研究奠定必要的理论基础和实际技能。

三、课程设计时间
1周(2012.06.11-2012.06.15)
四、课程设计环境
1. GPRS MODEM调试工具V1.0
2. 8A实验箱GPRS模块
3.CPU
4.电话、手机、SIM卡
五、课程设计任务和要求
5.1课程设计任务
GPRS无线通信模块（又称为GPRS MODEM或GPRS模块）的基本知识，了解AT指令基本知识，掌握GSM/GPRS无线通信模块的使用，通过对GPRS模块输入AT指令实现GPRS模块的被叫通话。

5.2课程设计要求
通过课程设计，熟悉GPRS模块的AT指令，简述GSM/GPRS模块调试工具的AT指令操作方法；简述GPRS模块的被叫过程。

六、课程设计原理
6.1 GPRS基础知识
移动通信是当前发展最快、应用最广和最前沿的通信领域之一。

通常把移动通信分为三代：第一代是模拟的无线网络（1G）；第二代是窄带数字通信（2G），包括GSM、CDMA（IS95）等；第三代是宽带数字通信（3G），包括WCDMA、cdma2000及TD-DCDMA等，支持分组型的业务。

GPRS是界于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2.5G，目前通过升级GSM 网络实现。

称为2.5G是比较恰当的，因为它是一个混合体，采用TDMA方式传输语音，采用分组的方式传输数据。

GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文简称，是在现有的GSM（全球移动通信系统）上发展出来的一种新的分组数据承载业务。

GPRS是欧洲电信协会GSM系统中有关分组数据所规定的标准。

它可提供高达115kbps的空中接口传输速率。

相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有”实时在线”、”按量计费”、”快捷登录”、”高速传输”、”自如切换”的优点。

●实时在线即客户无需为每次数据的访问建立呼叫连接。

●按量计费客户可以一直在线，按照接收和发送数据包的数据来付费用；没有数据流量传递时，客户即使挂在网上，也不用付费。

因而，大家称之为：”发呆是免费的”。

●快捷登录每次使用时只需一个激活的过程，一般只需1-3秒便即刻登录至互联网，比固定拨号方式接入互联网大致要快4-5倍。

●高速传输 GPRS采用分组交换技术，数据传输速率最高理论值可达171.2kbit/s,目前传送速率可达到 40kbit/s。

●自如切换 GPRS还具有数据传输与话音传输可同时进行或切换进行的优势。

GPRS无线通信模块支持GPRS方式访问互联网，以GSM方式实现语音通话、短消息和收发传真。

移动技术的发展带来了网络、终端、应用类型和客户群等各方面的变化和发展。

从网络的角度看，GPRS在传统的无线系统基础上引入了IP核心网络，以处理高速数据业务；从应用角度看，GPRS系统支持大量数据类业务，如移动商务、内容服务、无线游戏等；作为支持终端，则要求处理能力、用户界面相应增强，从而为商业用户或其他特定用户群的最终用户提供灵活、高速的数据业务。

6.2 GPRS移动终端的分类
为满足未来用户的需要，GPRS定义了三种不同的移动终端类别，A类(Class A)、B 类(Class B)和C类(Class C)。

A类：A类的GPRS移动终端可同时使用GSM电路交换服务和 GPRS服务。

用户可在通话的同时，通过GPRS链路收发数据。

A类的移动终端还允许传统GSM服务和GPRS服务的同时接入、激活和监控。

B类：B类的GPRS移动终端允许传统GSM业务和GPRS业务的同时接入、激活和监控。

但不允许GSM和GPRS服务同时进行数据传输。

例如，一个用户建立了GPRS数据连接，并且正在发送或接收数据包；这时，用户移动终端收到了一个来话指示，并且接听了该呼叫。

当用户正在通话时，GPRS虚拟连接被”挂起”或”示忙”，不可能用于数据传输。

用户通话结束后，该GPRS虚连接才可能继续传输数据。

（本设备应用的GPRS终端为B类）C类：C类的GPRS移动终端是一个纯粹的GPRS终端(只能支持GPRS)或者既可支持GSM 电路交换服务，也可支持GPRS，后一种情况下．该移动终端必须在GSM和GPRS两种模式之间来回切换，当切换至GPRS模式下时，用户可使用该终端发起或接收GPRS呼叫，但不能用其发起或接收GSM呼叫；同样，切换至GSM模式下时，用户可使用该终端发起或接收GSM呼叫，但不能用其发起或接收GPRS呼叫。

6.3 GPRS的应用
(1)横向应用
横向应用的特点是直接面向消费者，如WWW浏览、邮件收发及QQ聊天等。

(2)纵向应用
纵向应用的特点是面向集团和企业，如信用卡确认(POS)，保安系统(电子监控)，GPS 自动定位跟踪业务(运钞车定位跟踪)，电子商务，电子银行，远程商务洽谈，石油、天然气管道监测系统，气、水、电等远程读表，股票交易，仓库等要地的监控系统，调度系统，车队、船舶等的调度管理。

6.4 GPRS MODEM调试工具V1.0使用说明
GPRS MODEM 调试工具V1.0是针对GPRS MODEM的调试开发的工具软件，该软件不需要安装，可以直接运行。

双击GPRS MODEM 调试工具V1.0运行调试工具，进入如图6-1所示的界面。

图6-1 GPRS MODEM 调试工具V1.0
首先要在调试工具中设置PC机的串口参数，需要设置的串口参数包括：串口号、串口波特率、校验位、数据位、停止位、打开/关闭串口等。

AT指令输入区用于输入AT指令，输入正确的AT指令后点击”手动发送AT指令”按钮发送AT指令，输入AT指令见图6-2。

图19-2 AT指令输入发送
图6-2 AT指令输入发送
AT指令应答区用于接收GPRS模块的AT指令应答。

如图6-3所示。

图19-3 AT指令应答
图6-3 AT指令应答
“Ctrl+z发送短信”按钮用于发送短信，首先通过正确的AT指令进行短信收发的设置，然后在AT指令发送区输入发送的短信内容，点击”Ctrl+z发送短信”按钮发送短信，具体的操作见实验步骤。

6.5 GPRS无线通信模块
GPRS模块又称GPRS MODEM，是一种可以进行语音、短消息、数据及传真传送功能的GSM/GPRS无线通信模块，同GSM/GPRS手机相比，它除了没有人机界面LCD显示、键盘外，其它的无线通信功能都是一样的。

它通过标准RS232串行接口与外界的微处理器、单片机、计算机等实现命令及数据的交互，利用现成的GSM/GPRS无线信道传输信息，不需要投资建设昂贵的无线传输网络，具有体积小、功耗低、温度范围宽、便于二次开发与集成等特点，广泛用于GPS-GSM卫星导航监控系统、遥控遥测系统、无线公话、无线POS信用卡确认机、无线售卖机等任何需要数据无线传输的产品中。

GPRS无线通信模块提供一个RS232接口，可直接由计算机的串口发送AT指令来控制该模块，此时计算机作为DTE（数字终端设备）， GPRS模块作为DCE（数字电路设备）。

在DTE和DCE之间用一套AT命令实现各种功能。

GPRS的各种功能都有赖于DTE向DCE发送AT指令来实现，所以AT指令可视为DTE 和DCE间的软件接口。

GPRS MODEM既可以方便的与PC机的串口相连接，也可以与其他自动控制设备连接进行远端控制和数据采集等，从而将GPRS的应用扩展到了新的领域。

GPRS MODEM可与PC机或单片机设备通过串口进行通讯。

首先把GPRS MODEM 的串口线接到PC机的串口，用GPRS MODEM 调试工具V1.0来调试模块。

这里简单介绍几个有关模块调试的AT指令，其他的AT指令请参考附录。

修改模块波特率指令。

PC机要和模块进行通讯要使PC机串口的波特率和模块的波特率一致，在不知道模块波特率的情况下，逐次修改调试工具中的波特率来修改PC机串口波特率，在AT指令发送区输入AT直到AT指令应答区有OK应答为止，如果想修改模块的波特率，在AT指令发送区输入AT+IPR=****（此处****表示要修改成的波特率的值），点击”手动发送AT指令”按钮发送修改波特率的AT指令。

返回OK应答表示模块的波特率已经修改，修改完成后要更改调试工具的波特率和模块的波特率一致才能够继续通讯。

回显设置
模块有回显功能，即在AT指令应答区会显示刚才输入的AT指令。

打开回显功能
发送：ATE1
返回：OK
关闭回显功能
发送：ATE0
返回：OK
在本次的实验中主要是实验GPRS模块的语音功能。

6.6 AT指令
在计算机上利用GPRS MODEM调试工具V1.0来输入AT指令对GPRS模块进行控制，开机后首先要对模块进行一些测试/查询或设置。

测试串口开机3～5s后，首先在调试工具中选择合适的波特率，然后在调试工具的AT指令发送区中输入AT输入指令后点击”手动发送AT指令”按钮发送AT指令给GPRS
模块，看调试工具的AT指令应答区是否返回OK应答。

该测试命令可以验证串口是否已经打开。

如果没有返回OK应答，修改波特率重新测试，直到返回OK应答为止。

关闭回显/打开回显向模块发送ATE0命令，关闭串口的回显功能。

串口的回显功能主要是用于串口测试。

向模块发送ATE1命令打开回显。

电话主叫AT命令
发送如下AT命令呼叫电话号码stringnum（stringnum代表电话号码）
ATDstringnum；（注意此处的分号一定不可缺少）
如果成功的与被叫方取得联络，则可听到回铃音；否则模块返回BUSY（网络忙）或NO CARRIER（无载波：脱网或网络拒绝服务）。

如果对方摘机，模块将返回OK，表明建立了正确的话音通路。

通话结束后，如果对方先挂机，则模块返回NO CARRIER；如果GPRS 模块主叫方想先挂机，则发送ATH命令，模块返回OK后话音通路被解除。

这个命令ATDstringnum的功能最为丰富，国际标准定义了一系列的序列，用来实现各种功能。

如查询IMEI码、设置附加业务、数据通信、GPRS拨号等功能都可以通过拨号序列实现。

通话过程中，使用ATH命令和AT+CHUP命令都可以实现挂机，ATH命令更为通用一些。

发送AT+VTS=“dtmfstring”,实现主叫拨分机号码，模块将拨出dtmfstring的号码。

在需要拨分机号和由语音提示的信息台（如1860）等需要DTMF交互的场合，这是很有用的命令。

6.7 GPRS模块有关电话控制的AT指令
表6-1 电话控制AT指令
七、课程设计过程及调试、结果
7.1 硬件连接
在操作之前需要进行硬件连接：
1)连接计算机串口和GPRS模块串口；
2)连接好GPRS模块天线；
3)在GPRS模块的SIM卡座上插入SIM卡；
4)在GPRS模块上接好电话手柄；
5)检查连接无误后接上实验箱电源，将实验箱电源开关K5拨到GPRS一侧，GPRS模块通
电开始搜索网络，指示灯以1秒周期闪亮；搜索到网络后指示灯以3秒周期闪亮；
6)运行GPRS MODEM 调试工具V1.0，在其界面上选择正确的串口号，设置串口：波特率
（9600）、奇偶校验（None）、数据位数（8）和停止位数（1），并打开串口。

如图7-1。

图7-1 硬件连接示意图
7.2 串口测试
调试工具运行后，在调试工具中输入测试命令测试串口通讯是否正常。

在AT指令发送区输入AT点击“手动发送AT指令”按钮发送AT指令，如果在应答区返回OK应答表明串口通讯正常，如果不能返回OK应答，则表明调试工具所设置的波特率和GPRS模块的波特率不适应，此时需要修改调试工具的波特率继续测试直到能够返回OK 应答为止。

7.3 GPRS被叫处理
可以用手机或其他电话呼叫模块进行GPRS被叫处理的实验，模块的号码是模块中所安装的SIM卡的号码。

通过AT＋CRC和AT+CLIP指令设置模块接收到来电后的显示信息，设置方式如下所示：
（1）在模块上电复位，或发AT命令AT＋CRC＝0和AT+CLIP=0 设置模块状态后，模块收到来电时则显示RING，如图7-2所示。

图7-2设置AT+CRC=0和AT+CLIP=0时所显示的信息
（2）在发AT命令AT＋CRC＝0和AT+CLIP=1设置模块状态后，收到来电时则显示如图7-3所示的信息，其中第二行为来电号码显示。

图7-3在设置AT+CRC=0和AT+CLIP=1时所显示的信息
（3）在发AT命令AT＋CRC＝1和AT+CLIP=1设置模块状态后，收到来电指示见图7-4。

图7-4 有电话呼叫时所显示的信息接下来就可以在调试工具中输入ATA指令来接听电话了，见图7-5。

图7-5 ATH指令接听电话
在AT指令发送区输入接听电话的AT指令ATA，然后点击“手动发送AT指令”按钮发送，发送之后在AT指令应答区收到OK应答表示已经接通语音通路，此时就可以进行正常的语音通话了。

通话结束后，如果对方先挂机，则模块返回NO CARRIER；如果模块方想先挂机，则发送ATH命令，模块返回OK后话音通路被解除，结束通话。

通话过程中，使用ATH命令和AT+CHUP命令都可以实现挂机，ATH命令更为通用一些。

实验结束操作：
发送：AT^SMSO
返回：^SMSO: MS OFF
OK
^SHUTDOWN
用上述AT指令关闭模块以后再切断电源。

如图7-6。

图7-6 发送AT^SMSO时所显示的信息
八、课程设计体会
一周的课程设计飞快即逝，在本次课程设计过程中，我体会颇深也学到了很多东西。

首先，由于对于本次课题所包含的知识不是非常熟悉，所以必须先查阅相关资料，对理论知识有个统筹的了解，这样才能为实际操作打下扎实的基础。

其次，对于8A实验箱的构造组成也要有相应的了解。

我们的课题是GPRS模块用AT指令被叫通话，操作相对简单，对于硬件连接，将实验箱与计算机相连，连接电源、插入SIM卡即可；而对于软件的运用，只要按照步骤一步步操作，将显示的信息截图记录即可。

在本次设计中，我对于移动通信理论知识的掌握也有了更深一层的提升，GPRS是GSM Phase2.1规范实现的内容之一，它的目标是提供高达115.2kb/s速率的分组数据业务。

GPRS应用与LAN原理相同，仅在实际传送和接收时才使用无线资源。

使用GPRS，在一个小区内，上百个用户可以分享同一的带宽，多个用户共享一条无线信道，多个用户将数据分组打包在信道中传送。

这样，用户既可以同时通信，又可以大大提高信道利用率。

GPRS 的另外一个优点是资费的合理性，用户只需按数据通信量付费即可，而不是像电路交换方式那样需对整个链路占用时间付费。

通过本次课程设计，我也深深体会到了理论结合实际的重要性，顺利的实验操作必定建立在丰富的理论知识上，然而光有理论知识而不懂应用就好比纸上谈兵，显得空洞无味。

参考文献
[1] 《移动通信》,李建东,郭梯云编著，西安电子科技大学出版社，2006
[2] 《移动通信工程》,卢尓瑞编著，北京人民邮电出版社，1988
[3] 《移动通信系统》,田翠云编著，北京人民邮电出版社，1990
[4] 《现代移动通信系统》,蒋同泽编著,北京电子工业出版社，1994
[5] 《现代数字调制技术》,王士林编著，北京人民邮电出版社，1987
答辩记录。