一種基于PHS移動(dòng)臺(tái)的PHS/GSM雙模手機(jī)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞：PHS；GSM；雙模

引言

    目前，2G系統(tǒng)與無(wú)線市話系統(tǒng)PHS是互不兼容的，不同網(wǎng)絡(luò)的用戶要想實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間漫游，必須使用不同的手機(jī)終端。

    要最大限度地發(fā)掘現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的潛力，汲取多種技術(shù)的長(zhǎng)處，將各個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)融和互補(bǔ)，雙?；蚨嗄Ｊ謾C(jī)便成了一個(gè)比較理想的解決方案。本文提出了一種基于PHS移動(dòng)臺(tái)的PHS/GSM雙模手機(jī)的設(shè)計(jì)方案。 

         圖1 硬件系統(tǒng)框圖

      圖2 軟件系統(tǒng)框圖

PHS/GSM雙模選擇機(jī)制

    PHS/GSM雙模手機(jī)在一臺(tái)手機(jī)終端上可同時(shí)實(shí)現(xiàn)PHS和GSM系統(tǒng)的語(yǔ)音通話、短信息等功能，其模式選擇機(jī)制一般可分為三種：

1. 單待機(jī)。通過(guò)手動(dòng)方式從一種待機(jī)模式切換到另外一種模式，這種模式下，PHS和GSM系統(tǒng)不能同時(shí)進(jìn)行工作。當(dāng)選擇一種網(wǎng)絡(luò)時(shí)，另外一種網(wǎng)絡(luò)處于關(guān)閉狀態(tài)。

2. 雙監(jiān)測(cè)單待機(jī)。手機(jī)終端同時(shí)監(jiān)測(cè)兩種網(wǎng)絡(luò)，從中選擇一個(gè)信號(hào)質(zhì)量好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作。通過(guò)對(duì)RSSI值的檢測(cè)，自動(dòng)完成在兩種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的切換。如果手機(jī)終端處于某個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，則另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)不被激活。用戶或手機(jī)終端可以預(yù)先設(shè)置一個(gè)優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)。

3. 雙待機(jī)。兩種通信網(wǎng)絡(luò)同時(shí)處于工作狀態(tài)，手機(jī)終端同時(shí)對(duì)兩種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行RSSI值的檢測(cè)，可以響應(yīng)兩種網(wǎng)絡(luò)的尋呼，通過(guò)菜單設(shè)置優(yōu)選主叫網(wǎng)絡(luò)。

總體設(shè)計(jì)方案

    基于沒(méi)有專用PHS/GSM雙模芯片的現(xiàn)狀，目前PHS/GSM雙模手機(jī)的方案多采用PHS移動(dòng)臺(tái)加GSM模塊的方式實(shí)現(xiàn)。

硬件設(shè)計(jì)方案

    硬件采用PHS移動(dòng)臺(tái)作為主控部分，GSM模塊為從屬部分。圖1為硬件系統(tǒng)框圖。

    射頻部分，PHS移動(dòng)臺(tái)和GSM模塊各自擁有一套獨(dú)立的收發(fā)信單元和天線系統(tǒng)。鑒于PHS系統(tǒng)和GSM使用的頻段不同，終端設(shè)計(jì)上采用雙天線，需分別進(jìn)行匹配，可考慮內(nèi)置天線加外置天線的形式。接收信號(hào)時(shí)，不同系統(tǒng)的空中信號(hào)經(jīng)各自天線接收后進(jìn)入收信單元，經(jīng)過(guò)濾波、放大、混頻、解調(diào)等一系列處理后，送交基帶部分做進(jìn)一步的信道譯碼處理。發(fā)射信號(hào)時(shí)，從基帶部分傳送過(guò)來(lái)的I、Q正交模擬信號(hào)經(jīng)調(diào)制、濾波、功率放大等處理后，通過(guò)天線將已調(diào)載波發(fā)射出去。

 
    基帶部分，PHS移動(dòng)臺(tái)的BBIC作為主控單元，通過(guò)UART口與GSM模塊進(jìn)行通信。PHS移動(dòng)臺(tái)和GSM模塊共用人機(jī)接口部分電路，如LCD、鍵盤等。兩者共用音頻部分電路，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)完成不同通信系統(tǒng)的切換，使音頻電路始終提供給有通話需求的系統(tǒng)。PHS的用戶資料儲(chǔ)存在其主板的EEPROM里，GSM的用戶資料則由SIM卡提供。電池采用鋰電池。

開(kāi)機(jī)時(shí)，硬件復(fù)位信號(hào)首先喚醒PHS移動(dòng)臺(tái)，PHS移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)后，給GSM模塊發(fā)送開(kāi)機(jī)和復(fù)位信號(hào)，喚醒GSM模塊部分。關(guān)機(jī)過(guò)程則與之相反。

軟件設(shè)計(jì)方案

功能定義

    主叫時(shí)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選方案，可以由用戶指定使用或優(yōu)先選擇某個(gè)網(wǎng)絡(luò)，如指定每次主叫只使用PHS網(wǎng)絡(luò)或GSM網(wǎng)絡(luò)，而優(yōu)先選擇某個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)不能提供服務(wù)時(shí)，將自動(dòng)切換到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行呼叫。被叫時(shí)，同時(shí)支持PHS系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)的兩個(gè)號(hào)碼作為被叫。當(dāng)某一網(wǎng)絡(luò)正在通話時(shí)，若另一網(wǎng)絡(luò)同時(shí)被叫則提示通話忙音，待通話結(jié)束后顯示該網(wǎng)絡(luò)未接來(lái)電。短消息的收發(fā)處理和語(yǔ)音通話的處理基本相似。

    雙模手機(jī)可以對(duì)PHS移動(dòng)臺(tái)EEPROM和GSM模塊SIM卡的存儲(chǔ)空間同時(shí)進(jìn)行管理，可以對(duì)電話簿、通訊記錄、短信息等進(jìn)行添加、刪除、修改和查找等操作。

軟件整體框架

    接口部分的任務(wù)由PHS移動(dòng)臺(tái)部分執(zhí)行，完成GSM模塊的上電復(fù)位處理、主叫/被叫流程處理、短信息流程處理、電話簿和通訊記錄處理等。MMI部分也由PHS移動(dòng)臺(tái)負(fù)責(zé)，GSM模塊與其共用人機(jī)接口。

    PHS移動(dòng)臺(tái)和GSM模塊之間通過(guò)AT命令進(jìn)行通訊，如圖2所示。AT命令是Hayes公司推出的一套Modem操作指令集，后經(jīng)過(guò)諾基亞、愛(ài)立信、摩托羅拉等移動(dòng)電話廠商研制發(fā)展成一整套GSM AT命令集。如選用GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送短信息時(shí)，可以通過(guò)UART口發(fā)送“AT＋CMGS”命令到GSM模塊。

結(jié)語(yǔ)

    從技術(shù)層面上來(lái)看，PHS實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)漫游不存在任何問(wèn)題。但由于PHS在中國(guó)被定義為無(wú)線市話，是固定電話的延伸和補(bǔ)充，因而暫時(shí)不可能開(kāi)放其漫游功能。采用PHS/GSM雙模手機(jī)的設(shè)計(jì)方案，可以很好地解決兩網(wǎng)融和的問(wèn)題，使用戶既能夠享受PHS網(wǎng)絡(luò)的低廉價(jià)格，又能夠充分利用GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋的優(yōu)勢(shì)。