无绳电话(通话设备)

无绳电话是一种自动电话单机。这种电话单机由主机和副机两部分组成。使用时,将主机接入有线电话网,用户可离开主机几十米远,利用副机机收听和拨叫电话。

无绳电话(通话设备)

简介

无绳电话机实质上是全双工无线电台与有线市话系统及逻辑控制电路的有机组合,它能在有效的场强空间内通过无线电波媒介,实现副机与座机之间的“无绳”联系。最常见的是全模拟制的无绳电话机。简单地说,无绳电话机就是将电话机的机身与手柄分离成为主机(母机)与副机(子机)两部分,主机与市话网用户电话线连接,副机通过无线电信道与主机保持通信,不受传统电话机手柄话绳的限制。

工作原理

无绳电话系统可分为送话和受话两个方向。数字无绳电话当然也不例外。

CDCT(ChineseDigitalCordlessTelephone)在座机和手机之间使用多载波TDMA/TDD格式,共10个载波,每个载波频宽1.728MHz,每个载波在时域上被分成24个时隙,使用其中的两个时隙即可建立双工连接。当通话建立后,手机只使用十二分之一的时间发送和接收,其余的时间可以用于干其它的事,如监视其它的频率和载波以寻找更好的语音信道。

数字无绳电话的数据信号和控制逻辑信号在物理上在同一个载频上。故数字信号在传送之前,需进行时域压缩。接收之后,再进行时域展开。

考虑到无线信道的非理想性,数据在传送之前都要进行信道编码。在CDCT的设计中采用了检错和错后重传的方法。不同的信道采用不同冗余度的编码。主要采用了两种检错编码:R-CRC(16bitCRC)码和X-CRC(4bitCRC)码。其中R-CRC码主要运用在A域(控制信号)和要求检错重传的B域(数据信号)的信道编码。X-CRC码主要用于非检错传输的B域的检错编码。

信道调制主要包括复帧合成和码字置乱两方面的内容。码字置乱主要是防止连续的0或连续的1序列的出现。CDCT的调制和解调都是VCO开环状态下实现的,过多的连0或连1都很容易造成解调器的工作点偏移。从而使得误码率上升。

频率调制采用高斯最小频移键控的调制方式。调制系数为0.5。标称频偏为288KHz。从基带送来的数字信号经三级低通滤波器的滤波后,直接送调制电路。

系统实现

在系统实现上,我们采用了西门子公司的DECT基带和射频IC。

基带IC包括PMB4925和PMB4725。其中PMB4925是数摸接口电路。PMB4725完成信源编码、信道编码、加密、信道调制。PMB4725是一混合集成电路。其内部集成了MCU、DSP和BMC(BurstModeController)。射频IC包括:PMB4420、PMB4220和PMB4820。这三颗IC和其外围电路完成频率调制和解调。

BMC完成底层实时性较强的各种逻辑信道的调制和解调;DSP主要完成数据信号的处理;MUC是整个系统的控制中心。它对DSP、BMC和其他外设统一管理。电源管理模块对整机耗电的各个部分进行动态调整,使得整机耗电最省。

通话建立的过程如下:在没有通话时,手机锁定在任一空闲信道上。当手机发起呼叫时,它将在TDMA帧的后半部分的相应时隙送出一个呼叫请求,通知座机它锁定的信道。座机收到请求后通知手机转到指定的信道,在指定的信道建立通话。座机发起呼叫的过程相似。

软件协议包含五层,由上至下是:应用层(ApplicationLayer——APP),网络层(NetworkLayer——NTW),数据链路控制层(DataLinkControlLayer——DLC),媒体访问控制层(MediaAccessControlLayer——MAC),物理层(PhysicalLayer——PHY)。其中物理层的控制以及部分MAC层的功能由控制芯片内部完成。

资源管理实体:软件流程是基于消息驱动的机制,各层发出的消息由资源管理实体进行调度,发送到目标层进行处理,另外负责内存和I/O资源的分配和管理;APP:实现产品的各种功能及其用户接口;NTW:负责呼叫控制和移动管理;DLC:负责在座机和手机之间的双向数据传输,提供差错控制的功能;MAC:选择和动态分配物理信道;低层设备驱动程序:包括对液晶显示器、键盘、EEPROM、DSP等的控制。

新标准

为满足市场对数字无绳电话机的需求,并考虑未来中国第三代移动通信系统的频谱需求和有效利用有限的无线电频谱资源,信息产业部无线电管理局日前对数字无绳电话机临时使用频段作出了新的规定。使用频段在1915~1920MHz的数字无绳电话机两年后在中国将被限令停止生产。

新规定具体内容包括:数字无绳电话机按微功率(短距离)无线电设备进行管理,具体规定可参照信息产业部《微功率(短距离)无线电设备暂行规定》(信部(1998)178号)。其技术指标暂定为临时使用频率:1915-1920MHz;发射功率,座机和手机发射的平均功率≤8mW;峰值功率≤250mW;杂散发射功率电平限值:杂散发射功率相对载波电平(衰减量)≥50dB,或绝对电平≤2.5μW;频率容限≤20ppm。

上述频率临时使用期至2002年12月31日止,自2003年1月1日起,停止生产和进口上述频段的数字无绳电话机,而已使用的电话机可使用至报废为止。今后信息产业部无线电管理局将根据国内外相应技术发展情况,考虑数字无绳电话机的长期使用频率。

辐射影响

无线电管理委员会明确规定,无绳电话座机、子机的发射功率均不得超过20毫瓦,空旷通话距离在300米左右,并且选用45-48兆之间的低频频率,这个发射功率在低频范围内所产生的辐射非常微小,不会对人体造成任何影响。

手机的发射功率大多数为2瓦、频率为900兆,手机的发射功率是无绳电话的100倍,并且采用的是高频传输。手机是否会对人体产生不良影响,暂且没有确凿的科学根据,而无绳电话采用小功率发射所产生的微波辐射,对人体不会造成任何的影响,几乎可以忽略不计。

优势

数字无绳电话具有6大优势:高清晰通话音质、安全保密抗干扰、更大的通话范围、功耗低电力持久、可扩展内部通话、健康环保低辐射。

与使用的45兆至48兆模拟无绳电话相比,2.4G数字无绳电话机在通话距离、音质、抗干扰性、保密性等方面具有明显的优势,这恰恰是数字升级模拟无绳的最直接原因。其具体优点表现为音质比模拟无绳电话更清晰;而且,由于采用数字传播技术,通话距离可以很远。使用数字无绳电话在空旷且没有无线电干扰的宽敞的环境下,距离母机能达300米远。同时,先进的数字技术具有很好的保密性和抗干扰性,也就是说以前“用普通调频收音机就能窃听无绳电话谈话”的现象不复存在。

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