一種基于PHS移動臺的PHS/GSM雙模手機設計

引言

目前，2G系統與無線市話系統PHS是互不兼容的，不同網絡的用戶要想實現網間漫游，必須使用不同的手機終端。

要最大限度地發掘現有移動通信網絡的潛力，汲取多種技術的長處，將各個移動通信網絡的優勢融和互補，雙模或多模手機便成了一個比較理想的解決方案。本文提出了一種基于PHS移動臺的PHS/GSM雙模手機的設計方案。

圖1 硬件系統框圖

圖2 軟件系統框圖

PHS/GSM雙模選擇機制

PHS/GSM雙模手機在一臺手機終端上可同時實現PHS和GSM系統的語音通話、短信息等功能，其模式選擇機制一般可分為三種：

1. 單待機。通過手動方式從一種待機模式切換到另外一種模式，這種模式下，PHS和GSM系統不能同時進行工作。當選擇一種網絡時，另外一種網絡處于關閉狀態。

2. 雙監測單待機。手機終端同時監測兩種網絡，從中選擇一個信號質量好的網絡進行工作。通過對RSSI值的檢測，自動完成在兩種網絡系統之間的切換。如果手機終端處于某個通信網絡的工作狀態，則另外一個網絡不被激活。用戶或手機終端可以預先設置一個優選網絡。

3. 雙待機。兩種通信網絡同時處于工作狀態，手機終端同時對兩種網絡進行RSSI值的檢測，可以響應兩種網絡的尋呼，通過菜單設置優選主叫網絡。

總體設計方案

基于沒有專用PHS/GSM雙模芯片的現狀，目前PHS/GSM雙模手機的方案多采用PHS移動臺加GSM模塊的方式實現。

硬件設計方案

硬件采用PHS移動臺作為主控部分，GSM模塊為從屬部分。圖1為硬件系統框圖。

射頻部分，PHS移動臺和GSM模塊各自擁有一套獨立的收發信單元和天線系統。鑒于PHS系統和GSM使用的頻段不同，終端設計上采用雙天線，需分別進行匹配，可考慮內置天線加外置天線的形式。接收信號時，不同系統的空中信號經各自天線接收后進入收信單元，經過濾波、放大、混頻、解調等一系列處理后，送交基帶部分做進一步的信道譯碼處理。發射信號時，從基帶部分傳送過來的I、Q正交模擬信號經調制、濾波、功率放大等處理后，通過天線將已調載波發射出去。

基帶部分，PHS移動臺的BBIC作為主控單元，通過UART口與GSM模塊進行通信。PHS移動臺和GSM模塊共用人機接口部分電路，如LCD、鍵盤等。兩者共用音頻部分電路，通過模擬開關完成不同通信系統的切換，使音頻電路始終提供給有通話需求的系統。PHS的用戶資料儲存在其主板的EEPROM里，GSM的用戶資料則由SIM卡提供。電池采用鋰電池。

開機時，硬件復位信號首先喚醒PHS移動臺，PHS移動臺進入穩定工作狀態后，給GSM模塊發送開機和復位信號，喚醒GSM模塊部分。關機過程則與之相反。

軟件設計方案

功能定義

主叫時設立網絡優選方案，可以由用戶指定使用或優先選擇某個網絡，如指定每次主叫只使用PHS網絡或GSM網絡，而優先選擇某個網絡時，當該網絡不能提供服務時，將自動切換到另外一個網絡進行呼叫。被叫時，同時支持PHS系統和GSM系統的兩個號碼作為被叫。當某一網絡正在通話時，若另一網絡同時被叫則提示通話忙音，待通話結束后顯示該網絡未接來電。短消息的收發處理和語音通話的處理基本相似。

雙模手機可以對PHS移動臺EEPROM和GSM模塊SIM卡的存儲空間同時進行管理，可以對電話簿、通訊記錄、短信息等進行添加、刪除、修改和查找等操作。

軟件整體框架

接口部分的任務由PHS移動臺部分執行，完成GSM模塊的上電復位處理、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移動臺負責，GSM模塊與其共用人機接口。

PHS移動臺和GSM模塊之間通過AT命令進行通訊，如圖2所示。AT命令是Hayes公司推出的一套Modem操作指令集，后經過諾基亞、愛立信、摩托羅拉等移動電話廠商研制發展成一整套GSM AT命令集。如選用GSM網絡發送短信息時，可以通過UART口發送“AT＋CMGS”命令到GSM模塊。

結語

從技術層面上來看，PHS實現網絡漫游不存在任何問題。但由于PHS在中國被定義為無線市話，是固定電話的延伸和補充，因而暫時不可能開放其漫游功能。采用PHS/GSM雙模手機的設計方案，可以很好地解決兩網融和的問題，使用戶既能夠享受PHS網絡的低廉價格，又能夠充分利用GSM網絡覆蓋的優勢。