一种基于PHS移动台的PHS/GSM双模手机设计

引言

目前，2G系统与无线市话系统PHS是互不兼容的，不同网络的用户要想实现网间漫游，必须使用不同的手机终端。

要最大限度地发掘现有移动通信网络的潜力，汲取多种技术的长处，将各个移动通信网络的优势融和互补，双模或多模手机便成了一个比较理想的解决方案。本文提出了一种基于PHS移动台的PHS/GSM双模手机的设计方案。

图1 硬件系统框图

图2 软件系统框图

PHS/GSM双模选择机制

PHS/GSM双模手机在一台手机终端上可同时实现PHS和GSM系统的语音通话、短信息等功能，其模式选择机制一般可分为三种：

1. 单待机。通过手动方式从一种待机模式切换到另外一种模式，这种模式下，PHS和GSM系统不能同时进行工作。当选择一种网络时，另外一种网络处于关闭状态。

2. 双监测单待机。手机终端同时监测两种网络，从中选择一个信号质量好的网络进行工作。通过对RSSI值的检测，自动完成在两种网络系统之间的切换。如果手机终端处于某个通信网络的工作状态，则另外一个网络不被激活。用户或手机终端可以预先设置一个优选网络。

3. 双待机。两种通信网络同时处于工作状态，手机终端同时对两种网络进行RSSI值的检测，可以响应两种网络的寻呼，通过菜单设置优选主叫网络。

总体设计方案

基于没有专用PHS/GSM双模芯片的现状，目前PHS/GSM双模手机的方案多采用PHS移动台加GSM模块的方式实现。

硬件设计方案

硬件采用PHS移动台作为主控部分，GSM模块为从属部分。图1为硬件系统框图。

射频部分，PHS移动台和GSM模块各自拥有一套独立的收发信单元和天线系统。鉴于PHS系统和GSM使用的频段不同，终端设计上采用双天线，需分别进行匹配，可考虑内置天线加外置天线的形式。接收信号时，不同系统的空中信号经各自天线接收后进入收信单元，经过滤波、放大、混频、解调等一系列处理后，送交基带部分做进一步的信道译码处理。发射信号时，从基带部分传送过来的I、Q正交模拟信号经调制、滤波、功率放大等处理后，通过天线将已调载波发射出去。

基带部分，PHS移动台的BBIC作为主控单元，通过UART口与GSM模块进行通信。PHS移动台和GSM模块共用人机接口部分电路，如LCD、键盘等。两者共用音频部分电路，通过模拟开关完成不同通信系统的切换，使音频电路始终提供给有通话需求的系统。PHS的用户资料储存在其主板的EEPROM里，GSM的用户资料则由SIM卡提供。电池采用锂电池。

开机时，硬件复位信号首先唤醒PHS移动台，PHS移动台进入稳定工作状态后，给GSM模块发送开机和复位信号，唤醒GSM模块部分。关机过程则与之相反。

软件设计方案

功能定义

主叫时设立网络优选方案，可以由用户指定使用或优先选择某个网络，如指定每次主叫只使用PHS网络或GSM网络，而优先选择某个网络时，当该网络不能提供服务时，将自动切换到另外一个网络进行呼叫。被叫时，同时支持PHS系统和GSM系统的两个号码作为被叫。当某一网络正在通话时，若另一网络同时被叫则提示通话忙音，待通话结束后显示该网络未接来电。短消息的收发处理和语音通话的处理基本相似。

双模手机可以对PHS移动台EEPROM和GSM模块SIM卡的存储空间同时进行管理，可以对电话簿、通讯记录、短信息等进行添加、删除、修改和查找等操作。

软件整体框架

接口部分的任务由PHS移动台部分执行，完成GSM模块的上电复位处理、主叫/被叫流程处理、短信息流程处理、电话簿和通讯记录处理等。MMI部分也由PHS移动台负责，GSM模块与其共用人机接口。

PHS移动台和GSM模块之间通过AT命令进行通讯，如图2所示。AT命令是Hayes公司推出的一套Modem操作指令集，后经过诺基亚、爱立信、摩托罗拉等移动电话厂商研制发展成一整套GSM AT命令集。如选用GSM网络发送短信息时，可以通过UART口发送“AT＋CMGS”命令到GSM模块。

结语

从技术层面上来看，PHS实现网络漫游不存在任何问题。但由于PHS在中国被定义为无线市话，是固定电话的延伸和补充，因而暂时不可能开放其漫游功能。采用PHS/GSM双模手机的设计方案，可以很好地解决两网融和的问题，使用户既能够享受PHS网络的低廉价格，又能够充分利用GSM网络覆盖的优势。