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无绳电话 发布于:

1993年西门子研制出世界上第一部数字无绳电话,同年西门子创立了“Gigaset”品牌以大力发展数字无绳电话事业。2011年西门子电话正式更名为“Gigaset集怡嘉”。迄今为止,“Gigaset”品牌已在全球69个国家中售出超过1亿5千万台数字无绳电话,是世界电话机领域的领导品牌。

无绳电话机是一种可以进入PSTN的无线双工移动电话设备。它由一个连接到PSTN用户线的座机和一个或多个手持无绳电话机构成,在限定范围内能完成普通电话机的功能。无绳电话机发展的基础是公共市话网,20世纪70年代,当时经济发达国家PSTN已十分普及,几乎家家户户都装了普通电子电话机,用电话来解决日常生活和工作中的问题已成为人们的习惯。但是电话机要用一根双芯电话线连到电话局,电话机的座机还要用一根四芯电缆连到装有话筒耳机的手柄。因此,电话机受到限制,不能随意移动。为此,人们便在其他房间并联一个分机以解决不能随意移动的问题。但是如果人在户外活动想要随意打电话便成了一大难题。在这种需求的推动下,一种新型的可移动通话方式产生了,装有话筒耳机的手柄与电话机座机之间用无线电波连接的电话机——无绳电话机便应运而生。

1991年,三洋推出电信行业的第一台无绳电话(带答录机)"Te-Bu-Ra Cord Rusu"推出。

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。

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。

在系统实现上,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为数摸接口电路。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,由上至下分别是:

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。

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。

无绳电话因为没有电话线的束缚,方便实用而成为越来越多家庭购买电话机的首选。无绳电话凭借无线电的发射和接收接通子机和母机,从而达到子机也能通话的目的。许多消费者在经受了手机电磁波辐射的困扰之后,对无绳电话的使用也是忧心忡忡,有的消费者还在受话器上贴一块消除电磁波的薄片。无绳电话的辐射到底有多大?无绳电话所发射的电磁波是否会对人体造成影响?据了解,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。

不妨将大家使用的手机参数和无绳电话进行一个比较,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,消费者不必担忧。

关于数字无绳电话的发展,国家信产部早在两年前就已未雨绸缪,出台了2.4G数字无绳标准,以规范数字无绳电话技术市场。频段的放开为数字无绳电话的推出扫清了道路。但在当时,数字无绳更多作为一种技术概念,并未为大众所熟识。那数字无绳技术到底有哪些优势呢?

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。

虽然数字无绳具有无可比拟的技术优势,但由于早期的数字无绳电话价格偏高,超出了大多数国内家庭的承受能力,前期推广时,其在中国的使用者只是一少部分高端用户。虽然此前西门子一直在大力推广数字无绳概念,但受产业规模影响,数字无绳的价格始终维持在高位,不少消费者对数字无绳充满期待,但由于价格限制没有产生购买行为。

现中国经济持续向好,房产市场持续升温,中国百姓的居住有了质的提升。因此,传统模拟无绳技术已不能很好满足家庭高质量的沟通需求。

西门子(中国)有限公司正式在国内发布其最新款数字无绳电话C42。它甫一亮相,就以500元的高性价比成为市场的焦点。此前国内数字无绳电话价格一般在700至1600元之间,C42的登场将打破数字无绳的市场坚冰,吹响中国无绳电话进军数字普及时代的号角。

由于数字无绳市场的良好的发展势头,普天、首创、DBTEL、清华同方、TCL、中国高科等品牌,也开始纷纷试水,不断加大了跟进的力度。西门子、友利电和首创等电话厂商已经拿到了国家有关部门2.4GHz电话机入网许可证,而在等待许可证的厂家则有更多。事实上,在两年前对通信行业开放了2.4GHz的频段后,就陆续不断有企业进入2.4G数字无绳电话市场,只是当时价格偏高,市场无力承受。

基于未来如此美好的前景,已有众多品牌觊觎这个市场,众多机型正在信产部等待入网许可证。据此不难得出结论,数字无绳经过2年的努力培育已达到了一个市场临界点,2005年已成为名副其实的数字无绳之年。

有关市场研究表明,中国正在使用的无绳电话约有1500万~1800万部,无绳电话销量约占固话话机销量的5%-6%,而西方发达国家的无绳普及率却高达45%以上,中国有望在未来五年迅速缩短甚至消除其间的差距,市场潜力无疑是巨大的。数字无绳销量仅占无绳电话销量的6%左右,但数字无绳的普及已是大势所趋,预计未来三年模转数将基本完成,不少中国消费者还将直接从有绳电话进入数字无绳时代。

市场资深人士认为,经过几番价格调整和技术的成熟,以及城市居民生活水平的普遍提高,数字无绳电话的应用将很快成为一种家居消费时尚,这个市场有望步入快速成长期。


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