一種GSM固定無線接入設備的設計（下）
摘要： GSM固定無線接入(GFRA，GSM Fixcd Radio Access)技術又稱GSM無線用戶環路(WLL)，是采用GSM數字蜂窩技術替代傳統用戶線來為用戶提供電信業務的技術。
Abstract：
Key words :
</a>2.4 GSM" title="GSM">GSM" title="GSM">GSM">GSM模塊
GSM模塊采用法國Wavecom公司的產品，其型號為WISMO Q2403A。它是一個功能完整的手機模塊，MCU通過UART對它進行控制和數據傳輸，數據傳輸包括短信、CSD、GPRS、GROUP3 CLASS 1和CLASS 2語音等。它的特點是：電路交換數據(CSD)、支持語音和GPRS。MCU對模塊的控制采用的是AT指令，符合ETSI標準GSM07.07和GSM07.05。
3 軟件設計
本設計程序采用C51語言編寫而成。GFRA設備的程序分為三部分：初始化及自檢模塊、參數設置模塊、去話和來話模塊。
3.1 初始化及自檢模塊
上電后，程序完成對MCU寄存器和變量的初始化，以及對外圍功能芯片DSl302、X5045、CMX605的初始化。自檢的內容包括：讀取DSl302時間值，進行合法性檢查和時鐘正常運行檢查；對X5045指定單元寫入數值，再讀出比較，檢查該芯片的好壞；對CMX605寄存器進行初始化。如果自檢不通過，則點亮LED閃爍告警。
MCU通過輸入AT指令對Q2403A模塊進行初始化，以便進行語音通話。主要的指令有：
◆設置語音參數。
AT+SPEAKER=1；+VGT=64；+VCR=196〈CR〉
◆設置來電號碼廣東省自動顯示。
AT+CLIP=l
3.2 參數設置及保存模塊
GFRA設備可以通過外接的電話機設置工作參數。MCU通過CMX605指令讀取DTMF，特殊的D了MF序列用于設置參數，并把其中的工作參數保存到X5045。工作參數有：音量等級、音量增減、撥號前綴、呼叫轉移的輔助業務設置等。
3.3 軟件主流程
主流程如圖5所示。MCU把外圍功能芯片與GSM收發信機初始化后，處于空閑狀態，循環檢測SLIC和GSM收發信機，有電話機摘機或GSM來電時便進入語音服務流程。
(1)去話模塊
MCU通過SLIC檢測到電話機的摘機信號，收到電話機撥號(如1860)后，MCU通過UART令GSM收發信機在語音模式下撥同樣的號碼1860，撥號的AT命令是ATDT1860；對方摘機后，MCU將收到OK，然后立即通過SLIC向電話線送反極信號，提供計費啟動信號，雙方開始通話。
如果檢測到主叫用戶先掛機，MCU則向無線收發模塊發出掛機命令ATH，通話結束。如果主控電路檢測到被叫用戶先掛機，則向主叫用戶發送450Hz忙音，并通過SLIC監測主叫掛機后，通話結束。
(2)來話模塊
在空閑狀態下，MCU收到GSM來電(RING)后，通過SLIC向外接電話機振鈴．同時提取主叫來電顯示號碼，并且在第一次和第二次振鈴之間送出滿足電話主叫識別信息傳送及顯示功能技術要求的來電顯示信號，具有來電號碼顯示的電話機將在LCD顯示主叫號碼．本端被叫用戶化摘機應答后，MCU若檢測到電話摘機，則向GSM發應答AT命令ATA，通過SLIC監測通話進程至掛機。
4 GFRA設備提供的功能
本設計中的GFRA設備提供以下功能：
◆提供一個RJll接口，通過該有線接口連接所有符合電話線標準的電話終端產品；
◆去話、來電語音呼叫接入；
◆標準電話振鈴信號輸出，FSK制式來電顯示信號輸出；
◆提供反極信號，可以串接計費器；
◆E-GSM900／DCSl800自動切換；
◆具有無線網絡信號強弱顯示；
◆GFRA可以匹配全向吸盤天線和定向天線，提高信號增益，而且體積小、重量輕安裝靈活方便；
◆提供交、直流兩用電源，可裝在移動載體上；
◆停電通話功能，可使用后備充電電池供電，市電斷電后仍可通話。
結 語
數字蜂窩無線電話網GSM是目前世界上覆蓋最廣、使用最多的一種移動通信網。數字終端設備具備了功能多樣化、保密性好、漫游方便、音質清晰、使用方便等諸多優點，其技術先進性、網絡覆蓋范圍等方面已經得到用戶的普遍認可。
GSM運營商可以利用已有的GSM網，無需增設基站等設備，只需增加固定終端，便可完成固定電話無線接入。GFRA設備能在GSM蜂窩網覆蓋的范圍內，快速經濟地提供固定無線電話通信業務。例如，在市內構建無線公用電話系統，設立固定電話亭，開展有人值守公用電話業務、在公共交通工具上開設移動公話業務，可為移動運營商發掘新的業務增長點，提高網絡利用率，增加效益。
GSM固定無線接人設備還可在高速公路、防汛指揮、山區防火等場合作為應急通信手段。在偏遠地區，海島等架設通信線路困難或不經濟的地方，使用GSM固定電話與外界聯系是一種迅速、廉價的解決方法。
GSM模塊采用法國Wavecom公司的產品，其型號為WISMO Q2403A。它是一個功能完整的手機模塊，MCU通過UART對它進行控制和數據傳輸，數據傳輸包括短信、CSD、GPRS、GROUP3 CLASS 1和CLASS 2語音等。它的特點是：電路交換數據(CSD)、支持語音和GPRS。MCU對模塊的控制采用的是AT指令，符合ETSI標準GSM07.07和GSM07.05。
3 軟件設計
本設計程序采用C51語言編寫而成。GFRA設備的程序分為三部分：初始化及自檢模塊、參數設置模塊、去話和來話模塊。
3.1 初始化及自檢模塊
上電后，程序完成對MCU寄存器和變量的初始化，以及對外圍功能芯片DSl302、X5045、CMX605的初始化。自檢的內容包括：讀取DSl302時間值，進行合法性檢查和時鐘正常運行檢查；對X5045指定單元寫入數值，再讀出比較，檢查該芯片的好壞；對CMX605寄存器進行初始化。如果自檢不通過，則點亮LED閃爍告警。
MCU通過輸入AT指令對Q2403A模塊進行初始化，以便進行語音通話。主要的指令有：
◆設置語音參數。
AT+SPEAKER=1；+VGT=64；+VCR=196〈CR〉
◆設置來電號碼廣東省自動顯示。
AT+CLIP=l
3.2 參數設置及保存模塊
GFRA設備可以通過外接的電話機設置工作參數。MCU通過CMX605指令讀取DTMF，特殊的D了MF序列用于設置參數，并把其中的工作參數保存到X5045。工作參數有：音量等級、音量增減、撥號前綴、呼叫轉移的輔助業務設置等。
3.3 軟件主流程
主流程如圖5所示。MCU把外圍功能芯片與GSM收發信機初始化后，處于空閑狀態，循環檢測SLIC和GSM收發信機，有電話機摘機或GSM來電時便進入語音服務流程。
(1)去話模塊
MCU通過SLIC檢測到電話機的摘機信號，收到電話機撥號(如1860)后，MCU通過UART令GSM收發信機在語音模式下撥同樣的號碼1860，撥號的AT命令是ATDT1860；對方摘機后，MCU將收到OK，然后立即通過SLIC向電話線送反極信號，提供計費啟動信號，雙方開始通話。
如果檢測到主叫用戶先掛機，MCU則向無線收發模塊發出掛機命令ATH，通話結束。如果主控電路檢測到被叫用戶先掛機，則向主叫用戶發送450Hz忙音，并通過SLIC監測主叫掛機后，通話結束。
(2)來話模塊
在空閑狀態下，MCU收到GSM來電(RING)后，通過SLIC向外接電話機振鈴．同時提取主叫來電顯示號碼，并且在第一次和第二次振鈴之間送出滿足電話主叫識別信息傳送及顯示功能技術要求的來電顯示信號，具有來電號碼顯示的電話機將在LCD顯示主叫號碼．本端被叫用戶化摘機應答后，MCU若檢測到電話摘機，則向GSM發應答AT命令ATA，通過SLIC監測通話進程至掛機。
4 GFRA設備提供的功能
本設計中的GFRA設備提供以下功能：
◆提供一個RJll接口，通過該有線接口連接所有符合電話線標準的電話終端產品；
◆去話、來電語音呼叫接入；
◆標準電話振鈴信號輸出，FSK制式來電顯示信號輸出；
◆提供反極信號，可以串接計費器；
◆E-GSM900／DCSl800自動切換；
◆具有無線網絡信號強弱顯示；
◆GFRA可以匹配全向吸盤天線和定向天線，提高信號增益，而且體積小、重量輕安裝靈活方便；
◆提供交、直流兩用電源，可裝在移動載體上；
◆停電通話功能，可使用后備充電電池供電，市電斷電后仍可通話。
結 語
數字蜂窩無線電話網GSM是目前世界上覆蓋最廣、使用最多的一種移動通信網。數字終端設備具備了功能多樣化、保密性好、漫游方便、音質清晰、使用方便等諸多優點，其技術先進性、網絡覆蓋范圍等方面已經得到用戶的普遍認可。
GSM運營商可以利用已有的GSM網，無需增設基站等設備，只需增加固定終端，便可完成固定電話無線接入。GFRA設備能在GSM蜂窩網覆蓋的范圍內，快速經濟地提供固定無線電話通信業務。例如，在市內構建無線公用電話系統，設立固定電話亭，開展有人值守公用電話業務、在公共交通工具上開設移動公話業務，可為移動運營商發掘新的業務增長點，提高網絡利用率，增加效益。
GSM固定無線接人設備還可在高速公路、防汛指揮、山區防火等場合作為應急通信手段。在偏遠地區，海島等架設通信線路困難或不經濟的地方，使用GSM固定電話與外界聯系是一種迅速、廉價的解決方法。
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