TD—LTE通信系統手持終端設計方案

姚金龍　張洪巖　張健

【摘要】目前，4G技術在不斷的發展，4G的傳輸速率更快，可以滿足寬帶寬的視頻通話、大數據傳輸。4G技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像。4G能夠以100Mbps以上的速度下載，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。很明顯，4G有著不可比擬的優越}生。同時把4G技術應用到軌道交通、鐵路等行業，也是勢在必行。

【關鍵詞】TD-LTE 調度通信 手持終端 視頻通話

一、系統簡介

TD-LTE技術的無線通信手持終端，終端電路包括控制單元、EM350模塊、電源單元、對外接口、液晶顯示屏、音量旋紐、PTT即快速建立呼叫按鍵、MIC和按鍵鍵盤；控制單元分別與EM350模塊、電源單元、對外接口、液晶顯示屏、音量旋紐、PTT即快速建立呼叫按鍵、MIC和按鍵連接；控制單元由微處理器DM3730及存儲芯片、攝像頭、補光燈、重力傳感器、GPS、TF卡，連接構成；具有指揮調度功能齊全，快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像優勢，可實現高速數據傳輸，可傳輸視頻業務，具有完全兼容的接入TD-LTE專網的能力，采用高性能CPU，選配DSP芯片，可傳輸大數據信號并對其進行各種分析和壓縮處理、編解碼處理，系統穩定性極高。

二、項目需求

鑒于上述4G技術在不斷的發展的需求，研制一種能夠快速建立通話、快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像，適應于軌道交通、鐵路通信等行業需求的，基于TD-LTE技術的無線通信終端設備9持臺，以此適應市場的需求。

三、系統說明

（一）實現過程

（1）語音通話過程：控制單元通過程序命令控制EM350模塊打開麥克，EM350模塊把麥克的聲音信號經過處理之后通過天線傳輸出去，與此同時控制單元控制液晶屏進行相應的語音通話界面更新；

（2）視頻通話過程：控制單元打開攝像頭，進行畫面錄制并顯示到液晶上，同時給EM350模塊程序命令，把視頻數據傳送給EM350模塊，EM350模塊把數字信號轉化為模擬信號，通過天線傳輸出去；

來自于天線即無線數據接口的語音或視頻信號，經EM350模塊接收，經EM350模塊進行模擬到數字的處理，語音信號通過揚聲器外放，同時EM350模塊給控制單元一些命令，進行界面更新，視頻信號，EM350模塊把聲音部分直接外放，把視頻畫面傳送給控制單元，控制單元通過液晶顯示出來；

用戶通過操作UI界面產生相應的AT命令，由控制單元將AT命令存儲在EM350模塊ActionBuffer即AT命令緩存器的緩存中，在控制單元的定時器的作用下每隔一段時間就會通過串口交付EM350模塊作處理；

EM350模塊將接收到的網絡側的消息傳遞給串口，這些字節流形式的消息被存儲在EM350模塊ActionBuffer即AT命令緩存器的緩存中，然后被處理成一條條有具體意義的報文再進一步處理：

當控制單元收到EM350模塊的AT命令的情況下：控制單元能觸發界面的改變，

當控制單元要發起語音或視頻通話情況下：控制單元能觸發EM350模塊的下一步操作；

控制單元主要進行呼叫控制、數據的存儲、對外通信、液晶的控制顯示、按鍵掃描、各單元的開關、內置MIC、耳機和揚聲器控制；

手持臺對射頻模塊EM350模塊的調用是通過JNI封裝調用實現，根據串口的收發進行A手持臺為用戶提供可靠的話音、視頻和數據信息傳送服務，保證手臺使用者與調度員或其他手臺使用者的正常通話與視頻通話，滿足日常的調度指揮。并有短信業務、語音業務、錄音業務、視頻業務，頻繁的界面切換和聲音提示；采用高分辨率和大屏幕的液晶屏，實現界面之間更新時的大量的數據刷新。

（二）軟件方案

軟件采用android系統，深度定制，Android基于Linux操作系統，由硬件、系統內核、系統服務和應用程序四大部分組成。其中，內核（Kernel）是最核心的部分。其主要作用在于與硬件進行交互，實現對硬件的編程控制和接口操作。

Android內核是在標準Linux內核的基礎上修改而成。為了適應嵌入式硬件環境和移動應用程序的開發。Android對標準Linux內核進行了一定的修改。

和標準的Linux內核一樣，Android內核主要實現內存管理、進程調度、進程間通信功能。

設備驅動模塊包括前置攝像頭驅動、后置攝像頭驅動、LED補光燈驅動、TF卡驅動、鍵盤驅動、MCP驅動、液晶驅動

手持臺對射頻模塊EM350的調用是通過JNI封裝調用實現，根據串口的收發進行AT命令的交互，應用APP通過解析射頻單元的命令，進行當前狀態的確認，同時更新界面。

應用層流程歸納為：用戶通過操作UI界面產生相應的AT命令，AT命令被緩存在EM350ActionBuffer中，在定時器的作用下每隔一段時間就會通過串口交付EM350作處理。EM350將接收到的網絡側的消息傳遞給串口，這些字節流形式的消息被緩存在readBuffer中，然后被處理成一條條有具體意義的報文再進一步處理：有的能觸發界面的改變，有的能觸發EM350的下一步操作。

四、結論

手持臺為用戶提供可靠的話音、視頻和數據信息傳送服務，保證手臺使用者與調度員或其他手臺使用者的正常通話與視頻通話，滿足日常的調度指揮。并有短信業務、語音業務、錄音業務、視頻業務，頻繁的界面切換和聲音提示；采用高分辨率和大屏幕的液晶屏，實現界面之間更新時的大量的數據刷新。

本手持臺具有指揮調度功能比較齊全，快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像優勢。可實現高速數據傳輸，單用戶吞吐量8Mbps（上行最大數據率），2Mbps（下行最大數據率），可傳輸視頻業務，具有完全兼容的接入TD-LTE專網的能力，采用高性能CPU，可選配DSP芯片，不僅可以傳輸大數據信號，也可以對其進行各種分析和壓縮處理、編解碼處理。采用android操作系統，系統經過深度優化，穩定性極高。endprint