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2.4GHz DECT技术体系与实现方法

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍了2.4GHzDECT系统空中接口协议的分层模型及应用情况,对几种实现方法进行分析和比较,重点介绍并讨论了美国国家半导体公司的芯片组实现方案及系统软件的设计方法,对2.4GHzDECT的实现方法给出了可行性建议。
  关键词:DECT技术体系实现方法
  
  DECT(DigitalEnhancedCordlessTelecommuniction)系统是由欧洲电信标准协会(ETSI)制定的增强型数字无绳电话系统标准[1],也是唯一入选IMT-2000(3G)的数字无绳通信标准(IMT-2000[7]称为IMT-FT)。
  
  DECT是一个开放型的、不断演进的标准,可为高用户密度、小范围通信提供话音和数据高质量服务无绳通信的框架。其主要功能是为专用交换机(PABX)的便携用户提供区域移动性。它可以将移动用户连接到公共交换电话网(PSTN)、综合业务数据网(ISDN)或者数字蜂窝移动通信网(如GSM)上去,在100~500m范围内,为便携用户和固定基站之间提供低功率的无线接入。其系统网络结构图如图1所示。
  
  目前,DECT系统在应用频段上,除继续使用1880~1900MHz外,现已较多地使用2400~2483.5MHzISM(工业、科学和医学)频段。我国国家无线电管理局于2001年8月发布通知,从2003年起将数字无绳电话系统工作频段放在2400~2483.5MHzISM频段。采用跳频扩频(FHSS)或直接系列扩频(DSSS)技术,具有极强的抗多径衰落能力和极高的保密性,极大地提高了DECT系统的通话距离。世界各大DECT系统设备制造商都已生产基于2.4GHzISM频段、采用跳频技术的产品,如西门子公司的GIGASET4000、4200和8800系列产品。另外,同时支持GSM蜂窝网和DECT系统的双模式产品,也已在欧洲投入使用,如爱立信公司的便携手机TH688支持DECT/GSM双模式应用。
  
  12.4GHzDECT的空中接口
  
  DECT的空中接口协议与综合业务数字网相类似,是基于开放系统互连(OSI)原则的。控制平面(C平面)和用户平面(U平面)使用较低层(即物理层和中间接入控制层)提供的服务。DECT系统能够支持超过10000个用户/平方公里(商业和办公环境)而不需要知道用户位于哪个小区。但它不是一个完全的系统概念。这一点与其它系统,如GSM、CDMA等蜂窝移动通信系统标准不同。它是为无线本地环路(WLL)或城市区域接入而设计的,但它可用于与蜂窝移动通信系统(如GSM)相连接。DECT可根据便携式手机所接收的信号动态地分配信道,且系统设计仅为普通移动速度的用户提供越区切换和漫游。DECT系统空中接口协议的分层模型如图2所示。
  
  2.4GHzDECT在座机(无线固定部分)和手机之间采用基于多载波/时分多址/时分双工(MC/TDMA/TDD)无线接入方式。调制方式为GFSK(BT=0.5),通过跳频技术减少同频干扰,保证传输的可靠性。ISM频段的分配是从2400~2483.5MHz的83.5MHz频带内大于79个射频载波,其中心频率fn=2402MHz+kMHz;k=0~78,信道带宽≤1MHz,跳频速率为100跳/秒。
  
  DECT在每个载波上,TDMA的10ms帧结构规定为24个时隙(Slot),每个时隙约占416.7μs。在各时隙中数据以分组的形式发送,时隙和帧结构如图3所示。
  
  22.4GHzDECT实现方法分析
  
  2.4GHzDECT在实现方法上,主要采用GFSK(BT=0.5)调制与FHSS技术相结合的方式。其技术方案主要有:美国国家半导体公司的SC144xx系列基带信号处理器和RF芯片LMX3162;美国DSPGroup公司的DR36K系列基带信号处理器和RF芯片DM24RF17;Infineon公司的PMB67xx系列基带信号处理器和RF芯片PMB6618;飞利浦公司的PCD509xx系列基带信号处理器等。
  
  从资料分析看,在2.4GHzDECT实现方法上,各大芯片公司多采用GFSK+FHSS的技术体制。因为GFSK+FHSS的技术体制结构上比较简单,产品成本较低,适于移动,是窄带移动通信系统普遍采用的技术体制;由于其RF芯片与Bluetooth的RF芯片技术体制基本相同可通用,其应用范围广阔。
  
  ETSITS101948V1.1.1(2001-04)[2]文件中已明确指出经过试验测试,2.4GHzI

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