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个人手持电话系统(PHS)简介

浏览:5320  来源:通信人在线  日期:2020-12-12

一、概述

个人手持电话系统(PHSPersonal Handyphone System)是日本20世纪90年代开发的一种移动市内电话业务,是属于个人接入电话系统PASPersonal Access System),应是无线接入网(WANwireless Access Worknet)的范畴。

事实上这种系统是终端用无线方式接入固定电话网的系统,是固定电话的补充与延伸,补充就是将固定电话的最后几百米电缆连接改为无线连接,实现无线代替铜线;延伸就是将固定电话只能在办公室、住宅等范围内通话,扩展到能在室外、一个城市内甚至城市间,且可以在移动中通信。这种系统是充分利用固定电话网的富余资源,将电话交换技术、传输技术和无线环路技术结合在一起的产物。因此又称为无线市话系统,既具有固定业务的功能,又有移动业务的特点。

在我国,当时电信运营商实施的无线市话系统大多是采用的PHS技术。

二、PHS的网络结构

PHS的一般网络结构如下图2所示。在PHS的网络中,接入网络单元完成网络接口协议转换功能,通常通过标准接口V5.2与本地交换机(PSTN)相连,进入固定电话网。接入网络单元根据话务量可以采用单模块或多模块方式;中心控制模块提供话路分配功能,控制用户在接入网络单元之间的漫游切换;移动管理中心储存所有用户的信息,可确认移动用户的漫游登记、鉴权,并进行系统的性能管理、故障管理、配置管理、计费管理和安全管理;基站控制器通过接口E1与接入网络单元相连。它对基站进行控制,执行信令转换,分配语音和信令时隙。实现基站控制器内各基站之向的漫游切换,对基站控制器内各基站进行动态的频率分配和信道分配。

2PHS的一般网络结构

欲更多了解V5.2接口介绍的请进入

三、PHS的空中接口

PHS系统采用的RCR-STD-28空中接口标准,是由日本电波产业会制定的。

1PHS频率配置

PHS系统使用1.9GHz频段作为其基站与手机的无线通信频段,频率范围是1895.150~1917.950MHz。每载波所占有的带宽是300kHz,整个频段的可用载波有77个,这些载波的频率为(式中N为载频编号,范围是1~77):

f 1895.150 + 0.3×N-1MHz

我国信息产业部规定PHS使用1900~1915MHz频段,即载频编号N=18~67(共50个载频)。其中,2628号载频作为控制信道载频,252729号载频作为保护信道载频,其余载频作为业务信道载频。

欲详细了解PHS载波频率配置的请进入

2PHS的双工方式与多址技术

PHS系统采用时分双工(TDD)方式,即基站与手机进行通信时双方使用相同的频率,以不同的时间发送信号。PHS系统基于频分时分的多址结构(FDMA/TDMA),即PHS在整个频带被划分为多个载频(每个载频间隔300kHz)的基础上,每个载频传送的信号帧又分为8个时隙,如下图3-2所示。

3-2PHS系统FDMA/TDMA多址结构

帧周期为5ms,每个时隙为(5/8ms = 0.625ms,每个时隙包括240bit(基站空中接口速率为:240bit/0.625ms = 384kbit/s)。前4个时隙用于下行链路通信,后4个时隙用于上行链路通信。上下行顺序号相同的一对时隙成为一个TDD双向信道,每一载频包括4个双向信道。

PHS系统给每个需要通信的用户临时指定一个载频和一个时隙(可以看作二维矩阵一元素),就相当于给它们分配了物理信道,它们就可以在各自的信道上通信,从而实现了无线接入的多址通信。

欲详细了解PHS空中接口参数的请进入

四、PHS的信道动态分配技术

PHS制则是介于大区制和小区制之间的一种过渡制式。

PHS是采用微区制来组网的,它把整个服务区划为许多个微区。这些微区有机地组合在一起以满足整个无线区移动通信的需求。

对于PHS系统用于无线本地环路和用于微蜂窝组网时,我国原信息产业部对于其发射功率的规定详见下表4

4:我国规定的PHS系统发射功率要求

PHS系统为了在有限频率资源情况下满足城区或近郊人口密集区的大话务量需求而采用微蜂窝技术来提高频率的利用率外,还必须提供很多传送话音和其他控制信号所需的无线信道。PHS系统没有像移动系统那样为每个基站分配固定的使用频率,而是随着通话建立过程为基站自行分配最佳的频率与信道。对同一载频设备的每一次所用的频率都可能是不同的。基站采用信道动态分配技术不仅使PHS系统在网络建设与优化时无需进行频率规划,节省了大量的人力与物力,同时在多家运营公司共同使用有限的频率资源情况下有效地避免了同频与邻频干扰。PHS把微蜂窝技术和信道动态分配技术紧密地结合在一起,不但提高了频率的利用率,而且极大地提高了系统的无线信道的容量,这就是PHS技术的先进之处。

五、PHS的数据业务

通过PHS手机设备与网络侧设备来实现固定电信网上已有的数字通信功能。为终端用户提供一些数据业务。

欲具体了解PHS系统数据业务介绍的请进入

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附录
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