姚金龍　張洪巖　張健

【摘要】目前，4G技術(shù)在不斷的發(fā)展，4G的傳輸速率更快，可以滿足寬帶寬的視頻通話、大數(shù)據(jù)傳輸。4G技術(shù)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(shù)據(jù)、高質(zhì)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(wù)的要求。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越}生。同時把4G技術(shù)應(yīng)用到軌道交通、鐵路等行業(yè)，也是勢在必行。

【關(guān)鍵詞】TD-LTE 調(diào)度通信 手持終端 視頻通話

一、系統(tǒng)簡介

TD-LTE技術(shù)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(bǔ)光燈、重力傳感器、GPS、TF卡，連接構(gòu)成；具有指揮調(diào)度功能齊全，快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像優(yōu)勢，可實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，可傳輸視頻業(yè)務(wù)，具有完全兼容的接入TD-LTE專網(wǎng)的能力，采用高性能CPU，選配DSP芯片，可傳輸大數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行各種分析和壓縮處理、編解碼處理，系統(tǒng)穩(wěn)定性極高。

二、項目需求

鑒于上述4G技術(shù)在不斷的發(fā)展的需求，研制一種能夠快速建立通話、快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像，適應(yīng)于軌道交通、鐵路通信等行業(yè)需求的，基于TD-LTE技術(shù)的無線通信終端設(shè)備9持臺，以此適應(yīng)市場的需求。

三、系統(tǒng)說明

（一）實現(xiàn)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(jīng)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(jìn)行相應(yīng)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(jìn)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(shù)據(jù)傳送給EM350模塊，EM350模塊把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，通過天線傳輸出去；

來自于天線即無線數(shù)據(jù)接口的語音或視頻信號，經(jīng)EM350模塊接收，經(jīng)EM350模塊進(jìn)行模擬到數(shù)字的處理，語音信號通過揚(yáng)聲器外放，同時EM350模塊給控制單元一些命令，進(jìn)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?zhèn)魉徒o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(chǎn)生相應(yīng)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(wǎng)絡(luò)側(cè)的消息傳遞給串口，這些字節(jié)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(jìn)一步處理：

當(dāng)控制單元收到EM350模塊的AT命令的情況下：控制單元能觸發(fā)界面的改變，

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

控制單元主要進(jìn)行呼叫控制、數(shù)據(jù)的存儲、對外通信、液晶的控制顯示、按鍵掃描、各單元的開關(guān)、內(nèi)置MIC、耳機(jī)和揚(yáng)聲器控制；

手持臺對射頻模塊EM350模塊的調(diào)用是通過JNI封裝調(diào)用實現(xiàn)，根據(jù)串口的收發(fā)進(jìn)行A手持臺為用戶提供可靠的話音、視頻和數(shù)據(jù)信息傳送服務(wù)，保證手臺使用者與調(diào)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(diào)度指揮。并有短信業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)、錄音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)，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(xiàn)界面之間更新時的大量的數(shù)據(jù)刷新。

（二）軟件方案

軟件采用android系統(tǒng)，深度定制，Android基于Linux操作系統(tǒng)，由硬件、系統(tǒng)內(nèi)核、系統(tǒng)服務(wù)和應(yīng)用程序四大部分組成。其中，內(nèi)核（Kernel）是最核心的部分。其主要作用在于與硬件進(jìn)行交互，實現(xiàn)對硬件的編程控制和接口操作。

Android內(nèi)核是在標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核的基礎(chǔ)上修改而成。為了適應(yīng)嵌入式硬件環(huán)境和移動應(yīng)用程序的開發(fā)。Android對標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核進(jìn)行了一定的修改。

和標(biāo)準(zhǔn)的Linux內(nèi)核一樣，Android內(nèi)核主要實現(xiàn)內(nèi)存管理、進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程間通信功能。

設(shè)備驅(qū)動模塊包括前置攝像頭驅(qū)動、后置攝像頭驅(qū)動、LED補(bǔ)光燈驅(qū)動、TF卡驅(qū)動、鍵盤驅(qū)動、MCP驅(qū)動、液晶驅(qū)動

手持臺對射頻模塊EM350的調(diào)用是通過JNI封裝調(diào)用實現(xiàn)，根據(jù)串口的收發(fā)進(jìn)行AT命令的交互，應(yīng)用APP通過解析射頻單元的命令，進(jìn)行當(dāng)前狀態(tài)的確認(rèn)，同時更新界面。

應(yīng)用層流程歸納為：用戶通過操作UI界面產(chǎn)生相應(yīng)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(wǎng)絡(luò)側(cè)的消息傳遞給串口，這些字節(jié)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(jìn)一步處理：有的能觸發(fā)界面的改變，有的能觸發(fā)EM350的下一步操作。

四、結(jié)論

手持臺為用戶提供可靠的話音、視頻和數(shù)據(jù)信息傳送服務(wù)，保證手臺使用者與調(diào)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(diào)度指揮。并有短信業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)、錄音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)，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(xiàn)界面之間更新時的大量的數(shù)據(jù)刷新。

本手持臺具有指揮調(diào)度功能比較齊全，快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像優(yōu)勢?？蓪崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，單用戶吞吐量8Mbps（上行最大數(shù)據(jù)率），2Mbps（下行最大數(shù)據(jù)率），可傳輸視頻業(yè)務(wù)，具有完全兼容的接入TD-LTE專網(wǎng)的能力，采用高性能CPU，可選配DSP芯片，不僅可以傳輸大數(shù)據(jù)信號，也可以對其進(jìn)行各種分析和壓縮處理、編解碼處理。采用android操作系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)過深度優(yōu)化，穩(wěn)定性極高。endprint