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