雙卡雙待手機的原理

雙卡雙待手機的原理
source: 夜猫子的家

NeilWong (neilwong@hotmail.com)

手機通訊發展到一定程度之後,很多用戶希望擁有或已經擁用多個手機電話號碼,特別是針對那些經常需要出差,需要經常切換SIM卡的商務人士而言,其迫切希 望能將自己的手機承載多個電話號碼, 根據市場上的這一需求,能同時支持兩張SIM卡的手機也應運而生.

早期的多卡手機雖然能夠同時接兩張SIM卡,但實際上當前可用的只有一張,由 硬件電路來實現兩張卡的切換,一般在開機時選擇,因為協議棧的影響,一般在工作狀態中不能實現兩張SIM卡的動態切換,如果切換一般需要重新啟動手機系 統.(主要是啟動手機協議棧/上層軟件等等),此時的手機被稱為雙卡單待系統.

雙卡單待系統只擁有一套RF,一套BaseBand,一套協議棧.

因為雙卡單待系統實際有用的只有一個號碼,造成另外一個號碼不能待機,這就大 大影響了其實際推廣, 其實用性也大打折扣.一種折衷的方案是採用移動運營商提供的呼叫轉移以及來電秘書服務保證另外一個號碼不會丟失呼叫等信息.

正是因為單待手機的一些限制,雙卡雙待手機才根據市場需求登上市場.

在此簡單介紹一下雙模手機的概念,因為目前兩大移動運營商擁有GSM網絡和CDMA網絡,其協議實現有很大的不同,因此很多手機或者只支持GSM,或者只 支持CDMA,雙模手機就是可以支持GSM/CDMA兩種網絡的手機,在此不做詳細介紹,下面主要介紹的還是以GSM網絡為準.

雙卡雙待系統克服了以往單待手機的侷限性,其可以實現兩張SIM卡的同時待 機,類似同時具備兩部手機,顯然實用性得到大大提高.

早期的雙卡雙待機,實際上是擁有兩套系統, 兩套RF/兩套BaseBand/兩套協議棧,擁有兩套系統的雙卡雙待手機也可以稱之為真正的雙卡雙待手機,其有一個最大的特點,也就是一個手機上的兩個號碼可以互相撥號.這也是判斷其是否為真 正雙卡雙待手機的唯一條件.

採用兩套系統的雙卡雙待手機確實可以完成兩套手機的真正同時待機及通話,也可以稱之為雙卡雙待雙通系統,但因為是增加了兩套RF/兩套BaseBand /兩套協議棧軟件, 成本增加了很多,並且相應的耗電量也大大增加了, 因為有兩套硬件設備,手機的體積也隨之增大.對於RF而言,因為存在同頻干擾問題,一般是將一個RF設計在手機頂端,另外一個設計在手機末端,以儘量減少 干擾.兩根天線之間的距離一般必須大於100毫米.

正是因為存在同頻干擾等問題,設計出來的雙卡雙待手機性能方面的一個重要指標就是信號質量問題,另外還需要解 決的就是電源管理衝突問題,功耗問題以及軟件協同工作問題,因為是兩套協議棧在並行工作,承載協議棧的上層OS/DSP/CPU等都比單套系統時增加了一 倍的工作負載.

後期出現的雙卡雙待手機多稱為雙卡雙待單通系統,其相比上面的兩套系統而言,只使用了一套RF,一套 BaseBand,因為上層協議棧需要協同工作,因此原先的兩套獨立運行的協議棧需要密切整合,實際操作將更加複雜化,有可能由一套協議棧軟件來實現該雙 卡雙待效果.(因為兩個SIM卡, 或者說兩套系統並不能夠真正並行運行,某個特定的物理時隙只能分配給其中的某一個號碼, 因此完全用一套協議棧來實現是很有可能的,實際處理當然並非那麼簡單)

該雙卡雙待方案並非真正意義上的雙卡雙待,但其相比上面的系統有很大優勢:

1. 減少了硬件成本,只使用一套RF/BaseBand

2. 減少了體積

3. 不存在同頻干擾問題

4. 更低的功耗

該方案雖然不能實現雙通,但大部分情況下,兩個手機只要不是同時通話,都可以正常待機並接聽電話,同上面真正 雙卡雙待手機的使用效果差別並不是很大.並且一個手機的兩個號碼實現互撥也沒有實際意義.

下面主要就雙卡雙待單通方案談談其可能的工作原理,目前市場上採用單芯片雙卡雙待方案的手機估計都屬於此範疇. (因為水平有限,不能保證推測的工作原理完全正確,僅供大家參考)

目前市場上主要的雙卡雙待單通方案主要集中在MTK和展訊的方案上,其中展訊的方案從其宣傳而言,應該有更好 的性能和更高的雙卡接通率.

一般雙卡雙待單通主要是針對相同運營商的兩個SIM卡而言的,這樣,因為是相同的運營商,其可以實現小區共享,因為兩個卡可以同時駐留到相同的小區,這樣 SI信息可以實現共享.也就是說,只需要解析一次BCCH就可以了.當出現位置更新等階段性任務時,可以分開時間段來執行,或者另外一個SIM卡申請信道 時,如果所分配的信道和當前卡上已分配的信道發生衝突時,可以重新申請信道.因為是同一小區,如果是相同頻點,一般分配的物理信道是不同的.如果是不同頻 點,因為 SDCCH/8+SACCH/C8 可以分配的專用信道一共有8個, 因此出現衝突的機率也並非很大.

需要注意的是,因為協議規定,RF發射和接收之間必須間隔1到2個時隙, (因為RF發射需要佔用上一時隙的 Guard-Period時間, 並不能對鄰近物理信道造成干擾), 因此實際處理兩個SIM卡的動作時需要保證安全的時間間隔.

當處理兩個SIM卡的尋呼/通話信息時,只需要同時檢測相應塊上的PCH信息即可.通道申請和專用信道上的處理流程可以參考前面的論述.當其中一個卡正在 通話時,一般情況下,此時上層軟件可以停掉另外一張卡的動作,其通話請求信息可以利用移動運營商提供的呼叫轉移以及來電秘 書服務等保證信息不被丟失.當所分配的TCH物理信道和TS0物理信道有安全的時間間隔時,例如分配的TCH物理信道為TS3,此時上層軟件可以完全不關 閉另外一張卡的動作,可以繼續解析其相對應的PCH信息,並進而利用通道申請等動作瞭解是否有電話撥入等動作,當然如果通話過程中還需要檢測另一張卡的動 作將會使協議棧和BaseBand的實際工作流程更為複雜.

當所分配的TCH信道為TS0或TS7時, 此時物理上的時間已經重合,其中一張卡在通話時,不能夠檢測另外一張卡的PCH等信息,即便利用26復幀中的IDLE幀也不能滿足需求,因為PCH信道需 要連續的4個Frame才能組成一個信息塊.可能的方法只能是偷取TCH幀的時間.否則的話,將不能保證另外一個電話的撥入動作.

展訊方案所宣傳的可以大大提高兩卡的接通率,不知是否是採用偷TCH幀的方式還是僅僅是商業上的運作或者是有其獨特的解決方案,並且其宣稱可以同時支持兩 個運營商的卡,因為如果是不同運營商的卡,其對應的頻率範圍也是不同的,上面提到的小區共享等動作都是不可能實現的,其出現衝突的幾率會更大.

因為物理上的時間發生重合時,針對一套RF,不可能完成兩個頻點的動作的, 所以估計展訊方案可能是採用偷取TCH幀的方式來解決時間重合問題.(當然如果本身兩個SIM卡的工作時隙具有安全的時間間隔時,兩個SIM卡可以同時工 作)

展訊宣稱的可以同時支持不同運營商的卡,其可能的工作衝突會更大,當兩個不同網的卡的TS0時間衝突時,解析BCCH上的SI都不可能同時 進行,上層協議棧可以採用不同TC週期來解析SI的方式來實現SI的解析動作,雖然可以實現,但和協議棧所要求的在1個TC週期完成的標準相衝突.

the maximum time allowed to read the BCCH data, when being synchronized to a BCCH carrier, is 1.9 s or equal to the scheduling period for the BCCH data, whichever is greater (see 3GPP TS 05.02).

1.9s ( 8 * 51 * FN = 8 * 60/13 ms * 51 = 1.88 s )

另外其宣稱的在通話過程中可以大大提高兩個卡的接通率,估計也是採用偷取TCH幀的方式來實現的,因為每個26復幀中的語音信息塊是採用塊間交織和塊內交 織的方式, 當直接偷走其中間連續的4個Frame時,估計對當前通話質量有一定的損害,並且其要實現對不同運營商的卡的支持,其協議棧和BaseBand的工作將比 上面介紹的方式更加複雜.

鐵路數字移動通信系統(GSM-R)應用基礎理論

《鐵路數字移動通信系統(GSM-R)應用基礎理論》以GSM-R系統規範及標準為基礎，系統深入地闡述了與GSM-R建設緊密相關的應用基礎理論問題，主要包括：無線電波傳播理論、干擾分析理論、頻率規劃理論、無線組網理論、GSM-R系統服務質量理論；鑑於越區切換技術在GSM-R專用模式性能中的重要性，基於對越區切換阻塞率的分析，闡述了越區切換的可靠性問題。
《鐵路數字移動通信系統(GSM-R)應用基礎理論》是一本有關GSM-R系統的理論書籍，可作為高等院校相關專業本科生、研究生學習GSM-R技術和知識的教材和教學參考書，也可作為從事無線通信、鐵路通信系統工程建設的科技工程人員的培訓教材或自學參考書。

「鐵路數字移動通信系統(GSM-R)應用基礎理論」下載網址：
http://www.antsws.com/jiaotongyunshu/108/

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ITU G.9970 - Wikipedia, the free encyclopedia

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再生能源網

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ADTB多舛的命運

ADTB-T是上海交通大學針對大陸數位電視所研發的技術，技術特點在於單載波的系統，採用QAM，OQAM，與PSK調變技術。並針對移動與固定接收加以優化。

在2006年與北京清華大學，廣電總局下屬廣播科學研究院成為國標GB 20600-2006 Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld DMB-T/H系統。然而北京清大多載波系統DMB-T與上海交大單載波ADTB-T系統兩種系統的結合，並未帶來一加一大於二的效益，反而在接收機設計，系統佈建與系統效能最佳化上，徒然增加成本與降低系統效能。

因此，在2007年初出現了一種說法，將國標中DMB-T與ADTB-T分別佈建不同應用情境。如在都市中多重路徑干擾較為嚴重，就使用北京清華的方案；在農村地區，則使用上海交大的方案。一時間似乎兩種方案各有自己發展的舞台。

然而在2008年12月8日廣電總局公佈的信息，工業和信息化部科技司宣佈《直播衛星電視廣播接收系統及設備通用規範》的編制工作已於日前完成，該標準由 工業和信息化部電子行業標準制定，並經工業和信息化部批准發佈為推薦性電子行業標準，標準編號為：SJ/T11387-2008。

工信部科技司表示，標準從公告之日起實施。

據瞭解，本規範是依據GD/JN01-2007《先進衛星廣播系統——幀結構、信道編碼與調製》並參考國家廣播電影電視總局科技司2008年4月份發佈的 《中國廣播電視直播衛星「村村通」系統技術體制白皮書》(2008)相關要求制定的，適用於中國廣播電視直播一期工程。

搭配2006年6月9日，「中星九號」廣播電視直播衛星也是使用ABS-S系統。

至此，ADTB-T在農村「村村通」的佈局明顯失了先機。夾擠數位電視都市解決方案-北京清華DMB-T與農村數位電視解決方案-廣播科學研究院ABS-S之中，ADTB-T 的生存之道越來越艱辛。

ABS-S直播衛星傳輸標準介紹

2005年初，國家廣電總局啟動了我國衛星直播專用信號傳輸技術體制的預研與論證工作，並於2005年下半年正式下達任務，由廣播科學研究院承擔此項研究 工作。廣科院根據對項目總體需求的分析及總局領導的具體指示精神，確定了項目研究工作「自主創新、適用可行、先進安全、研用結合」的核心原則。

項目研究工作從2005年9月正式啟動，2005年底完成了主要的技術攻關工作，2006年1月底前實現了包括調製器與解調器在內的原型樣機，可以進行實 驗室內的系統測試與演示工作。2006年3月到5月旬，在中央電視台、無線電台管理局等單位的大力支持與配合下，項目組完成了系統實驗室內測試與現場開路 測試，測試結果表明，系統能夠達到設計目標。

同時，項目組針對測試中的問題，對部分技術環節完成了優化與完善，形成了先進衛星廣播系統（ABS-S，Advanced BroadcastingSystem-Satellite）的技術體制建議。2006年8月，ABS-S專用解調芯片AVL1108一次流片成功， 2006年9月，廣科院完成了對該芯片及採用該芯片的接收機樣機的性能測試。2006年10月到11月，完成了項目驗收與標準化工作。

先進衛星廣播系統的研究工作充分吸收，借鑑了國際衛星電視廣播技術發展的思路與先進的設計理念，同時對包括信道編碼、交織、符號映射、幀結構設計等技術環節採取了整體性能優化的指導思想，在重點技術環節上有所突破，實現了自主創新。

在ABS-S中採用的主要技術包括LDPC信道編碼技術、高階調製技術、高效的幀結構設計等。

1、信道編碼技術

前向糾錯編碼技術一直以來是通信技術研究領域的重點。在香農信息論中已明確指出，在指定的條件下，信道的信息傳輸能力是受限的，同時存在某種信道編碼方式 可以達到這一極限，即所謂的香農限。因此信道編碼技術研究的主要目標是在可獲得的載噪比條件下，尋找一種信道編碼方式，使信道傳輸效率儘可能地接近香農 限。

1962年，R.G.Gallager在其博士論文中首先提出了LDPC碼的概念，由於當時超大規模集成電路設計與製造技術尚未成熟，難以踰越的複雜程度 使其被束之高閣。1995年，受Turbo碼成功的啟示，MacKay和Neal研究的迭代譯碼算法使LDPC碼的價值被重新挖掘，成為當前編碼領域的熱 點之一。LDPC碼是一種具有稀疏校驗矩陣（校驗矩陣中1的個數比較少）的線性分組碼，具有逼近香農限的優良特性，譯碼複雜度只與碼長成線性關係，編碼複 雜程度適中，在碼長較長的情況下，仍然可以保證有效譯碼。LDPC碼被認為是目前最好的FEC編碼方式之一，在信道環境較差的移動通信、衛星通信方面得到 廣泛的應用。

ABS-S中採用了一類高度結構化的LDPC碼。該結構的LDPC碼，其編解碼複雜度低，並可以方便地在相同碼長下，實現不同編碼比率的LDPC碼設計。

在DVB-S2中，採用了內碼為LDPC碼設計。

在DVB-S2中，採用了內碼為LDPC碼，外碼為BCH碼的級聯碼結構。採用BCH作為外碼主要有兩個方面的目的，首先是在編碼效率損失很小的情況下 （小於2%），可以獲得0.1-0.15DD左右的編碼增益，進一步提高系統性能，在方案選擇中體現出競爭優勢；而更為重要的是DVB-S2中的LDPC 碼設計上存在一定的缺陷，在某些編碼比率時其差錯平底（Error Floor）達不到視頻應用中QEF誤比特率的要求（10-11誤比特率或10-7誤包率），必須通過外碼級聯的方式來降低差錯平底。同時，在DVB- S2中規定廣播應用時必須使用碼字長度為64800比特的長碼，這大大增加了芯片實現的複雜度與成本。

與DVB-S2相比，ABS-S在信道編碼方案的設計上具有兩個方面的優勢。

首先，ABS-S的LDPC的碼字長度為15360，且不同編碼比率時，碼長固定。而DVB-S2的LDPC碼分長碼與短碼，其長度分別是64800和 16200。儘管在LDPC編碼中，碼字長度較長時，具有更好的逼近香農極限特性，可以減小突發差錯對譯碼的影響，然而ABS-S2短碼時，仍具有與 DVB-S2長碼基本相當的性能。同時，較短的碼長在硬件設計時具有編解碼簡單及硬件成本低廉的特點，更易於被市場接受。

其次，ABS-S僅依靠LDPC編碼即能夠實現低於10-7的誤包率要求，這樣就不需要額外級聯BCH或其它形式的外碼。通常，短碼字的LDPC碼具有較 高的差錯平底，ABS-S中的LDPC碼能夠在碼字較短的同時提供低於10-7的誤包率，充分體現出了在信道編碼方案設計上的優勢。

與DVB-S2相同，ABS-S提供了從1/2到9/10的多種編碼比率，其範圍從1.3DB到11.25DB（QPSK與8PSK調製方式下），步進差 值大約在1DB左右。這樣，結合不同的濾波滾降因子可以為運營商提供相當精細的選擇，從而根據系統實際應用條件充分發揮直播衛星的傳輸能力。

ABS-S中採用的LDPC信道編碼方案的糾錯性能曲線（QPSK調製方式下）：

另外，考慮到衛星載荷製造技術的進步，ABS-S中提供了16APSK和32APSK兩種高階調製方式，這兩種方式在符號映射與比特交織上結合LDPC編碼的特性進行了專門的設計，從而體現出了整體性能優化的設計理念。

2、幀結構設計

由於在信道編碼上採用了LDPC線性分組碼，因此在鏈路層必須提供必要的同步機制，即以幀為單位進行傳輸，並提供幀起始標識。在DVB-S2中採用了自相 關性非常高序列作為幀起始（SOF）標識。ABS-S借鑑了這一思路，其唯一字（UW，Unique Word）長度為64個符號。

在DVB-S2中，一個物理幀中只包含一個LDPC碼字，這樣在調製方式發生變化時（VCM或ACM方式下），物理幀的符號長度或時間長度將隨調製方式不 斷改變，這就為接收端的同步帶來很大的不便。ABS-S在設計上採用了另外一種思路，即固定物理幀長度（不含導頻），在一個物理幀內可以傳輸不同調製方式 的多個LDPC碼字。同時，在ACM工作方式下，通過特定的數據結構NFCT對下一幀的結構進行描述，如各LDPC碼字的調製方式、編碼比率等。這樣做最 大的優勢在於物理幀的時間長度固定，即同步字UW以相同的時間間隔出現，便於接收機進行同頻搜索。同時，NFCT可以對一幀中多個LDPC碼字的參數進行 描述，而NFCT被放置在一幀的第一個LDPC碼字中，同樣通過LDPC進行編碼，在信息量相同的條件下，其傳效率明顯高於DVB-S2中採用的裡德-穆 勒碼（MODCOD字段）。

ABS-S在幀結構設計方面的另一個特點在於其高階調製方式下導頻字的插入。DVB-S2中的導頻長度固定為36個符號，這種設計靈活性較差，在特定的符 號率範圍內性能良好，而在低碼率時，其性能不佳。ABS-S中的導頻插入可以根據實際系統應用條件，由運營商自行設置，而接收機則進行自適應有判斷，大大 提高靈活性和系統性能。同時由於ABS-S採用了固定的物理幀符號長度，保證了導頻信號的均勻插入。

ABS-S的主要技術參數如下：

（1）輸入信號：MPEG-TS比特流或通用數據流（如IP包）；

（2）FEC編碼方案：LDPC編碼；

（3）LDPC幀長度：15360比特；

（4）LDPC編碼率：1/4~9/10，與不同調製方案共有28種組合方式可供選擇；

（5）載波調製方案：QPSK、8PSK（於用所有業務），16APSK、32APSK（用於除廣播業務外的所有其它業務）；

（6）脈衝成型濾波滾降因子：0.35、0.25、0.2；

（7）導頻：可選，同相QPSK符號；

（8）支持可變編碼調製與自適應編碼調製的無縫銜接；

（9）提供網絡控制信息插入功能。

通過在設計思路與技術實現手段上的創新，ABS-S與DVB-S2技術相比，系統總體性能相當，同時在某些方面具有一定的優勢。

（1）ABS-S在信道編碼的設計上比DVB-S2更加優化。在ABS-S中，僅使用LDPC作為信道編碼，提高了傳輸效率，同時仍然實現了10-7以下的差錯平底。

（2）ABS-S的LDPC碼型設計在性能與複雜度之間進行了更好的折中，在性能相當的前提下，ABS-S碼長不到DVB-S2的四分之一，這大大降低了ABS-S的實現難度，並縮短了信號傳輸延時。

（3）ABS-S採用了更為合理、高效的傳輸幀結構。其傳輸幀長度不隨調製方式的改變而變化，具有統一的符號長度。這使得接收機能夠具有更好的同步搜索性 能，同時還可以實現不同編碼調製方式的無縫銜接，提供了更大的業務配置靈活性，特別是能夠更好地適應未來直播衛星或接收機技術的進步。

（4）ABS-S在比特織和符號映射等信號處理環節上同樣採用了獨特的技術，這些技術能夠充分發揮LDPC編碼的優勢，進一步優化整個系統的性能，體現了合理設計、全局優化的設計理念。

ABS-S完全基於自主知識產權的技術構建而成。在ABS-S中，共包含信項專利技術，這些專利技術涵蓋了衛星信號傳輸的幀結構、信道編碼和調製方式。

ABS-S可應用於廣播業務、交互式業務或DSNG等專業應用：

為了驗證ABS-S系統的性能，國家廣電總局在項目研究過程中及項目完成後對ABS-S系統及相關產品進行了多次測試，並與國際標準DVB-S、DVB-S進行了對比測試。實驗室內及利用現有KU頻段通信衛星進行的開路現場測試結果均表明：

（1）ABS-S明顯優於目前普遍使用的DVB-S系統，如在同等信號傳輸能力條件下，ABS-S載噪比門限要求比DVB-S低1.5到2DB；而在同等信道條件下，ABS-S的信號傳輸能力高於DVB-S系統20-25%。

（2）ABS-S在性能上與DVB-S2基本相當，載噪比門限相差約0.1-0.3分貝，接近理論極限，而傳輸能力則略高於DVB-S2。同時ABS-S的複雜度遠低於DVB-S2，更加易於實現。

（3）ABS-S適應我國衛星直播業務開展的要求，提供了40餘種不同的配置方案，可以最大限度地發揮系統能力，滿足不同業務和應用的需求。

（4）ABS-S產品性能完全達到設計目標要求，經對近十家國內接收機廠家提供的十餘款接收機產品樣機的測試，其載噪比門限與仿真結構最大相差不超過0.6DB，支持符號率範圍為1-45MBPS。

目前，ABS-S接收機的設計、生產已完全實現國產化，包括九州、同洲、上廣電、長虹、創維、海爾等在內的十餘家廠家已完成產品開發與試制工作，為我國衛星直播業務的開展提供了必要的產業基礎條件。

原文：ABS-S直播衛星傳輸標準介紹

ATSC 通過行動與手持式數位電視標準

ATSC 於WASHINGTON, D.C., December 01, 2008宣布通過移動與手持式數位電視標準成為候選標準。ATSC-M/H主要由三個聯盟妥協的結果，LG Electronics - Harris Corporation聯盟，Samsung Electronics, Co. Ltd. - Rohde & Schwarz聯盟與Thomson - Micronas聯盟。 調變上採用與A-VSB 相容的調變方式，影像採用MPEG AVC (H.264) ，聲音採用 HE AAC v2 audio (ISO/IEC 14496-3)編碼。以任何時間，任何地點，以及任何速度作為其宣傳口號。

原文ATSC APPROVES MOBILE & HANDHELD CANDIDATE STANDARD