一、概述

個人手持電話系統(tǒng)（PHS，Personal Handyphone System）是日本20世紀(jì)90年代開發(fā)的一種移動市內(nèi)電話業(yè)務(wù)，是屬于個人接入電話系統(tǒng)PAS（Personal Access System），應(yīng)是無線接入網(wǎng)（WAN，wireless Access Worknet）的范疇。

事實上這種系統(tǒng)是終端用無線方式接入固定電話網(wǎng)的系統(tǒng)，是固定電話的補充與延伸，補充就是將固定電話的最后幾百米電纜連接改為無線連接，實現(xiàn)無線代替銅線；延伸就是將固定電話只能在辦公室、住宅等范圍內(nèi)通話，擴(kuò)展到能在室外、一個城市內(nèi)甚至城市間，且可以在移動中通信。這種系統(tǒng)是充分利用固定電話網(wǎng)的富余資源，將電話交換技術(shù)、傳輸技術(shù)和無線環(huán)路技術(shù)結(jié)合在一起的產(chǎn)物。因此又稱為“無線市話系統(tǒng)”，既具有固定業(yè)務(wù)的功能，又有移動業(yè)務(wù)的特點。

在我國，當(dāng)時電信運營商實施的“無線市話系統(tǒng)”大多是采用的PHS技術(shù)。

二、PHS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

PHS的一般網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖2所示。在PHS的網(wǎng)絡(luò)中，接入網(wǎng)絡(luò)單元完成網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，通常通過標(biāo)準(zhǔn)接口V5.2與本地交換機(jī)（PSTN）相連，進(jìn)入固定電話網(wǎng)。接入網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)話務(wù)量可以采用單模塊或多模塊方式；中心控制模塊提供話路分配功能，控制用戶在接入網(wǎng)絡(luò)單元之間的漫游切換；移動管理中心儲存所有用戶的信息，可確認(rèn)移動用戶的漫游登記、鑒權(quán)，并進(jìn)行系統(tǒng)的性能管理、故障管理、配置管理、計費管理和安全管理；基站控制器通過接口E1與接入網(wǎng)絡(luò)單元相連。它對基站進(jìn)行控制，執(zhí)行信令轉(zhuǎn)換，分配語音和信令時隙。實現(xiàn)基站控制器內(nèi)各基站之向的漫游切換，對基站控制器內(nèi)各基站進(jìn)行動態(tài)的頻率分配和信道分配。

圖2：PHS的一般網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

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三、PHS的空中接口

PHS系統(tǒng)采用的RCR-STD-28空中接口標(biāo)準(zhǔn)，是由日本電波產(chǎn)業(yè)會制定的。

1、PHS頻率配置

PHS系統(tǒng)使用1.9GHz頻段作為其基站與手機(jī)的無線通信頻段，頻率范圍是1895.150~1917.950MHz。每載波所占有的帶寬是300kHz，整個頻段的可用載波有77個，這些載波的頻率為（式中N為載頻編號，范圍是1~77）：

f ＝1895.150 + 0.3×（N-1）MHz

我國信息產(chǎn)業(yè)部規(guī)定PHS使用1900~1915MHz頻段，即載頻編號N=18~67（共50個載頻）。其中，26或28號載頻作為控制信道載頻，25、27、29號載頻作為保護(hù)信道載頻，其余載頻作為業(yè)務(wù)信道載頻。

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2、PHS的雙工方式與多址技術(shù)

PHS系統(tǒng)采用時分雙工（TDD）方式，即基站與手機(jī)進(jìn)行通信時雙方使用相同的頻率，以不同的時間發(fā)送信號。PHS系統(tǒng)基于頻分時分的多址結(jié)構(gòu)（FDMA/TDMA），即PHS在整個頻帶被劃分為多個載頻（每個載頻間隔300kHz）的基礎(chǔ)上，每個載頻傳送的信號幀又分為8個時隙，如下圖3-2所示。

圖3-2：PHS系統(tǒng)FDMA/TDMA多址結(jié)構(gòu)

幀周期為5ms，每個時隙為（5/8）ms = 0.625ms，每個時隙包括240bit（基站空中接口速率為：240bit/0.625ms = 384kbit/s）。前4個時隙用于下行鏈路通信，后4個時隙用于上行鏈路通信。上下行順序號相同的一對時隙成為一個TDD雙向信道，每一載頻包括4個雙向信道。

當(dāng)PHS系統(tǒng)給每個需要通信的用戶臨時指定一個載頻和一個時隙（可以看作二維矩陣一元素），就相當(dāng)于給它們分配了物理信道，它們就可以在各自的信道上通信，從而實現(xiàn)了無線接入的多址通信。

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四、PHS的信道動態(tài)分配技術(shù)

PHS制則是介于大區(qū)制和小區(qū)制之間的一種過渡制式。

PHS是采用微區(qū)制來組網(wǎng)的，它把整個服務(wù)區(qū)劃為許多個微區(qū)。這些微區(qū)有機(jī)地組合在一起以滿足整個無線區(qū)移動通信的需求。

對于PHS系統(tǒng)用于無線本地環(huán)路和用于微蜂窩組網(wǎng)時，我國原信息產(chǎn)業(yè)部對于其發(fā)射功率的規(guī)定詳見下表4。

表4：我國規(guī)定的PHS系統(tǒng)發(fā)射功率要求

PHS系統(tǒng)為了在有限頻率資源情況下滿足城區(qū)或近郊人口密集區(qū)的大話務(wù)量需求而采用微蜂窩技術(shù)來提高頻率的利用率外，還必須提供很多傳送話音和其他控制信號所需的無線信道。PHS系統(tǒng)沒有像移動系統(tǒng)那樣為每個基站分配固定的使用頻率，而是隨著通話建立過程為基站自行分配最佳的頻率與信道。對同一載頻設(shè)備的每一次所用的頻率都可能是不同的。基站采用信道動態(tài)分配技術(shù)不僅使PHS系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化時無需進(jìn)行頻率規(guī)劃，節(jié)省了大量的人力與物力，同時在多家運營公司共同使用有限的頻率資源情況下有效地避免了同頻與鄰頻干擾。PHS把微蜂窩技術(shù)和信道動態(tài)分配技術(shù)緊密地結(jié)合在一起，不但提高了頻率的利用率，而且極大地提高了系統(tǒng)的無線信道的容量，這就是PHS技術(shù)的先進(jìn)之處。

五、PHS的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

通過PHS手機(jī)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備來實現(xiàn)固定電信網(wǎng)上已有的數(shù)字通信功能。為終端用戶提供一些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

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