Forma a obsah Diplomové práce, resp. Bakalářského projektu je

Transkript

Forma a obsah Diplomové práce, resp. Bakalářského projektu je dána předpisy:
http://www.feld.cvut.cz/cz/FEE/rozvoj/SmerniceMSZZ.doc, resp.
http://www.feld.cvut.cz/cz/FEE/rozvoj/SmerniceBSZZ.doc.
Pro psaní se používá písmo velikosti 12, řádkování 1,5.
Na levé straně je větší okraj kvůli vazbě.
Číslování vztahů, obrázků a tabulek s označením kapitoly, např. Tab.1.1 ..................
Citace se dělají např. podle:
http://www.boldis.cz/citace/citace.html
ÚPRAVA DIPLOMOVÉ PRÁCE
Vnější desky diplomové práce
Čistý list
Titulní list diplomové práce
Podepsané čestné prohlášení
Zadání diplomové práce
Anotace, resp. Summary
Obsah
Vlastní práce
Čistý list
Vnější desky DP
Pozn.1: Diskety nebo CD jsou založeny v kapsičce na vnitřní straně
desek diplomové práce vzadu.
Pozn.2: Úprava Bakalářského projektu je obdobná.
Následuje příklad potisku desek a prvních pěti stran DP (viz horní obrázek):
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
Fakulta elektrotechnická
DIPLOMOVÁ PRÁCE
2004
Bc. Jan Kohout
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
Fakulta elektrotechnická
Katedra telekomunikační techniky
Modulární GSM brána pro pobočkové ústředny
leden 2004
Diplomant:
Vedoucí práce:
Bc. Jan Kohout
Ing. Pavel Troller CSc.
Čestné prohlášení
Prohlašuji, že jsem zadanou diplomovou práci zpracoval sám s přispěním vedoucího
práce a konzultanta a používal jsem pouze literaturu v práci uvedenou. Dále
prohlašuji, že nemám námitek proti půjčování nebo zveřejňování mé diplomové práce
nebo její části se souhlasem katedry.
Datum: 15. 1. 2004
………………..……………………
podpis diplomanta
…………………..Zadání………………….
(Originál v originálu diplomové práce,
oboustranná kopie v kopii diplomové práce)
Anotace:
Tato diplomová práce se zabývá návrhem GSM brány s využití starších typů mobilních
telefonů. Zařízení je navrženo pro komunikaci s libovolnou pobočkovou ústřednou
disponující alespoň jedním z typů signalizace U2, E&M, DCloop a komunikaci s mobilním
telefonem pomocí AT příkazů.
ČVUT Praha – Fakulta elektrotechnická
Diplomová práce
1
ÚVOD ........................................................................................................................................................... 3
2
PRINCIP GSM BRAN ................................................................................................................................ 4
2.1
ROZBOR PROBLEMATIKY ...................................................................................................................... 4
2.2
STRUKTURA SÍTĚ A PRINCIP GSM BRÁNY ............................................................................................. 5
2.3
VYUŽITÍ MOBILNÍCH TELEFONŮ ............................................................................................................ 6
2.3.1
Potlačení ozvěny (ECHO Canceller)............................................................................................... 7
2.3.2
Napájení telefonu ............................................................................................................................ 9
2.3.3
Rozhraní mobilních telefonů ......................................................................................................... 10
2.4
3
2.4.1
Stejnosměrné podmínky účastnické smyčky................................................................................... 11
2.4.2
Vyzvánění ...................................................................................................................................... 11
2.4.3
Přenos tarifních impulzů ............................................................................................................... 11
2.4.4
Signalizace U2 .............................................................................................................................. 12
2.4.5
Signalizace E&M .......................................................................................................................... 13
2.4.6
Signalizace DCLoop...................................................................................................................... 15
NÁVRH ŘEŠENÍ ZADÁNÍ ...................................................................................................................... 17
3.1
NÁVRH KONCEPCE ŘEŠENÍ GSM BRÁNY ............................................................................................. 17
3.1.1
Funkční blok „CPU“ .................................................................................................................... 19
3.1.2
Funkční blok „Linkové rozhraní“ ................................................................................................. 21
3.1.3
Funkční blok „Vidlice + Echo canceller“..................................................................................... 22
3.1.4
Funkční blok „GSM telefon“ ........................................................................................................ 23
3.1.5
Funkční blok „Zdroj“.................................................................................................................... 24
3.2
NÁVRH HARDWAROVÉHO ŘEŠENÍ GSM BRÁNY .................................................................................. 25
3.2.1
Modul CPU ................................................................................................................................... 25
3.2.2
Modul linkového rozhraní ............................................................................................................. 36
3.2.3
Modul vidlice a Echo Cancelleru.................................................................................................. 39
3.2.4
Modul zdroje ................................................................................................................................. 42
3.3
4
ROZHRANÍ JTS ................................................................................................................................... 11
NÁVRH SOFTWAROVÉHO ŘEŠENÍ GSM BRÁNY ................................................................................... 44
3.3.1
Hlavní programová smyčka........................................................................................................... 44
3.3.2
Detekce stavu linky a volby a realizace spojení ............................................................................ 45
3.3.3
Komunikace s MT.......................................................................................................................... 48
3.3.4
Komunikace s LCD displejem ....................................................................................................... 48
3.3.5
Komunikace s PC .......................................................................................................................... 50
ROZHRANÍ MOBILNÍCH TELEFONŮ ............................................................................................... 50
4.1
POPIS FYZICKÉHO ROZHRANÍ MOBILNÍCH TELEFONŮ .......................................................................... 51
4.1.1
Alcatel OT 501 (30x,50x,70x)........................................................................................................ 51
4.1.2
Ericsson A1018 ............................................................................................................................. 52
4.1.3
Ericsson R320 (T2x, T3x, T6x, R25x, Tx00).................................................................................. 52
stránka 1
Diplomová práce
4.1.4
Nokia 6150, 6210 .......................................................................................................................... 53
4.1.5
Siemens C25, S25 (M35, C35, S35)............................................................................................... 53
4.2
POPIS KOMUNIKACE MEZI GSM BRÁNOU A MT.................................................................................. 55
4.2.1
Příkaz D ........................................................................................................................................ 56
4.2.2
Příkaz A......................................................................................................................................... 56
4.2.3
Příkaz H ........................................................................................................................................ 56
4.2.4
Příkaz+CPAS ................................................................................................................................ 56
5
ZÁVĚR ....................................................................................................................................................... 58
6
SEZNAM POUŽITÝCH TABULEK ...................................................................................................... 61
7
SLOVNÍK POJMŮ ................................................................................................................................... 62
8
POUŽITÁ LITERATURA ....................................................................................................................... 63
9
SEZNAM PŘÍLOH ................................................................................................................................... 63
stránka 2
Diplomová práce
1 Úvod
V dnešní době, stále se rozvíjejícího telekomunikačního trhu, kde každá konkurenční
výhoda může znamenat vzestup či pád firmy, se snažíme stále vyvíjet nové a nové
technologie, které za využití stávajících prostředků a možností sítí, dokáží snížit
finanční náklady zákazníka na komunikaci.
Nástupem GSM technologie v 90. letech minulého století, přišla nová éra obchodní
komunikace a uživatelé si brzy zvykly na výhody, které jim poskytuje. V dnešní době si
těžko dokážeme představit obchod bez moderních telekomunikačních vymožeností jako
jsou fax, satelitní komunikace, internet, e-mail, telekomunikační konference a zejména
mobilní komunikace. Mobilní komunikace se rychle staly nejrychleji se rozvíjejícím
odvětvím telekomunikačního sektoru a i cenové strategie firem se velice rychle mění.
Tak jako začátky všech nových technologií i počátky mobilních telekomunikací (NMT,
GSM, UMTS) provázelo mnoho nesnází a cena pro uživatele, která bývá nadsazená, pro
pokrytí počátečních investic, brzdí rychlý nástup nové technologie. Výrobci specifický
zařízení se tedy snaží vždy najít řešení využívající nových technologií, při snížení
nákladů na jejich provoz. Příkladem v tomto sektoru mohou být, dnes již dobře známe,
GSM brány. Nápad vytvořit zařízení, které sníží telekomunikační výdaje firem za volání
do mobilních sítí se nabízel sám. Cenová strategie všech poskytovatelů mobilních
komunikací byla z počátku stejná. Nacházely se v zákaznickém sektoru, kde všichni
uživatelé využívali služeb poskytovatelů pevných sítí a tudíž bylo nutné vhodným
marketingem prodat novou, ale drahou technologii mobilní komunikace (NMT, později
GSM a UMTS sítě). Ceny byly tedy stanoveny tak, aby volání v rámci jedné sítě,
jednoho poskytovatele byly výrazně nižší, než ceny za volání mezi sítěmi jiných
poskytovatelů, zejména pak mezi pevnou sítí. Výhody mobilní komunikace byly
velikým přínosem zejména pro firemní klientelu, která však i přes tyto výhody, musí
řídit své náklady. Naskýtalo se tedy zde zajímavé řešení, určené zejména firmám
s určitou telekomunikační strukturou a vlastní pobočkovou ústřednou (PBX), které by
jim umožnilo volání do sítě mobilního operátora, aniž by musely využívat služeb pevné
telekomunikační sítě. Tím logicky musí dojít ke snížení nákladů, minimálně o
propojovací poplatky mezi operátory.
stránka 3
Diplomová práce
2 Princip GSM bran
2.1 Rozbor problematiky
Na začátku mobilní éry telekomunikačního trhu, se mnoha manažerům a vedoucím
pracovníkům zdál sen, o levnější mobilní komunikaci. Tehdy ani netušili jaký bude trh
dnes a za jaké ceny poskytovatelé budou své mobilní služby poskytovat. Dnes, kdy se
již sbližují cenové strategie pro volání v síti a mezi sítěmi není toto řešení tak důležitým
milníkem jako bylo, ale přeci jen dokáže stále ušetřit nemalé finanční výdaje, zejména
při volání ze sítě pozemních komunikací do sítě mobilních komunikací. Názorně je vše
na obr. 2.1.1. Předpokládejme, že firma provolá následující:
pořizovací
náklady
0
z pevné linky na mobil
z mobilu na pevnou linku firmy
za měsíc za půl roku
11800
5500
pořizovací
náklady
25000
z pevné linky na mobil
Z mobilu na pevnou linku firmy
70800
33000
za měsíc za půl roku
6400
2900
38400
17400
za rok
141600
66000
za rok
76800
34800
tab. 2.1 ekonomická výhodnost GSM brány
provolaná částka
Kolik ušetří GSM brána
350000
300000
250000
200000
bez GSM brány
s GSM bránou
150000
100000
50000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
měsíce
obr. 2.1.1 ekonomická výhodnost GSM brány
stránka 4
Diplomová práce
Výpočty jsou přibližné, ale i tak je vidět, že standardní analogová GSM brána se začne
vyplácet již po prvním roce provozu. Je zřejmé, že čím více firma telefonuje na mobilní
telefony a čím více se z firemních mobilů volá do podnikové sítě, tím více se GSM
brána vyplácí.
2.2 Struktura sítě a princip GSM brány
Moderní telekomunikační síť v České republice, se řadí mezi nejvyspělejší sítě ve
střední Evropě. Pro vysvětlení principů, kterých využívá GSM brána je dobré si stručně
ukázat začlenění GSM brány do stávající struktury veřejné telekomunikační sítě (JTS).
GSM brána umožňuje směrovat volání z PBX zákazníka přímo do sítě poskytovatele
mobilních služeb. GSM brána se tedy musí jevit PBX zákazníka, jako ústředna
poskytovatele mobilních či pevných telekomunikačních služeb a nesmí mít vliv na
kvalitu hovoru. V dnešní době existuje již mnoho variant GSM bran od těch základních
pro analogové připojení k PBX až po inteligentní GSM brány, které samy určují přes
kterého mobilního operátora je hovor nejlevnější nebo GSM brány připojující se
k ISDN PBX či podporující rychlé datové přenosy s pomocí GPRS protokolu.
obr. 2.2.1 připojení GSM brány k PBX
stránka 5
Diplomová práce
Obecné požadavky na GSM bránu bychom mohli definovat následovně:
•
Přenos hlasu popř. faxu a dat dle standardů ITU-T
•
Připojení na analogový/digitální přenašeč/pobočku (státní linka PBX) dle
standardu ITU-T konektor R11
•
Přenos signálu v pásmu 900/1800 MHz směrem k poskytovateli mobilních
telekomunikačních služeb
•
Použití
standardní
SIM
karty
libovolného
poskytovatele
mobilních
telekomunikačních služeb
•
Automatické rozpoznání příchozích hovorů v obou směrech
•
Možnost řízení spojení
•
Tarifikace impulzy 16Khz směrem k PBX
•
Jednoduchá komunikace a konfiguraci přes port PC popř. správa krátkých
textových zpráv (SMS)
2.3 Využití mobilních telefonů
Dle zadání diplomové práce, je cílem navrhnout GSM bránu s využitím vhodných
mobilních telefonů. Řešení GSM bran s mobilními telefony je však dle mého názoru
koncepčně nevyhovující a má řadu úskalí. V době, kdy byly GSM brány v začátcích
vývoje se toto řešení zdálo vhodné a řada firem se o něj pokusila. Některé úspěšně
(např. firma LEVEL či 2N) jiné neúspěšně. A ty úspěšné, přes všechny vývojové
náklady a celkem rentabilní prodej, stejně přešly k realizaci GSM bran pomocí GSM
modulů autorizovaných výrobců. Rád bych hned na začátku zdůvodnil proč je dle mého
názoru koncepce GSM bran s mobilním telefonem oproti koncepci s GSM modulem
nevhodná (pro komerční využití), nicméně nabízí se jako zajímavé řešení zde
v diplomové práci.
•
Výrobce mobilního telefonu není povinen dodržovat téměř žádné standardy,
takže výsledné zařízení nemusí fungovat s novější verzí firmware atp.;
•
Nejsou k dispozici řádné definice o komunikačních protokolech a mobilní
telefon není primárně určen k tomuto typu použití. Výsledkem poté může být
nestabilní systém, což musí řešit jistá forma interface;
stránka 6
•
Diplomová práce
Mobilní telefon nepočítá se soustavným napájením externího zdroje, nejsou na
to připraveny nabíjecí ani vysílací obvody. Dochází tak často k rychlému ničení
baterie, což se za delší dobu může projevit zvýšeným odběrem, sníženým
výstupním výkonem a výrazným přehřívání mobilního telefonu v aplikaci;
•
Mobilní telefon, zejména starší verze firmware, je potřeba občas resetovat;
•
Konektory mobilního telefonu nejsou konstruovány na dlouhodobé spojení a při
malém mechanickém zatížení, nebo dlouhodobém připojení se stávají
nespolehlivými;
•
Teplotní, výkonové , rozměrové a komunikační vlastnosti mobilního telefonu
jsou naproti specializovanému GSM modulu naprosto neporovnatelné;
•
Ceny nových GSM modulů ve srovnání s cenami použitými GSM telefony se
srovnávají
2.3.1 Potlačení ozvěny (ECHO Canceller)
Mezi zásadní problém použití GSM telefonu je problematika potlačení ozvěn tzv.
„ECHO cancellation“, související zejména s přizpůsobením 2-drátového provozu na 4drátový. Každý GSM telefon má od výrobce nastaveny parametry potlačovače ozvěn
(Echo Canceller – EC) standardně nastaveny pro dva režimy „normální režim“ a „režim
Hand’s free“. Nelze je nijak měnit, na rozdíl od GSM modulů kde je většinou možno
vybrat z 6-10 nastavení pro libovolné použití. Parametry EC odpovídají provozním
podmínkám, ke kterým je mobilní telefon primárně určen (použití Hand’s free sady, tzn.
parametry jsou nastaveny pro krátké vzdálenosti) a nejsou tedy nastaveny pro podmínky
provozu GSM modulu v GSM bráně.
V 2-drátovém provozu jsou signály odděleny pouze směrem jejich šíření v kabelu. Díky
nelinearitám, můstkovým odbočkám atd. se část s vysílaného signálu vrací zpět do
vysílače. Na cestě zpět se k němu míchá signál přenášený z protější strany linky.
Můžeme se na něj dívat jako na aditivní šum, který má ovšem vztah k přenášenému
signálu a z jeho znalosti jej lze odstranit z žádoucího signálu. Toho je dosahováno
zařízením, které nazýváme již zmíněným zařízením, Echo Canceller (EC) nebo česky
zařízení pro potlačení (zrušení) ozvěny.
Vidlice je prvek, která přizpůsobuje 2-drátový obvod na 4-drátovou strukturu uvnitř
transceiveru a tak odděluje vysílací trasu od přijímací. Původně byly vidlice realizovány
pomocí transformátorů, ale v nynější době jsou realizovány aktivními obvody a dosahují
potlačení ozvěny mezi 10 a 20 dB. Celkové potlačení je požadováno asi o 70 dB.
stránka 7
Diplomová práce
Zbývajících 50 až 60 dB je dosaženo pomocí EC, který je vložen do 4-drátové struktury
transceiveru. jak je uvedeno na obr. 2.3.1.
obr. 2.3.1 Blokové schéma Echo Cancelleru
Základní úkol EC je modelovat ozvěnu, způsobenou přenášeným signálem, a odečítat ji
od přijímaného signálu. Pro modelování ozvěny, způsobené přenášeným signálem, EC
využívá adaptivního digitálního filtru, který je přizpůsobován na stejnou impulzní
odezvu kanálu, jako je cesta vlastní ozvěny včetně vidlice, která je ve většině případů
jejím největším zdrojem.
• signál ze vstupu A je veden do reproduktoru B a současně i do vstupu
adaptivního filtru F;
• reproduktorem je signál reprodukován, vlivem okolního prostředí modifikován
a podstoupen vstupu C jako ozvěna signálu z A;
• mezitím předpokládáme, že adaptivní filtr správně nastaví přenosovou funkci a
parametry adaptivního filtru pro vyrovnání ozvěny mezi B a C;
• v sumarizátoru jsou signály sečteny (resp. od signálu ozvěny odečten
modelovaný signál téměř stejných parametrů) a výstupní signál ze
sumarizátoru je chybovým signálem, který by měl být velice malý. Tento
chybový signál také slouží jako parametr adaptivního filtru, na jehož základě
se filtr parametrizuje pro jeho minimalizaci;
• v případě, že jako vstup signálu slouží mikrofon, bod C, projde signál
sumátorem bez změny, protože adaptivní filtr nemá signál pro porovnání. Zde
stránka 8
Diplomová práce
může nastávat problém se zpětnou vazbou chybového signálu. Pakliže se
adaptivní filtr snaží minimalizovat chybový signál a přitom nemá potřebný
vstup, může docházet k chybovosti. Z tohoto důvodu je implementován
speciální detekční algoritmus, který v případě nepřítomnosti vstupního signálu
do adaptivního filtru zakáže minimalizaci chybového signálu.
2.3.2 Napájení telefonu
Dalším již problémem při použití mobilního telefonu namísto GSM modulu, je zajištění
korektního napájení telefonu. Výrobce od výrobce a dokonce i typ od typu se liší
parametry napájení. Tedy pakliže chceme vyrobit GSM bránu pro požití s širokou
škálou typů mobilních telefonů, musíme zajistit i odlišné napájení. Lze použít i nabíjecí
modul dodávaný spolu s mobilním telefonem, ale potom by GSM brána musela mít dva
odlišné moduly pro napájení. Jeden, pro chod vlastní brány a druhý pro chod mobilního
telefonu. Pro návrh GSM brány zde v diplomové práci je toto řešení však postačující,
vzhledem k potřebě možnosti použít různé typy MT.
Dalším problémem souvisejícím s napájením mobilních přístrojů je sledování stavu
baterie. Některé přístroje nelze nepřetržitě napájet z důvodu neustálého příkonu
nabíjecího proudu do baterie, jejího zahřívání a krácení životnosti. Životnost baterie se
může zdát, že není pro potřeby GSM brány kdy je mobilní telefon stále připojen
k napájecímu napětí problém, ale to může být zásadní mýlka. Některé typy mobilní
telefonů totiž neumí pracovat bez přítomnosti baterie dobité na určitou hodnotu jejich
kapacity.
stránka 9
Diplomová práce
2.3.3 Rozhraní mobilních telefonů
V dnešní době je většina mobilních telefonů vybavena analogovým rozhraním pro
přenos NF signálu např. do „Hand’s Free“ sady a dále datovým rozhraním pro
komunikaci s PC nebo jiným zařízením se sériovým přenosem dat. Analogové rozhraní
je definováno doporučením CCITT a je pro všechny výrobce mobilních zařízení
závazné.
Jinak tomu však je u rozhraní datového, které se výrobce od výrobce liší. Rozhraní
mobilních telefonů je možné popsat skupinou charakteristik, a to:
•
Mechanická
-
•
definuje typ konektoru a jeho geometrické uspořádání a značení vývodů;
Elektrická
•
přiřazuje logickým binárním stavům jejich elektrické vyjádření;
Funkční
•
definuje jednotlivé obvody rozhraní a jejich účel;
Protokolová
-
definuje pravidla komunikace na obvodech rozhraní.
obr. 2.3.1 rozhraní mobilních telefonů (pohled zdola na mobilní telefon)
Popis dílčích charakteristik je popsán pro různé typy mobilních telefonů v kapitole 4.1.
Mobilní telefony, stejně jako jiná moderní telekomunikační zařízení vybavená datovým
rozhraním, je možné ovládat pomocí AT příkazů. Popis komunikace s mobilním
telefonem je podrobně popsán v kapitole 4.2.
stránka 10
Diplomová práce
2.4 Rozhraní JTS
Signalizace v telekomunikační síti musí zajišťovat dvě základní funkce, a to přenos
informací pro sestavení spojení a dohled na sestavené spojení. V souladu s tím, můžeme
přenášené signály dělit na řídící a dohledové. Jelikož je GSM brána určena pro připojení
k PBX, musí splňovat jednak parametry platné pro připojení do sítě JTS a dále
podporovat příslušné typy signalizací.
Signalizace používané mezi účastnickou sadou ústředny v síti JTS (v tomto případě
GSM brána) a koncovým zařízením (PBX) můžeme použít následující druhy linkové
signalizace:
•
signalizace typu U
•
signalizace E&M
•
signalizace DC loop
2.4.1 Stejnosměrné podmínky účastnické smyčky
R vedení
Minimální proud smyčky
Doporučený jmenovitý proud smyčky
Maximální proud smyčky
Minimální napětí v zavěšeném stavu
0 – 1200 Ω + R přístroje
15 mA
20 – 25 mA
65 mA
30 V
2.4.2 Vyzvánění
a) Jmenovitá efektivní hodnota napětí vyzváněcího proudu je 75 V ± 5 V
b) Kmitočet vyzváněcího proudu je 25 Hz ± 2 Hz nebo 50 Hz ± 2 Hz
c) Vyzváněcí proud je podložen stejnosměrným napájecím napětím -48 V
d) Doba trvání impulzu ( okamžitého i periodického) je 1 000 ms
Doba trvání mezery je 4 000 ms
2.4.3 Přenos tarifních impulzů
a) Přenos ratifikačních impulzů je realizován přenosem impulzů na frekvenci 16 Khz.
b) Délka impulzu je 140 ± 40 ms, zkreslení < 1 %
c) Výstupní impedance pro 16 Khz je 200 Ω ± 30%
d) Požadovaná maximální četnost tarifních impulzů 16 Khz je 2,5 imp/sec.
stránka 11
Diplomová práce
2.4.4 Signalizace U2
Signalizace U2 se používá mezi účastnickou sadou ústředny (rozhraní Z) a koncovým
účastnickým zařízením (tlf. Přístroj, fax, záznamové zařízení).
obr. 2.4.1 Signalizace U2
Vyhodnocovací časy A – účastníka
a) Jmenovitého proudu smyčky (20-25 mA) musí být dosaženo do 160 ms po vyvěšení
b) Rozpoznání přerušení účastnické smyčky
-
přerušení kratší než 10 ms nesmí být vyhodnoceno
-
přerušení 30 – 180 ms musí být vyhodnocen jako kalibrované rozpojení (tzv.
FLASH)
-
přerušení delší než 200 až 400 ms musí být vyhodnoceno jako vybavení
spojení
c) volba – DTMF / Pulzní
Vyhodnocovací časy B – účastníka
a) Rozpoznávání uzavření účastnické smyčky
-
v průběhu vyzváněcího proudu za dobu kratší než 100 ms
-
v mezeře mezi vyzváněním za dobu 200 – 400 ms
b) Rozpoznání přerušení smyčky
-
-
FLASH)
-
spojení
stránka 12
Diplomová práce
2.4.5 Signalizace E&M
Signalizace E&M je od signalizace U2 a DCloop odlišná zejména počtem použitých
vodičů a jednosměrnosti hovorových kanálů.
obr. 2.4.2 signalizace E&M
Vedení využívající signalizace E&M disponuje čtyřmi vodiči. Dvěma signalizačními
vodiči E a M a dvěma vodiči hovorovými a/b, s oddělenými směry.
Vyhodnocovací stavy A – účastníka
a) Rozpoznání uzavření účastnické smyčky
-
uzemnění M drátu
b) Volba
-
pulzní po a/b drátech
-
DTMF po M drátu
-
konec volby pulz 100 ms na E drát
c) Rozpoznání vybavení spojení
-
uvolnění M drátu
-
v klidovém stavu je M drát uvolněn a E drát předepnut do -48V
Vyhodnocovací stavy B - účastníka
a) Rozpoznání uzavření účastnické smyčky – uzemnění M drátu
b) Potvrzení obsazení – 100 ms pulz na E drát
c) Přihlášení (hovor)
-
trvalé uzemnění E drátu
d) Rozpoznání vybavení spojení
-
uvolnění M drátu
-
uvolnění E drátu
stránka 13
Diplomová práce
Průběh a realizace spojení, signálových stavů na a/b drátech a řídících E&M drátech
znázorňuje následující obrázek.
obr. 2.4.3 průběh signálů při signalizaci E&M
stránka 14
Diplomová práce
2.4.6 Signalizace DCLoop
Signalizace DCLoop využívá pro řízení spojení hovorových drátů a/b stejně jako
signalizace U2. Řídící stavy jsou však odlišné.
obr. 2.4.4 Signalizace DCloop
Vyhodnocovací stavy A – účastníka
a) Jmenovitého proudu smyčky (20-25 mA) musí být dosaženo do 160 ms po vyvěšení
b) Rozpoznání přerušení účastnické smyčky
-
-
FLASH)
-
spojení
-
konec reverzace polarity a/b drátů
c) Rozpoznání potvrzení obsazení - reverzace polarity a/b drátů 100 ms
d) volba - DTMF / Pulzní
e) Konec volby - reverzace polarity a/b drátů 100 ms
f) Rozpoznání přihlášení - trvalá reverzace polarity a/b drátů
Vyhodnocovací stavy B - účastníka
a) Rozpoznávání uzavření účastnické smyčky
-
v průběhu vyzváněcího proudu za dobu kratší než 100 ms
-
v mezeře mezi vyzváněním za dobu 200 – 400 ms
b) Potvrzení obsazení – reverzace polarity a/b drátů 100 ms
c) Rozpoznání konce volby – reverzace polarity a/b drátů 100 ms
d) Přihlášení – trvalá reverzace polarity a/b drátů
e) Rozpoznání přerušení smyčky
stránka 15
Diplomová práce
-
-
FLASH)
-
spojení
-
konec reverzace polarity a/b drátů
stránka 16
Diplomová práce
3 Návrh řešení zadání
Dle zadání bylo definováno pouze použití tří typů signalizací. Ostatní funkce GSM
brány byly tedy již zcela na mém uvážení. Při návrhu jsem se snažil zcela využít
použitou mikroprocesorovou jednotku, a tedy v případě nutnosti minimalizovat
ekonomickou stránku návrhu, lze GSM bránu notně zjednodušit.
Požadované funkce GSM brány
1. zařízení musí být schopno spolupracovat s libovolnou PBX podporující alespoň
jeden z následujícího typu signalizace:
- U2 signalizace
- E&M signalizace
- DCLoop signalizace
2. zařízení musí být jednoduše ovladatelné, možnost vzdálené správy
3. zařízení musí splňovat kvalitativní parametry pro realizované telefonní spojení
4. výběr z typu použité signalizace musí být automatický či programovatelný
uživatelem
5. je požadován jednoduchý update firmware
6. zařízení musí disponovat indikátory o stavu zařízení
7. je požadována možnost zasílání tarifikačních impulzů 16Khz
3.1 Návrh koncepce řešení GSM brány
Design GSM brány je dle zadání koncipován modulově. Modulové řešení, dle zadání,
má umožňovat možnost propojení GSM brány a PBX pomocí tří typů signalizací (U2,
E&M a DCloop). Od zadání se konečná podoba návrhu značně liší a to zejména
z ekonomicko technický důvodů. Koncepce celé GSM brány umožňuje změnu použité
signalizace nikoliv záměnou dílčích modulů, ale pouze nahráním jiné verze firmware. Je
zde tedy nemalá finanční úspora, která by při použití koncepce dle zadání vyžadovala
dvě desky plošného spoje navíc.
Jak již bylo řečeno, přesto je GSM brána řešena „modulově“. Jedná se zde o tzv. dílčí
funkční bloky, vzájemně propojené, které jsou znázorněny na. Nahráním nové verze
firmware můžeme nejen změnit typ použité signalizace, ale také výrazně ovlivnit, jak
bude GSM brána komunikovat s uživateli.
stránka 17
Diplomová práce
obr. 3.1.1 základní blokové schéma GSM brány
Signál
Význam
DTMF
Gen.ozn.ton.
16Khz tarif
Smyčka T
Smyčka R
Change a/b
Vyzvánění
MT_TxD
MT_RxD
TIP_gnd
TIP_bat
RING_gnd
RING_bat
Hovor
MT_EAR
MT_MIC
Detekce DTMF volby pomocí IO MT8870
Oznamovací tón 420Hz
Tarifikační impulzy 16Khz
Detekce stavu (uzavření smyčky, pulzní volba) na vodiči M/ring
Detekce stavu (uzavření smyčky, pulzní volba ) na vodiči E/tip
Prohození signálových/hovorových vodičů a/b
Generuje vyzváněcí signál 48Vst/50Hz
Vysílací vodič sériové komunikace s mobilním telefonem
Přijímací vodič sériové komunikace s mobilním telefonem
Připojení vodiče E/TIP na zem
Připojení vodiče E/TIP na -48V
Připojení vodiče M/RING na zem
Připojení vodiče M/RING na -48V
Hovorový signál z PBX
Výstupní hovorový signál z MT
Vstupní hovorový signál do MT
tab. 3.1 význam signálových vodičů
stránka 18
Diplomová práce
3.1.1 Funkční blok „CPU“
Blok CPU slouží k řízení a koordinaci procesů uvnitř celé brány, k čemuž používá
mikrokontroler a periferie pro obsluhu dalších částí GSM brány. Struktura bloku CPU je
znázorněna na obr. 3.1.2.
obr. 3.1.2 struktura funkčního bloku CPU
-
základním rozhraním, pro komunikaci GSM brány s uživatelem/obsluhou, je
rozhraní RS232. Toto rozhraní je určeno především pro komunikaci mezi
GSM bránou a PC, vzájemně propojenými sériovým kabelem. Využití tohoto
rozhraní není v tuto chvíli plně implementováno a je určeno pro budoucí
rozšíření portfolia služeb, které GSM brána může nabízet. Dále je toto
rozhraní využíváno pro aktualizaci verze firmware, tedy nahrání ovládacího
programu GSM brány;
stránka 19
-
podružným
rozhraním,
Diplomová práce
určeným
pro
komunikaci
GSM
brány
s uživatelem/obsluhou, je zobrazování aktuálních informací o procesech uvnitř
brány na LCD displeji 1x16. Zejména se jedná o procesy:
-
-
zobrazení volaného čísla (A číslo)
-
informace o vyvánění
-
informace o uzavření smyčky (přihlášení volaného)
-
informace o tarifikaci
-
informace o délce spojení
blok „řízení napájení MT“
zajišťuje správné nabíjení baterie mobilního
telefonu (MT). Jak bylo řečeno v úvodu, trvalý přísun nabíjecího proudu do
baterie zapříčiňuje její tepelné zahřívání a napomáhá tím ke značnému
krácení její životnosti. V dnešní době již některé MT disponují funkcí, která
sleduje stav nabití baterie a umožňuje tuto informaci předat na sériové
rozhraní MT;
-
další dílčí funkční blok, „řízení potlačení ozvěn“ částečně eliminuje jeden ze
zásadních problému koncepce GSM brány s využitím mobilního telefonu.
Umožňuje definovat škálu parametrů pro eliminaci rušivých signálů
z hovorové cesty, způsobené právě přeslechy mezi dopředným a zpětným
směrem. Parametry je nutné zadat pevné a lze je měnit pouze změnou
firmware;
-
GSM brána umí pracovat s oběma typy dnes používaných voleb volaného
čísla. Jak se starší pulzní volbou, tak i s novější dnes již více rozšířenou
volbou frekvenční, též nazývané DTMF volba. GSM brána si sama z linky
detekuje použitý typ volby, dekóduje vytáčené číslo a předá mobilnímu
telefonu.
stránka 20
Diplomová práce
3.1.2 Funkční blok „Linkové rozhraní“
Blok linkového rozhraní je nejdůležitějším modulem celého řešení GSM brány.
Realizuje fyzické rozhraní mezi GSM bránou a přípojným zařízením, pobočkovou
ústřednou. Zabezpečuje impedanční přizpůsobení a galvanické oddělení dílčích částí
GSM brány od telefonní linky. Struktura bloku linkového rozhraní je znázorněna na obr.
3.1.3.
obr. 3.1.3 struktura funkčního bloku linkového rozhraní
-
telefonní signál přivedený na vstup linkového rozhranní, přes standardní
konektor RJ11 je impedančně přizpůsoben na Z=600Ω a galvanicky oddělen
od zbytku brány;
-
linkové rozhraní je řízeno dílčím blokem „ŘÍZENÍ linkového rozhraní“. Řídící
signály z ostatních částí GSM brány jsou zde vyhodnocovány a realizovány.
Podobně i stavy na signálových linkách jsou zde snímány a předávány
k vyhodnocení ostatním částem GSM brány;
-
dekodér pulzní volby snímá stavy na signálových linkách a předává
k dekódování bloku CPU;
-
zdroj 25mA generuje konstantní smyčkový proud;
-
v případě příchozího hovoru ze sítě GSM je spuštěn generátor vyzvánění;
-
Generátor 16 Khz zajišťuje v případě potřeby korektní tarifikační impulzy,
pro potřeby PBX.
stránka 21
Diplomová práce
3.1.3 Funkční blok „Vidlice + Echo canceller“
Blok vidlice a Echo cancell, řeší nedostatky koncepce GSM brány s mobilním
telefonem oproti koncepci s použitím GSM modulu. Proto je také tento blok nejcitlivější
na návrh a pozdější realizaci. Při návrhu a realizaci tohoto bloku jsou kladeny vysoké
nároky na toleranci použitých obvodů a součástek. Celý blok by bylo nejlepší realizovat
pomocí hybridního integrovaného obvodu či použít již existující hybridní integrované
obvody, což se jeví z ekonomického hlediska jako výhodnější. Obě řešení mají svá
úskalí a přednosti a budou podrobně popsaná v kapitole 3.2.3.
obr. 3.1.4 struktura funkčního bloku vidlice + Echo canceller
Jak již bylo řečeno, je velice důležitý návrh, a proto je tento blok koncipován jako
samostatný modul GSM brány, zcela odděleně od ostatních částí (zejména oddělení
napěťových potenciálů). Dalším důvodem je možnost úpravy návrhu tohoto bloku a
poté možnost jednoduché instalace modifikace, při dodržení vstupně/výstupního
rozhraní.
-
blok napěťového přizpůsobení upravuje úrovně signálu přiváděného
z telefonní linky na signál jdoucí do mobilního telefonu, tak k
-
vidlice převádí obousměrný dvoudrátový přenos na čtyřdrátový jednosměrný.
-
Echo canceller upravuje úrovně jednotlivých signálů tak, aby se
minimalizoval šum a přeslechy mezi dopředným a zpětným směrem.
stránka 22
Diplomová práce
3.1.4 Funkční blok „GSM telefon“
Jelikož je celá brána navrhovaná s použitím straších typů mobilních telefonů, je nutné si
definovat, které mobilní telefonu jsou vhodné pro použití v GSM bráně, jaké má který
model výhody a hlavně jakou perspektivu.
Pro použití v GSM bráně jsem volil na základě těchto kritérií, následující typy
mobilních přístrojů.
Výrobce
Alcatel
Model
OT 501
GSM pásmo
900/1800 Mhz
Typ baterie
NiMH
Rychlost přenosu
9600 bd
Ericsson
A1018
900/1800 Mhz
NiMH
9600 bd
Ericsson
R320
900/1800 Mhz
Li-Ion
9600 – 19200 bd
Nokia
6210
900/1800 Mhz
Li-Ion
9600 – 19200 bd
Nokia
6150
900/1800 Mhz
Li-Ion
9600 – 19200 bd
Siemens
C25, S25
900/1800 Mhz
NiMH
19200 bd
Siemens
C35, S35, M35
900/1800 Mhz
NiMH
19200 bd
tab. 3.2 vhodné typy mobilních telefonů pro použití v GSM bráně
Napájení mobilního telefonu je z důvodu nezávislosti zvoleného telefonu na
hardwarovém řešení realizováno pomocí příslušného zdroje napětí, dodávaného spolu
s mobilním telefonem. Jelikož se jedná většinou o síťový napájecí adaptér, odpadá tak i
nutnost homologace a testů zařízení.
stránka 23
Diplomová práce
3.1.5 Funkční blok „Zdroj“
Celá GSM brána se připojuje do rozvodné sítě 220Vst což má za následek sice možný
vliv rušení na zařízení, ale usnadní to provoz celého zařízení. Rušivé vlivy a odstínění
zdroje, modulu napájení, od ostatních modulů GSM brány je nutné realizovat na úkor
prostorové úspornosti při návrhu plošného spoje a celého zařízení.
obr. 3.1.5 struktura funkčního bloku Zdroj
-
filtr zde slouží k odfiltrování rušivých složek v napájení z rozvodné sítě
220Vst
-
AC/DC převodníky usměrňují střídavé napětí na stejnosměrné, následně
filtrují a předávají na výstupy bloku konkrétně: +5Vss, +12Vss a -48Vss
-
48Vst je používáno pro generování vyzvánění
-
-48Vss je používáno pro napájení linky a podbarvení střídavého vyzváněcího
napětí stejnosměrnými 48V
stránka 24
Diplomová práce
3.2 Návrh hardwarového řešení GSM brány
Pakliže vycházíme z modulové koncepce GSM brány, i návrh plošného spoje a schéma
zapojení je řešeno modulově.
V předchozí kapitole jsme si GSM bránu rozdělili dle následujících funkčních bloků:
-
modul CPU zajišťující řízení jednotlivých funkcí brány
-
modul linkového rozhraní zabezpečující korektní připojení k PBX
-
modul vidlice a Echo cancelleru zabezpečující přechod z 2drát na 4drát
-
modul zdroje, zajišťující napájení všech dílčích částí
V této kapitole bude popsán konkrétní návrh schéma zapojení, jednotlivých modulů i
celé GSM brány a rozebrány jednotlivé části každého funkčního bloku.
3.2.1 Modul CPU
U GSM brány bylo zvoleno zcela centralizované řízení jednotlivých obvodových částí
jednou mikroprocesorovou jednotkou. Nároky na výpočetní výkon a velikost interní
paměti nejsou nijak velké, ale přesto je nutné prvotně vycházet z předpokladu, co od
GSM brány očekáváme a jaké funkce má plnit (viz kapitola 3). Od těchto definic se
totiž odvíjí celý návrh zařízení.
3.2.1.1 Řídící mikrokontroler
Dle struktury funkčního bloku CPU (obr. 3.1.2) a blokového schématu GSM brány () je
patrné, jaké jsou kladeny nároky na využití mikrokontroleru. Mikrokontroler byl zvolen
od fy. ATMEL co. typ AT89S51. Jedná o nástupce velice rozšířené mikropočítače
AT89C51 s implementovaným ISP rozhraním (In system programable) a 4KB interní
paměti typu FLASH vyrobeného technologií CMOS.
Tento typ mikrokontroleru byl volen záměrně, vzhledem k jeho ceně a odpovídajícím
možnostem, zejména možnosti programování mikrokontroleru v desce plošného spoje.
Dle obr. 3.2.1 je vidět, že disponuje čtyřmi 8bit vstupně/výstupními branami P0 – P3,
interní pamětí RAM a FLASH a portem pro ISP programování.
stránka 25
Diplomová práce
Paměť mikrokontroleru
Mikrokontroler AT89S51 disponuje 256B interní paměti RAM a 4KB programovatelné
paměti FLASH. Paměť dat i programu je společná, jak je u architektury INTEL
zvykem.
obr. 3.2.1 blokové schéma AT89S51
stránka 26
Diplomová práce
ISP programování
In System Programable – tento nový způsob programování procesorů umožňuje
naprogramovat procesor pří v desce plošného spoje, bez nutnosti vyndávání či
používání externích programátorů. Využívá k tomu vnitřního vektoru přerušení a tří
portů brány P1. Podrobný princip je popsán v kapitole 3.3.
I/O obvody
P0.0 - P0.7
- brána P0 má 8 obousměrných I/O s otevřeným kolektorem
- disponuje vnitřním adresový/datovým multiplexorem
- nemá integrované vnitřní pull-up rezistory
P1.0 – P1.7
- brána P1 má 8 obousměrných I/O s integrovanými pull-up rezistory
- má integrované rozhraní pro ISP programování
P2.0 – P2.7
P3.0 – P3.7
- disponuje porty RxD a TxD pro sériovou komunikaci
- má integrované porty pro externí přerušení
3.2.1.2 Schéma zapojení
Na obr. 3.2.3 je schéma zapojení řídící části GSM brány. Jak bylo řečeno v kapitole
3.1.1, má řídící blok na starosti veškerou koordinaci signálových stavů GSM brány a
jejich vyhodnocování. Jádrem řídící části je již zmíněný mikrokontroler fy. Atmel
AT89S52. Periferijní obvody potom zastávají následující funkce:
• TL7705AC – zajištění korektního průběhu funkce RESET mikrokontroleru;
• MT8870 – dekodér tónové volby;
• NE555 – univerzální časovač, ve dvou modifikacích jako generátor
oznamovacího tónu 420Hz a generátor tarifikačních impulzů 16 Khz;
• 74HCT4053 – univerzální multiplexor/demultiplexor (přepínač výstupů) 1 na
2;
• FST3257 – univerzální 4bit multiplexor/demultiplexor;
• MAX238 – 8bit převodník napěťové úrovně 12V/5V (převodník RS232 –
TTL).
stránka 27
Diplomová práce
obr. 3.2.2 schéma zapojení řídící části
stránka 28
Diplomová práce
Schéma řídící části obsahuje konektory pro propojení s ostatními částmi GSM brány
nebo periferními zařízeními a mají následují funkce:
• Connector DB9 – 9pin konektor sériového rozhraní PC sloužící jednak ke
komunikaci mezi mikrokontrolerem AT89S52 a popř. obslužným programem,
tak i jako programovací rozhraní, využívající funkci ISP mikrokontroleru
AT89S52;
• Vidlice – konektor 14pin pro připojení modulu vidlice a Echo Cancelleru. Za
předpokladu dodržení rozhraní tohoto konektoru, lze implementovat jiný typ
modulu, např. zmiňovaný hybridní integrovaný obvod;
• LCD MC1601 – fyzické rozhraní pro připojení LCD displeje. Lze zvolit téměř
libovolný LCD displej disponující řadičem HD44780 (zde v návrhu je
uvažován LCD displej MC1601);
• Mobil – fyzické rozhraní pro připojení libovolného mobilního telefonu GSM,
disponujího podporou AT příkazů a datovým konektorem – více v kapitole
3.3.5;
• U nabíjecí – konektor určen výhradně pro nabíjecí adaptér dodávaný spolu
s mobilním telefonem. Nabíjení mobilního telefonu je ovládáno softwarově,
skrze dva spínací tranzistory Q1 a Q3, na základě vyhodnocení stavu nabití
baterie (je doporučováno volit typ mobilního přístroje, který tuto informaci
umí předat datovému výstupu).
3.2.1.3 Dekodér tónové volby
GSM brána podporuje jak pulzní, neboli dekadickou, tak i frekvenční, neboli tónovu či
DTMF volbu. Zatímco dekadická volba je vyhodnocována samotným mikrokontrolerem
dle počtu přijatých impulzů, frekvenční volba je vyhodnocována speciálním
integrovaným obvodem MT8870 a teprve výsledné stavy jsou předány ke zpracování
mikrokontroleru.
Dekodér frekvenční volby vychází samozřejmě z jejího principu, který přiřazuje
každému z čísel 0-9 frekvenční kód. Frekvenční kód se skládá vždy ze dvou (z osmi)
základních frekvencí.
stránka 29
Diplomová práce
obr. 3.2.3 odezva filtru
Kvůli zachování maximální flexibility, je vstupní signál frekvenční volby nejprve
ukládán do zásobníku přes vstupní operační zesilovač, umožňující nastavení zisku a
výběru vstupu. Ze signálu je poté odfiltrován oznamovací tón (350Hz a 440 Hz) a dále
rozdělen přes horní a dolní pásmovou propust do vyhodnocovací jednotky. Ta po
dekódování signálu nastaví výstupy Q1-Q4 do příslušných stavů, dle tab. 3.3.
obr. 3.2.4 blokové schéma obvodu MT8770
stránka 30
Diplomová práce
tab. 3.3 pravdivostní tabulka MT8870
3.2.1.4 Tónový generátor, tarifikační impulzy
Oznamovací tón, dle doporučení ITU-T, má být v rozsahu 350-440Hz. u GSM brány je
oznamovací tón realizován univerzálním časovačem NE555 pracujícím jako astabilní
klopný obvod s doporučenou frekvencí 420Hz.
Poslední dobou je stále moderní vybavovat telekomunikační zařízení generátory
tarifikačních impulzů 16Khz. Tarifikační impulzy slouží k odhadu nákladů za užívání
telekomunikačních služeb.
Parametry tarifikačních impulzů:
•
délka impulzu = l40 ± 40 ms
•
f = l6 Khz ± 80 Hz
•
zkreslení < 1%
•
požadované časové zpoždění mezi vysláním tarifního impulzu do VTA a jeho
přepočtením do tarifního konta je l,5 s
•
požadovaná maximální četnost tarifních impulzů l6 Khz je 2,5 imp/s.
stránka 31
Diplomová práce
3.2.1.5 LCD displej
GSM brána umožňuje volitelně připojit LCD displej, který bude zobrazovat informace o
aktuálním stavu zařízení. Je to vhodné zejména při programování GSM brány, update
firmware či jako pomůcka při odlaďování firmware.
Rozhraní LCD displeje uvedené na obr. 3.2.5 je universální pro všechny displeje
s řadičem HD.44780 Pro výše uvedené potřeby plně postačí LCD displej 1x16 znaků,
s LED podsvícením, jakým je například typ MC1601. Řadič displeje je připojen po 4bit
datové sběrnici DB4-DB7. Podsvětlení LCD displeje je zajištěno tranzistorem Q2.,
varistor R11 zase nastavuje kontrast LCD displeje.
obr. 3.2.5 blokové schéma připojení LCD displeje
LCD displej má multiplexovanou datovou sběrnici z 8 na 4 datové vodiče. Snížíme tak
vytížení portů mikrokontroleru o tři, protože 1 port je potřeba pro řízení multiplexu.
V případě nutnosti větší úspory lze využít 8bit posuvného registru 74HCT4094, čímž
snížíme potřebný počet datových vodičů na 1 a 3 řídící.
3.2.1.6 Rozhraní RS232
Koncept GSM brány vychází ze stále větší nutnosti flexibility zařízení a možnosti
komunikace s PC. Oba tyto požadavky vedly k implementaci fyzického rozhraní pro
komunikaci s PC. Dneska nejvíce používaným komunikačním rozhraním u PC je již
bezesporu USB rozhraní. Jeho implementace není nijak složitá, ale využití u této GSM
brány nenajde. Jednak není toto rozhraní podporováno staršími počítači a jednak
komunikace po USB rozhraní je pro potřeby GSM brány zbytečně rychlá. Základním
stránka 32
Diplomová práce
předpokladem je vždy využitelnost/vytěžitelnost daného konstrukčního prvku a u GSM
brány požadujeme od rozhraní následující vlastnosti:
•
univerzálnost – rozšířenost v technice IT
•
rychlost nemusí být vzhledem k objemu přenášených dat nijak veliká (9600bd)
•
jednoduchá implementace jak v GSM bráně tak i programový přístup na PC
Všechny tyto předpoklady splňuje rozhraní dle standardu RS232. Dalším důvodem proč
bylo zvoleno toto rozhraní, je také jeho nativní podpora mikrokontrolerem AT89S52.
Pomocí tohoto rozhraní lze, při dodržení určitého zapojení a vhodného programu na PC,
nahrávat nebo aktualizovat programové vybavení mikrokontroleru (tzv. ISP neboli In
System Programmable).
RS232 je rozhraní pro přenos informací vytvořené původně pro komunikaci dvou
zařízení do vzdálenosti 20 m. Pro větší odolnost proti rušení je informace po
propojovacích vodičích přenášena větším napětím než je standardních 5V TTL.
Napěťové úrovně
RS 232 používá dvě napěťové úrovně. Logickou 1 a 0. Log. 1 je někdy označována jako
„marking state“ nebo také klidový stav, Log. 0 se přezdívá „space state“. Log. 1 je
indikována zápornou úrovní, zatímco logická 0 je přenášena kladnou úrovní výstupních
vodičů. Povolené napěťové úrovně jsou uvedeny v tabulce.
Nejběžněji se pro generování napětí používá napěťový zdvojovač z 5V a invertor.
Logické úrovně jsou potom přenášeny napětím +10V pro log. 0 a –10V pro log. 1.
Úroveň
Vysílač
Přijímač
TTL
Logická 0
+5 V až +15 V
+3 V až +25 V
+0,8V
Logická 1
-5 V až -15 V
-3 V až –25 V
+5V
Nedefinováno
-
-3 V až +3V
tab. 3.4 napěťové úrovně rozhraní RS232
Napěťové úrovně TTL a RS232 se tedy značně liší a je tedy potřeba požít nějaký typ
budiče sběrnice, který upraví napěťové úrovně TTL na RS232 a naopak. K tomuto
účelu slouží budič sběrnice MAX238.
stránka 33
Diplomová práce
Fyzické a funkční charakteristiky rozhraní RS232
obr. 3.2.6 fyické rozhraní RS232 cannon 9
Pin
Název
Směr
Popis
1
CD
<--
Příznak přenosu (Carrier Detect )
2
RXD
<--
Přijímaná data (Receive Data)
3
TXD
-->
Vysílaná data (Transmit Data)
4
DTR
-->
Připravenost vysílat data (Data Terminal Ready)
5
GND
---
Systémová zem (System Ground)
6
DSR
<--
Připravenost přijímat data (Data Set Ready)
7
RTS
-->
Požadavek přenosu (Request to Send)
8
CTS
-->
Smazání přenosu (Clear to Send)
9
RI
<--
Kruhový indikátor (Ring Indicator)
tab. 3.5 popis signálových vodičů rozhraní RS232 na konektoru Cannon 9
Standard RS 232 uvádí jako maximální možnou délku vodičů 15 metrů, nebo délku
vodiče o kapacitě 2500 pF. To znamená, že při použití kvalitních vodičů, lze dodržet
standard a při zachování jmenovité kapacity prodloužit vzdálenost až na cca 50 metrů.
Kabel lze také prodlužovat při snížení přenosové rychlosti, protože potom bude přenos
odolnější vůči velké kapacitě vedení. Uvedené parametry počítají s přenosovou
rychlostí 19200 bd. Pro potřeby GSM brány však samozřejmě postačuje rychlost
9600bd, tedy potom je maximální délka propojovacího kabelu 150m. To je další
praktický důvod, který byl brán v úvahu při volbě rozhraní, protože umožňuje dálkovou
správu GSM brány.
stránka 34
Diplomová práce
Využití rozhraní RS232
Rozhraní RS232 bylo do GSM brány implementováno zejména z důvodu možného
rozšíření stávajícího konceptu GSM brány, ve kterém se sice s integrací rozhraní mezi
PC počítá, ale obslužný program není součástí návrhu. Rozhraní je tedy možno využít
k následujícím funkcím:
• ISP – update firmware
• dálková správa GSM brány - dohled
• chybové hlášení „error messaging“
• export údajů o provedených voláních (nutno osadit paměť hovorů do desky
plošného spoje)
Využití k ISP
Rozhraní RS232 má specifické zapojení, které bylo popsáno v předcházející kapitole.
Rozhraní ISP komunikuje též sériovým protokolem, podobně jako RS232, nicméně
v úrovních TTL. Aby nebylo nutné mít dva externí konektory, pro každé rozhraní
zvlášť, je nutné datovou sběrnici pro rozhraní RS232 multiplexovat. Multiplexování
zajišťují dva obvody 74HCT4053.
obr. 3.2.7 blokové schéma multiplexu rozhraní RS232 a ISP
stránka 35
Diplomová práce
obr. 3.2.8 schéma zapojení multiplexu rozhraní RS232 a ISP
3.2.2 Modul linkového rozhraní
Modul linkového rozhraní zabezpečuje korektní připojení k síti pobočkové ústředny a
zajišťuje fyzickou realizovatelnost daných typů signalizace. Státní linka pobočkové
ústředny se připojuje do standardizovaného konektoru RJ11 a je impedančně zakončená
oddělujícím transformátorem 1:1 600Ω.
stránka 36
Diplomová práce
obr. 3.2.9 schéma zapojení linkového rozhraní GSM brány
Nejdůležitějšími částmi linkového rozhraní jsou:
•
impedanční přizpůsobení
•
zdroj smyčkového proudu
•
detekce stavů vodičů
•
obvody pro signalizaci
3.2.2.2 Zdroj smyčkového proudu
Zdroj smyčkového proudu 25mA je realizován tranzistory Q6 a Q7 v Darlingtonově
zapojení. Zdroj je spínán přes port mikrokontroleru „hook“ opto-tranzistorem PC816 a
je napojen na vedení přes ochranný diodový můstek.
Vyzváněcí napětí 48Vst 50Hz je připojováno přes relé LS1, ovládané portem
mikrokontroleru „vyzvaneni“ a je podbarvováno 48Vss ze zdroje GSM brány.
stránka 37
Diplomová práce
3.2.2.3 Detekce stavů hovorových a signálových vodičů
Detekce stavů a dekódování pulzní volby na hovorových drátech je realizovaná pomocí
optočlenu PC814. Dle toho na jakém hovorovém či signálovém drátu došlo k činnosti,
se inicializuje buď smyčka T nebo smyčka R. Přes odpory R53 a 58 je také zajišťováno
napájení vedení –48Vss ze zdroje GSM brány.
Detekce dekadické (pulzní) volby
Pulzní volba je založena na vysílání sledu impulzů (stav kdy linkou protéká smyčkový
proud), oddělených mezerami, s definovanou minimální délkou. Pulzy se generují
zkratováním a/b drátu kontaktem číselnice v daném poměru a počet pulzů interpretuje
volané číslo. Za každým vytočeným číslem je mezera délky zhruba dvou pulzů, pro
jednoznačné oddělení jednotlivých vytáčených čísel.
tab. 3.6 časování dekadické volby
Rychlost vysílacích impulzů je definována takto:
10 impulzů má být vysláno za 1 s. Takže na jeden impulz i s mezerou připadá 100 ms.
Impulzový poměr je 1,5:1 neboli 60:40 ms. Tolerance rychlosti je ±10% tolerance pro
jeden impulz je 51 až 72 ms pro rozepnutí kontaktu a 31 až 48 ms pro sepnutí kontaktu.
3.2.2.4 Řízení signalizace
Přepínače J8-J11 slouží k HW nastavení signalizace.
Typ signalizace
nastavení 1
nastavení 2
U2
J8 1-2, J9 1-2
J10 1-2, J11 1-2
DCLoop
J8 1-2, J9 1-2
J10 1-2, J11 1-2
E&M
J8,9 1-1
J10,11 1-1
J8,9 2-2
J10,11 2-2
tab. 3.7 nastavení přepínačů J8-J11
Relé G5V2 je řízené portem mikrokontroleru „change a/b“ a je primárně určené k řízení
signalizace DCLoop, kdy je potřeba reverzovat hovorové vedení. Další využití nalézá i
při problému se spojením, resp. jeho ukončením. Reverzace hovorového vedení při U2
stránka 38
Diplomová práce
signalizaci signalizuje PBX ukončení spojení. Optrony PC816 (U13, U14, U16, U17)
jsou určeny zejména pro řízení signalizace typu E&M, kdy jimi jsou signálové vodiče
připínány na signály -48V nebo 0V(GND).
3.2.3 Modul vidlice a Echo Cancelleru
Modul vidlice má za úkol přizpůsobit obousměrné dvoudrátové vedení na jednosměrné
čtyřdrátové a potlačit ozvěny, které tímto převodem vznikly.
obr. 3.2.10 schéma zapojení vidlice a Echo Cancelleru
obr. 3.2.11 příklad realizace DPS vidlice a echo cancelleru s SMD součástkami
stránka 39
Diplomová práce
3.2.3.2 Echo canceller
K potlačení ozvěn vzniklých na vidlici (viz kap.Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.) je
v GSM bráně použit obvod CS6422 od fy. CRYSTAL. Jedná se o plně duplexní
telefonní obvod, který redukuje celkový zisk smyčky a akustickou vazbu mezi
sluchátkem a mikrofonem. Je to kompletní systémové řešení, obsahují DSP procesor
s pamětí RAM a ROM, který má implementovaný patřičný algoritmus pro potlačení
ozvěn a dva Delta-Sigma kodeky na vstupu. Funkční blokové schéma obvodu CS6422
je na obr. 3.2.12.
obr. 3.2.12 Funkční blokové schéma obvodu CS6422 pro potlačení ozvěn
Celý obvod je složen ze čtyř rozhraní:
•
Analogové rozhraní - zahrnuje odchozí a příchozí kanál, rozhraní;
•
Mikrokontrolerové rozhraní – zabezpečuje řídící funkce;
•
Rozhraní časovače, generátoru hodin
•
Rozhraní napájení
Vzdálený konec je ta část zařízení, která se připojuje již přímo k mikrofonu či ke
sluchátku, v tomto případě na vstup/výstup mobilního telefonu, někdy též označován
také jako „síťové rozhraní“. Blízkým koncem je nazývaná část, která se přes vidlici
propojuje s pobočkovou ústřednou, označován také jako „akustické rozhraní“.
stránka 40
Diplomová práce
obr. 3.2.13 Blokové schéma analogového rozhraní obvodu CS6422
Parametr
Klidová úroveň kanálu
Min
Odstup signál/šum
73
(1,0Vrms, 1Khz sinus. na vstupu)
Celkové harmonické zkreslení THD
(1,0Vrms, 1Khz sinus. na vstupu)
Programovatelný zisk
Mezistupeň hlasitosti
úroveň ADC
úroveň DAC
Typ
-80
11
-78
Max
-73
dBV
dBmC0
dBm0p
80
0,03
Pzisk/Vzisk=00
Pzisk/Vzisk=01
Pzisk/Vzisk=10
Pzisk/Vzisk=11
dB
0,1
%
0
6
9,5
12
dB
3
-83
-83
dB
dBV
dBV
tab. 3.8 Parametry potlačovače ozvěn CS6422
Parametry potlačovače ozvěn se nastavují přes rozhraní I/O mikrokontroleru, pomocí
sériového komunikačního kanálů na portu DATA. Obvod CS6422 disponuje šesti
posuvnými registry pro nastavení parametrů obvodu. Při zkoušení s pobočkovou
ústřednou fy. 2N Ateus 420 a mobilním telefonem Siemens C35 bylo nejoptimálnější
nastavení při počátečních hodnotách parametrů a vypnutém předzesilovači na vstupu
akustického rozhraní. Zde je potřeba zdůraznit, že nelze nastavit obvod pro potlačení
ozvěn pro univerzální použití, ale je vždy potřeba jej doladit pří v konkrétní aplikaci a
konkrétním místě použití. Je tedy vhodné, umožnit nastavování parametrů potlačovače
ozvěn pomocí obslužného programu pro vzdálenou správu GSM brány.
stránka 41
Diplomová práce
3.2.3.3 Vidlice
Signál je od oddělovacího transformátoru filtrován kondenzátorem CF3 a přiváděn na
invertující vstup zpětnovazebně řízeného operačního zesilovače TL072A kde je dále
zesílen, přizpůsoben a veden přes filtrační kondenzátor, na vstup Echo Cancelleru.
Zpětný signál od mobilního telefonu je skrze Echo Canceller veden přes filtrační
kondenzátor na vstup operačního zesilovače TL072A.
3.2.4 Modul zdroje
Zdroj pro GSM brán je tvořen dvěmi částmi.
A) Silová část 220V (obr. 3.2.14)
-
napětí z rozvodné sítě je před transformátorem filtrováno toroidními cívkami
L1 a filtračním kondenzátorem CF1.
B) Usměrňovací část (obr. 3.2.15)
-
napětí z transformátoru 12Vst je dále usměrněno diodou D1 (12Vss) a pomocí
integrovaného obvodu 7805 stabilizováno na +5Vss;
-
napětí z transformátoru 48Vst je usměrněno Greecovým můstkem a pomocí
obvodu 7824 posíleného 24V Zenerovou diodou ZD3 stabilizováno na –48Vss
určených pro napájení telefonní linky.
Při návrhu plošného spoje je nutné důkladně oddělit silovou část zdroje od ostatních
z důvodu odstínění rušení. Dále je potřeba si uvědomit, jaké proudy budu plošným
spojem procházet z hlediska tloušťky spojů a jaké napětí (220V) z hlediska minimálních
izolačních vzdáleností plošných cest. Příklad je uveden na obr. 3.2.16.
obr. 3.2.14 schéma zapojení 220V části zdroje napětí GSM brány
stránka 42
Diplomová práce
obr. 3.2.15 schéma zapojení zdroje napětí GSM brány
obr. 3.2.16 příklad realizace DPS zdroje pro GSM bránu (s dvěmi oddělenými plochami rozlité
mědi pro odrušení signálů)
stránka 43
Diplomová práce
3.3 Návrh softwarového řešení GSM brány
Při návrhu software pro GSM bránu, je nutné brát v úvahu všechny aspekty návrhu, již
výše popsané. Jelikož se jedná o návrh řešení, nebylo zde cílem vytvořit ucelený
operační systém pro GSM bránu, ale zejména přiblížit srozumitelným způsobem
zásadní myšlenky návrhu. Z tohoto důvodu, je návrh software zaměřen především na
popis pomocí vývojových diagramů jednotlivých stavů GSM brány. V příloze jsou
uvedeny ukázky procedur pro mikroprocesor AT89S51Hlavní programová smyčka
3.3.1 Hlavní programová smyčka
Celý systém je navržen na základě čtyř základních událostí (stavů). Po inicializaci
počátečních hodnot, nastavení registrů, primárního nastavení potlačovače ozvěn, LCD
displeje, parametrů komunikace apod., přejde program do hlavní programové smyčky,
jak je uvedeno na
obr. 3.3.1 vývojový diagram hlavní programové smyčky
V každé části hlavní programové smyčky, předává hlavní program řízení konkrétnímu
hlavnímu podprogramu, který po aktualizaci stavů předává řízení zpět programové
smyčce. Všechny případné stavy/chyby vzniklé v podprogramu, jsou předávány hlavní
smyčce parametrem.
stránka 44
Diplomová práce
3.3.2 Detekce stavu linky a volby a realizace spojení
Na obr. 3.3.2 a obr. 3.3.3 jsou rozkresleny stavy GSM brány při detekci a realizaci
spojení. Podrobné procesy při detekci obsazení linky a dekódování volby vyplývají
z předchozích kapitol. Vzory podprogramů pro mikrokontroler AT82S51 jsou uloženy
na CD v příloze této diplomové práce.
Realizace procedur pro řízení signalizace U2, DCloop a E&M vyplývá jednoznačně
z kapitoly 2.4.4, 2.4.5 a 2.4.6.
Rozlišení typu použité volby je realizováno sledováním a/b drát s připojeným
dekodérem tónové volby 8870 a optrony PC814. Příklad procedur ozkoušený na
kontaktním nepájivém poli s daným modulem GSM brány je uvedena níže:
stránka 45
Diplomová práce
obr. 3.3.2 vývojový diagram detekce stavu linky a realizace spojení ve směru PBX - GSM
stránka 46
Diplomová práce
obr. 3.3.3 vývojový diagram detekce a realizace spojení ve směru GSM - PBX
stránka 47
Diplomová práce
3.3.3 Komunikace s MT
obr. 3.3.4 vývojový diagram pro poslání AT příkazu do MT
Komunikace s mobilním telefonem probíhá formou sériového přenosu AT příkazů.
Podrobný popis AT příkazů a jejich použití je uveden v kapitole 4.2
3.3.4 Komunikace s LCD displejem
Komunikace s LCD displejem je jednosměrná (pouze zápis) a je realizovaná 4bit
datovou sběrnicí, po které je za pomocí řídících signálů E, RS a RW přenášen ASCII
kód zobrazovaného znaku. Nejprve se vždy přenáší hodní 4 bity a poté spodní 4 bity.
Při
komunikaci
s LCD
displejem
je
nutné
nejprve
správně
nastavit
multiplexor/demultiplexor datové sběrnice FST3257.
stránka 48
Diplomová práce
obr. 3.3.5 vývojový diagram pro komunikaci s LCD displejem
obr. 3.3.6 časování komunikace s LCD displejem
stránka 49
Diplomová práce
Označení
minimální doba
Doba cyklu
tcycE
1000ns
Předstih dat před sestupnou hranou E
tDSW
195ns
Přidržení dat po sestupné hraně E
tH
10ns
Doba pulsu E
PWEH
450ns
Přidržení adresy po sestupné hraně E
tAH
10ns
Předstih adresy před náběžnou hranou E
tAS
140ns
tab. 3.9 popis jednotlivých časů pro komunikaci s LCD displejem
3.3.5 Komunikace s PC
Jak funkce ISP tak předávání informací o GSM bráně či její nastavování a řízení je
formou sériové komunikace přes rozhraní RSR232. Zde je potřeba nastavit správně
multiplexor/demultiplexor 74HCT4053, z důvodu odlišného zapojení konektoru.
4 Rozhraní mobilních telefonů
GSM brána je navržena s využitím mobilního telefonu, jako GSM jednotky.
Pro
potřeby GSM brány je možné použití libovolný MT podporující soubor AT příkazů a
disponujícím fyzickým datovým rozhraním v podobě externího konektoru. Dále je
nutné, aby mobilní telefon umožňoval připojení externí antény, což většina dnešních
mobilních telefonu splňuje.
stránka 50
Diplomová práce
4.1 Popis fyzického rozhraní mobilních telefonů
Pro MT Nokia existují dva typy sběrnice MBUS a FBUS
MBUS sběrnice - umožňuje měnit paměťová místa v EEPROM paměti telefonu a
nastavovat tak telefon na systémové úrovni. Lze jím například provést odblokování,
aktivovat servisní menu, měnit kontrast displeje, měnit logo operátora, startovací logo i
obrázkové SMS, nahrávat zvonění, posílat SMS a editaci seznamu na SIM.
FBUS sběrnice - slouží pro datovou komunikaci (fax/modem) u telefonů, které datovou
komunikaci umožňují (například typy 3210 a 3310 datovou komunikaci nepodporují).
Pomocí tohoto kabelu můžete také měnit uživatelská nastavení telefonu - logo
operátora, startovací logo, obrázkové SMS, nahrávat zvonění, posílat SMS a editovat
seznam na SIM kartě.
Ostatní výrobci používají standardní rozhraní RS232
RS232 sběrnice – umožňuje komunikaci s mobilním telefonem na základě AT příkazů.
(Pozor na úrovně 5V/3.3V/3V !!)
4.1.1 Alcatel OT 501 (30x,50x,70x)
Pin
Popis
Parametry komunikace
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
GND
Přepínání mezi telefonem a HF - 0V
Napájení příslušenství (+5V)
Výstup pro externí reproduktor
Vstup pro externí mikrofon
RxD – sériový datový vstup
TxD – sériový datový výstup
GND
Nabíjení baterie
rychlost přenosu:
počet bitů (DATA):
počet STOP bitů:
parita:
19200bd
8
1
N
tab. 4.1 mechanická charakteristika rozhraní Alcatel OT501
stránka 51
Diplomová práce
4.1.2 Ericsson A1018
Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Popis
Nabíjení baterie (min. 7,2V, 600mA)
RxD – datový sériový vstup
Digitální GND
TxD – datový sériový výstup
Napětí pro příslušenství (+5V
max
100mA)
Servisní mód
(+5V Test/ +12V Flash a zapnout. V
tomto režimu sériová linka pracuje na
115200 místo standardu 9600!)
Výstup music MUTE
Přepínání mezi telefonem a HF - 0V
Analogová GND
Externí audio příslušenství
rychlost přenosu:
počet STOP bitů:
parita:
9600bd
8
1
N
tab. 4.2 mechanická charakteristika rozhraní Ericsson A1018
4.1.3 Ericsson R320 (T2x, T3x, T6x,
R25x, Tx00)
Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Popis
Výstup pro externí reproduktor & Ready
to send
Clear to send & Mobile station on
request
TxD – datový sériový vstup
Řízení příslušenství – vstup
Řízení příslušenství – výstup
Analogová GND & reference 0V
Napájení FLASH paměti + servis
Digitální GND
Nabíjení baterie
rychlost přenosu:
9600bd
8
počet STOP bitů:
1
parita:
N
tab. 4.3 mechanická charakteristika rozhraní Ericsson R320
stránka 52
Diplomová práce
4.1.4 Nokia 6150, 6210
Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Popis
Nabíjení baterie (8,4V, 0,8A)
Řízení nabíjení baterie PWM
(60mV-1V)
Audio GND
(80mV-1V)
MBUS
GND
rychlost přenosu:
počet STOP bitů:
9600bd
8
1
parita:
N
tab. 4.4 mechanická charakteristika rozhraní Nokia 6210
4.1.5 Siemens C25, S25 (M35, C35, S35)
Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Popis
GND
Vstup pro nastavení nabíjecího režimu
(LOW=150mA, HIGH=1A ,NC=400mA)
Vstup pro nabíjení baterie
(6,1V – 8,0V)
Napětí pro příslušenství
(3-3,9V, min 2,6V max 100mA)
Detekce / nastavení příslušenství (CLK)
Detekce / nastavení příslušenství
(DATA)
GND pro externí mikrofon
GND pro externí reproduktor
rychlost přenosu:
19200bd
8
počet STOP bitů:
1
parita:
N
tab. 4.5 mechanická charakteristika rozhraní Siemens x25, x35
stránka 53
Diplomová práce
Příslušenství je detekováno mezi pinem 7 a 8. Standardně jsou piny na log 1 / log 1. HF
sada detekována pinem 7 - log 1 a pinem 8 - log 0.
Komunikace s C25
Telefon C25 vybočuje ze zaběhlého standardu v komunikaci. Telefon zná standardní
AT příkazy jako např. C/M/S35, ale obaluje příkazy do paketu: <06h><délka><06h
XOR délka>. Délka je počet znaků AT příkazu včetně CR (nebo CR a LF). Znak <CR>
je 0Dh a <LF> je 0Ah. Při testování jsem zjistil, že maximální délka paketu je 32bytů
(20h), delší zprávu telefon rozdělí na více zpráv. Toto rozdělení platí i pro posílané
zprávy do telefonu pomocí AT příkazů.
Telefon má ještě další nevýhodu. Po delší přestávce v komunikaci přestane odpovídat
na AT příkazy. Je potřeba po delší přestávce v komunikaci cca 30 sekund zkontrolovat
stav telefonu, posláním 1 až 3 sekvencí AT příkazu, dokud telefon neodpoví OK. Tím je
připraven na další příkaz.
Před vlastním AT příkazem je třeba odeslat (nastavit):
1. přenosová rychlost je 57000bd;
2. 0x06;
3. číslo udávající počet posílaných znaků. Počítají se pouze znaky AT řetězce (4-x
byte), maximálně však 0x20, v případě delšího řetězce je nutné rozdělit je po max.
0x20 znacích;
4. 2. byte XOR 1.byte
5. Následuje řetězec vlastního AT příkazu zakončený 0x0D.
{Povel do telefonu:
<06h><délka><06h XOR délka>AT příkaz<CR>}
Příklad:
Povel do telefonu
<06h><03h><05h>AT<CR>
(hexa 06 03 05 41 54 0D)
Odpověď od telefonu:
<06h><délka><06h XOR délka><CR><LF>odpověď telefonu <CR><LF>
stránka 54
Diplomová práce
4.2 Popis komunikace mezi GSM bránou a MT
Komunikaci mezi mobilním telefonem a GSM bránou zajišťují tzv. “AT” příkazy (z
anglického slova Attention) přenášených po sériovém rozhraní. Využívá se standardních
povelů známých pod názvem AT commands od firmy Hayes. Pro síť GSM, evropský
telekomunikační standardizační institut (ETSI) stanovil specifické profily AT příkazů v
normě (GSM 07.07). Norma definuje základní skladbu příkazů, zajišťující základní
funkce telefonu a příkazy doplňkové. Základní skladba AT příkazů je pro všechny
výrobce MT závazná, ale doplňkové jsou brány jen jako doporučení a ne každý výrobce
se jím řídí (Mezi rozšířené AT příkazy můžeme zařadit příkazy pro různé speciální
funkce a nastavení telefonu,pro zjištění IMEI telefonu, stavu baterie, sílu signálu, jméno
výrobce, typ telefonu, jméno operátora …).
Sled komunikace s MT pomocí AT příkazů
1. Test AT příkazu, zda telefon příkazu rozumí je AT+<příkaz>=? <CR>
2. Načtení nastavených hodnot z telefonu AT+<příkaz>? <CR>
3. Zápis dat nebo hodnot do telefonu AT+<příkaz>=<parametr> <CR>
4. Odpověď na AT příkaz telefonem <CR><LF>odpověď<CR><LF>
odpověď může být:
OK
ERROR
PARAMETR
Zkratka AT je začátek příkazu, <příkaz> doplníme podle požadovaného povelu,
<parametr> se zadává pouze v případě, požaduje-li to příkaz pro nastavení nebo zápis
dat a <CR> je potvrzení příkazu klávesou ENTER. Při komunikaci z počítače se
potvrzení <CR> nahradí znakem 0Dh.
V GSM bráně jsou použity tyto příkazy pro ovládání hovoru: D, A, H, +CPAS
Další AT příkazy, základní i doplňkové, jsou popsány v příloze Chyba! Nenalezen
zdroj odkazů..
stránka 55
Diplomová práce
4.2.1 Příkaz D
Tento příkaz slouží pro volbu volaného čísla. Znaky volaného čísla se zadávají
v klasickém ASCII kódu. Na konec volaného čísla se zadává znak „ ; “ .
Příklad:
ATD+420608123156; (pošle do mobilu volané číslo)
OK
(potvrzení volby mobilním telefonem)
4.2.2 Příkaz A
Vyzvednutí hovoru.
Příklad:
ATA
(vyzvedne hovor)
OK
4.2.3 Příkaz H
Ukončení hovoru.
Příklad:
ATH
(ukončí hovor)
OK
Tento příkaz lze nahradit příkazem +CHUP , který má stejný význam.
Příklad:
AT+CHUP
(ukončí hovor)
OK
4.2.4 Příkaz+CPAS
Zjistí stavu mobilního telefonu. Po zadání tohoto příkazu nám mobilní telefon vrátí
numerickou hodnotu 0 až 5.
0 - telefon je v klidu (ready)
1 - mobilní telefon není připraven ke komunikaci (unavailable)
2 - mobilní telefon nezaručuje správné zpracování instrukcí (unknown)
3 - telefon vyzvání nebo volá telefonní číslo (ringing)
4 - probíhá hovor
(call in progress)
5 – telefon je vypnut
(asleep)
stránka 56
Diplomová práce
Příklad:
AT+CPAS
(požadavek na stav mobilního telefonu)
+CPAS: 5
(telefon vypnut)
OK
stránka 57
Diplomová práce
5 Závěr
Komunikace, jedno z nejrychleji rostoucích odvětví moderní vědy zasahující do mnoha
vědních oborů a spekter lidské činnosti. V této diplomové práci jsem se pokusil
prozkoumat velice malou část tohoto oboru a na základě znalostí a analýz navrhnul
koncepční řešení GSM brány s využitím mobilních telefonů, tedy zařízení která se stala
v dnešním světě naprostou samozřejmostí.
Schéma zapojení GSM brány bylo odzkoušeno na kontaktním nepájivém poli a modul
linkového rozhraní otestován s pobočkovou ústřednou fy. 2N ATEUS 420. Záměrně
jsem se snažil zadání pojmout jako návrh určité koncepce řešení, který bude možno
libovolně rozvíjet, zejména po softwarové části komunikace s PC.
Hned v úvodu jsem vyzdvihoval mé předpoklady o nevhodnosti této koncepce návrhu
GSM bran pro komerční využití a bylo mi to během návrhu mnohokráte potvrzeno.
Mezi zásadní nedostatky této koncepce patří:
1.
nejednotnost v rozhraní MT a neexistence norem pro jejich standardizaci
2.
zásadní problém při potlačování ozvěn, tedy nedokonalost vidlice
U druhého bodu bych se rád pozastavil. V průběhu návrhu vidlice, která přizpůsobuje
obousměrný provoz na jednosměrný jsem přišel do styku s vidlicí fy. 2N s.r.o.,
vyrobenou laserovou technologií jakožto hybridní integrovaný obvod. V porovnání
s vidlicí navrženou mnou byl rozdíl nepatrný a nemohu ani vyloučit subjektivní dojmy
z měření čistě komparativní metodou. Dle slov technického řiditele pana O.Stejskala fy.
2N ani takto navržená hybridní vidlice nedosahuje uspokujících parametrů jako
komplexní GSM moduly. Problém je především v nastavení vnitřního Echo Cancelleru
integrovaného uvnitř MT, který se u většiny MT nedá vypnout. Tento Echo Canceller je
nastaven pro použití s „Hand’s free” sadou a tedy pro přenos signálu na krátké
vzdálenosti. Tento problém sice částečně eliminuje obvod CS6422, ale výsledek není
vždy, dle slov p. O. Stejskala,zcela uspokující. Osobně jsem testoval obvod s ústřednou
ATEUS 420, kde rozdíl byl velice zřetelný.
Dalším zajímavým řešením jsou integrované hybridní SLIC obvody, např. obvod
STLC3055, se kterým dle zkušenosti fy. TENCOM s.r.o., lze dosahovat velice
uspokujících výsledků. Obvod se bohužel vzhledem k technologické náročnosti DPS
nepodařilo odzkoušet.
stránka 58
Diplomová práce
Při zkoumání problémů koncepce GSM brány s mobilním telefonem a hledání
vhodných řešení, jsem vyloučil použití v komerčním sektoru jako GSM brána. Byl jsem
však nasměrován jiným směrem a našel zajímavé využití takto navržené GSM brány.
Takováto koncepce je ideálním řešením jako domácí pobočková ústředna nebo spíše
jako směrovač hovorů do mobilní sítě.
stránka 59
Diplomová práce
Seznam použitých obrázků
obr. 2.3.1 Blokové schéma Echo Cancelleru........................................................................................................... 8
obr. 2.4.1 Signalizace U2...................................................................................................................................... 12
obr. 2.4.2 signalizace E&M .................................................................................................................................. 13
obr. 2.4.3 průběh signálů při signalizaci E&M .................................................................................................... 14
obr. 2.4.4 Signalizace DCloop .............................................................................................................................. 15
obr. 3.1.1 základní blokové schéma GSM brány................................................................................................... 18
obr. 3.1.2 struktura funkčního bloku CPU ............................................................................................................ 19
obr. 3.1.3 struktura funkčního bloku linkového rozhraní...................................................................................... 21
obr. 3.1.4 struktura funkčního bloku vidlice + Echo canceller............................................................................. 22
obr. 3.1.5 struktura funkčního bloku Zdroj ........................................................................................................... 24
obr. 3.2.1 blokové schéma AT89S51 ..................................................................................................................... 26
obr. 3.2.2 schéma zapojení řídící části.................................................................................................................. 28
obr. 3.2.3 odezva filtru .......................................................................................................................................... 30
obr. 3.2.4 blokové schéma obvodu MT8770.......................................................................................................... 30
obr. 3.2.5 blokové schéma připojení LCD displeje ............................................................................................... 32
obr. 3.2.6 fyické rozhraní RS232 cannon 9 ........................................................................................................... 34
obr. 3.2.7 blokové schéma multiplexu rozhraní RS232 a ISP ............................................................................... 35
obr. 3.2.8 schéma zapojení multiplexu rozhraní RS232 a ISP .............................................................................. 36
obr. 3.2.9 schéma zapojení linkového rozhraní GSM brány ................................................................................. 37
obr. 3.2.10 schéma zapojení vidlice a Echo Cancelleru ....................................................................................... 39
obr. 3.2.11 příklad realizace DPS vidlice a echo cancelleru s SMD součástkami................................................ 39
obr. 3.2.12 Funkční blokové schéma obvodu CS6422 pro potlačení ozvěn .......................................................... 40
obr. 3.2.13 Blokové schéma analogového rozhraní obvodu CS6422.................................................................... 41
obr. 3.2.14 schéma zapojení 220V části zdroje napětí GSM brány....................................................................... 42
obr. 3.2.15 schéma zapojení zdroje napětí GSM brány ........................................................................................ 43
obr. 3.2.16 příklad realizace DPS zdroje pro GSM bránu (s dvěmi oddělenými plochami rozlité mědi pro
odrušení signálů)................................................................................................................................................... 43
obr. 3.3.1 vývojový diagram hlavní programové smyčky...................................................................................... 44
obr. 3.3.2 vývojový diagram detekce stavu linky a realizace spojení ve směru PBX - GSM................................. 46
obr. 3.3.3 vývojový diagram detekce a realizace spojení ve směru GSM - PBX................................................... 47
obr. 3.3.4 vývojový diagram pro poslání AT příkazu do MT................................................................................. 48
obr. 3.3.5 vývojový diagram pro komunikaci s LCD displejem ............................................................................ 49
obr. 3.3.6 časování komunikace s LCD displejem ................................................................................................ 49
stránka 60
Diplomová práce
6 Seznam použitých tabulek
tab. 2.1 ekonomická výhodnost GSM brány
4
tab. 3.1 význam signálových vodičů
18
tab. 3.2 vhodné typy mobilních telefonů pro použití v GSM bráně
23
tab. 3.3 pravdivostní tabulka MT8870
31
tab. 3.4 napěťové úrovně rozhraní RS232
33
tab. 3.5 popis signálových vodičů rozhraní RS232 na konektoru Cannon 9
34
tab. 3.6 časování dekadické volby
38
tab. 3.7 nastavení přepínačů J8-J11
38
tab. 3.8 Parametry potlačovače ozvěn CS6422
41
tab. 3.9 popis jednotlivých časů pro komunikaci s LCD displejem
50
tab. 4.1 mechanická charakteristika rozhraní Alcatel OT501
51
tab. 4.2 mechanická charakteristika rozhraní Ericsson A1018
52
tab. 4.3 mechanická charakteristika rozhraní Ericsson R320
52
tab. 4.4 mechanická charakteristika rozhraní Nokia 6210
53
tab. 4.5 mechanická charakteristika rozhraní Siemens x25, x35
53
stránka 61
Diplomová práce
7 Slovník pojmů
PBX
- pobočková ústředna
ETSI
- European Telecomunication Standards Institute
MT
- mobilní terminál, zjednodušeně mobilní telefon nebo průmyslový modul
PDU
- Portable Data Unit, definice datové jednotky protokolů ETSI pro SMS
SMS
- Služba zasílání krátkých textových zpráv
COM
- sériové rozhraní počítače PC
GSM
- veřejná mobilní telekomunikační síť
JTS
- veřejná telekomunikační síť
EC
- Echo Canceller – zařízení pro potlačení ozvěn
Stavy na vedení:
Klid
- stav dohledu nad účastnickým vedením
Obsazení
- dopředný signál označující, že volající účastník zahájil volání
Potvrzení
- zpětný signál označující, že ústředna přijala obsazení a vysílá oznamovací
tón
Závěr
- zpětný signál označující, že volaný účastník ukončil hovorový stav
Vybavení
- dopředný signál označující, že volající účastník ukončil volání
Vyzvánění - dopředný signál označující obsazení účastnického vedení volaného
účastníka
Přihlášení
- zpětný signál označující, že volaný účastník zahájil hovorový stav
DTMF volba
- dopředný signál označující, že volající účastník volí číslo volaného
účastníka (frekvenčně)
Dekadická volba
- dopředný signál označující, že volající volba účastník volí číslo
volaného účastníka (dekadicky)
Opakované přihlášení - zpětný signál označující, že volaný účastník přihlášení obnovil
hovorový stav
Počítací impulz
- zpětný signál 16Khz označující, že tarifní impulzní jednotka
musí být započítána
stránka 62
Diplomová práce
8 Použitá literatura
www stránky
[1] HW server
http://www.hw.cz
[2] Mobil server http://www.mobil.cz
[3] ON semiconductor
[4] Atmel corp
http://www.onsemi.com
http://www.atmel.com
[5] http://www.cmail.cz/doveda/
[6] http://home.tiscali.cz/ca247012/index.htm
[7] http://abs.misto.cz/_MAIL_/kabely/konektory.html
[8] http://www.traud.de/gsm/index.html
[9] http://www.com1-support.com
Elektronické dokumenty
[10] ATMEL corp.: Refernčnímanuál k procesoru AT82S51 Rev. 2487A-10/0
Firemní literatura
[11] Katalog součástek 2001, GM electronic, 2001
[12] Napájecí zdroje 1, Grada, 2000
[13] Záhlava V. - OrCAD pro Windows, 1. vyd. Praha : Grada, 1999. 121 s. ISBN
80-7169-876-8.
[14] Krejčiřík, A. - Napájecí zdroje I. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura,
1996. 352 s. ISBN 80-86056-02-3.
9 Seznam příloh
Příloha č.1
Srovnávací tabulky telefonů (2 strany)
Příloha č.2
AT příkazy (8 stran)
stránka 63
Diplomová práce - přílohy
1 Srovnávací tabulky GSM telefonů
MT50
M50
A50
SL45
S45
ME45
M45
C45
S40
A40
A36
A35
S35
M35
C35
S25
C25
S10
C10
základní
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
AT příkazy
tlf.seznam
ANO
ANO
NE
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
SMS
ANO
ANO
NE
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO (*)
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO (*)
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO (*)
ANO
ANO
komunikace
RS232
napětí
19200, 8, 1, N
3V
19200, 8, 1, N
3V
19200, 8, 1, N
3V
19200
3V
57600
3V
57600
3V
19200, 8, 1, N
3V
19200, 8, 1, N
3V
3V
3V
3V
3V
19200, 8, 1, N
3V
19200, 8, 1, N
3V
19200, 8, 1, N
3V
19200, 8, 1, N
3V
57600, 8, 1, N
3V
19200, 8, 1, N
3V
19200, 8, 1, N
3V
typ
konektoru
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_B
SIMS_A
SIMS_A
tab. 1.1 srovnávací tabulka MT Siemens
R600
R520
R320s
T28s
T20s
T18s
T10s
A2628s
A2618s
A1018s
SH888
868
GF788
GF768
GH688
GA628
GH388
GA318
základní
AT příkazy
tlf.seznam
SMS
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
ANO
NE
ANO
ANO
ANO
ANO
NE
ANO
NE
NE
komunikace
RS232
napětí
9600, 8, 1, N
3V
9600, 8, 1, N
3V
9600, 8, 1, N
3V
9600, 8, 1, N
3V
9600, 8, 1, N
3V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
9600, 8, 1, N
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
9600, 8, 1, N
5V
typ
konektoru
ERIK_B
ERIK_B
ERIK_B
ERIK_B
ERIK_B
ERIK_A
ERIK_A
ERIK_B
ERIK_B
ERIK_A
ERIK_A
ERIK_A
ERIK_A
ERIK_A
ERIK_A
ERIK_A
ERIK_A
ERIK_A
tab. 1.2 srovnávací tabulka MT Ericsson
Příloha č.1
525
512
511
311
701
501
300, 1, 2, 3
základní
NE
NE
NE
NE
ANO
ANO
NE
AT příkazy
tlf.seznam
NE
NE
NE
NE
ANO
ANO
NE
SMS
NE
NE
NE
NE
ANO
ANO
NE
komunikace
RS232
napětí
3,6V
3,6V
3,6V
3,6V
19200, 8, 1, N
3,6V
19200, 8, 1, N
3,6V
3,6V
typ
konektoru
NE
NE
NE
NE
ALCAT_A
ALCAT_A
ALCAT_A
tab. 1.3 srovnávací tabulka MT Alcatel
Poznámka AT příkazy:
• základní – umí AT příkazy používat ka základním funkcím jako je sestavení hovoru a jeho řízení;
• tlf. seznam – umí pomocí AT příkazů pracovat s telefonním seznamem;
• SMS – umí pomocí AT příkazů zasílat SMS zprávy na libovolné číslo popřípadě SMS zprávy
zpracovávat.
Příloha č.1
1 AT příkazy
AT - Kontrola komunikace s telefonem
příkaz: AT <CR>
odpověď: OK
AT* - Seznam AT příkazů (zkoušeno na Ericssonu T10)
příkaz: AT* <CR>
odpověď: (seznam AT příkazů) OK
A/ - Opakování posledního příkazu
příkaz: A/ <CR>
odpověď: odpověd podle posledního AT příkazu
ATD - Vytočí telefonní číslo 603123456
příkaz: ATD 603123456; <CR>
odpověď: OK
Poznámka:
Pokud hovor odmítne volaný, telefon pošle BUSY (obsazeno). Pokud volaný přijme
hovor, telefon pošle OK. Pokud ukončí hovor volaný, telefon pošle NO CARRIER.
Pokud hovor zavěsí volající příkazem ATH, telefon pošle OK.
ATA - Vyzvednutí hovoru
příkaz: ATA <CR>
odpověď: OK
Poznámka:
Příkaz je dostupný jen při zvonění telefonu! jinak telefon pošle ERROR. Při příchozím
hovoru, telefon pošle RING, telefon se vyzvedne příkazem ATA a telefon pošle OK. Po
zavěšení telefonu příkazem ATH, telefon pošle OK. Pokud hovor zavěsí volající,
telefon pošle NO CARRIER.
Příloha č.2
ATDL - Vytočí poslední volané telefonní číslo
příkaz: ATDL <CR>
odpověď: OK
ATH - Ukončení hovoru
příkaz: ATH <CR>
odpověď: OK
Poznámka:
Příkaz funguje jen při hovoru, jinak telefon pošle ERROR
AT+CGMI - Výrobce telefonu
příkaz: AT+CGMI <CR>
odpověď: +CGMI: ERICSSON OK
AT+CGMM - Model telefonu
příkaz: AT+CGMM <CR>
odpověď: +CGMM: 1101002 OK
AT+CGMR - Verze telefonu
příkaz: AT+CGMR <CR>
odpověď: +CGMR: 990917 1558 CXC125112 OK
AT+CGSN - IMEI telefonu
příkaz: AT+CGSN <CR>
odpověď: +CGSN: 448886521234569 OK
AT+CREG - Power status
příkaz: AT+CREG? <CR>
odpověď: +CREG: <n>, <stat>, <lac>, <ci> OK
(n) - tvar výpisu sítě:
(stat)
0 = nevypisovat
0 = neregistrovaná, neprohledávám
1 = výpis v tvaru +CREG: n, stat
1 = registrovaná domácí sít
Příloha č.2
2 = výpis v tvaru: +CREG: n, stat, LAC
2 = neregistrovaná, prohledávám
(kód oblasti), CI (číslo buňky)
3 = neregistrovaná
4 = neznámý stav
5 = registrovaná, cizí sít
Příklad:
příkaz: AT+CREG? <CR>
odpověď: +CREG: 2,1,"4450","1204" OK
AT+COPS - Sítový operátor
příkaz: AT+COPS? <CR>
odpověď: +COPS: 0,0,"PAEGAS" OK
AT+CLIP - Identifikace volajícího
příkaz: AT+CLIP=(n) <CR>
odpověď: OK
(n)
0 = zakázáno
1 = povoleno
Poznámka:
Při příchozím hovoru, telefon pošle RING +CLIP: "420603123456",145.
AT+CCLK - Hodiny
příkaz: AT+CCLK <CR>
odpověď: +CCLK: YY/MM/DD,HH:MM:SS OK
AT+CPIN - Zadání PIN
příkaz: AT+CPIN? <CR>
odpověď: +CPIN: (code)
(code)
READY = žádný kod není potřeba
SIM PIN = vložit PIN SIM
SIM PUK = vložit PUK SIM
Příloha č.2
Příklad:
příkaz: AT+CPIN? <CR>
odpověď: +CPIN: READY OK
příkaz: AT+CPIN=(pin) <CR>
odpověď: OK
(pin) - vložení kodu PIN pro zadaný povel
AT+CBC - Dobíjení baterie
příkaz: AT+CBC <CR>
odpověď: +CBC: <bcs>, <bcl> OK
(bcs)
(bcl)
0 = nedobíjí, napájení z baterie
0 = baterie vybitá
1 = dobíjí připojenou baterii
1-100 = stav dobití baterie v %
2 = nemá baterii připojenou
3 = Error
AT+CSQ - Intenzita přijímaného signálu
příkaz: AT+CSQ <CR>
odpověď: +CSQ: <rssi>, <ber> OK
(rssi)
(ber)
0 = -113 dBm
0-7 = bit error rate
1 = -111 dBm
99 = neznámý
2-30 = -109 až -53 dBm
31 = -51 dBm nebo další
99 = neznámý
Poznámka:
Pokud je telefon bez signálu pošle +CSQ: 0,99 OK
AT+CPBS - Výběr paměti telefonního seznamu
příkaz: AT+CPBS? <CR>
odpověď: +CPBS: (sto) OK
Příloha č.2
(sto)
"FD" = seznam volání na SIM
"SM" = telefoní seznam na SIM
"ME" = telefoní seznam v telefonu
"DC" = seznam volání
"ON" = seznam na SIM nebo v telefonu
"LD" = seznam posledního volání na SIM
"MC" = seznam v telefonu, ztracený volání
"RC" = seznam v telefonu, příjem volání
AT+CPBR - Čtení čísla z telefonního seznamu
příkaz: AT+CPBR=? <CR>
odpověď: +CPBR: (index),(nlenght),(tlenght) OK
(index) - číslo umístění
(nlenght) - max. délka telefoního čísla
(tlenght) - max. délka textu k telefonímu číslu
Příklad: (přečte pozici číslo 5 do pozice číslo 6)
příkaz: AT+CPBR=5,6 <CR>
odpověď: +CPBR: 5,"4603",129,"Infolinka"
odpověď: +CPBR: 6,"3311",129,"Mailbox" OK
AT+CPBW - Uložení čísla do telefonního seznamu
příkaz: AT+CPBW=? <CR>
odpověď: +CPBW: (index),(nlenght),(type),(tlenght)
odpověď: OK
(index) - číslo umístění
(nlenght) - max. délka telefoního čísla
(tlenght) - max. délka textu k telefonímu číslu
příkaz: AT+CPBW=(pozice),"(telefoní číslo)",(type),"(text k telefonímu číslu)" <CR>
odpověď: OK
(type) = 128 – 255
129 = národní neznámí
145 = mezinárodní
161 = národní
Příloha č.2
Příklad: (zápis telefoního čísla na pozici číslo 16)
příkaz: AT+CPBW=16,"+420603123456","PEPA NOVAK" <CR>
odpověď: OK
AT+CPMS - Výběr paměti SMS
příkaz: AT+CPMS? <CR>
odpověď: +CPMS: "mem1",used1,total1,"mem2",used2,total2,"mem3",used3,total3
odpověď: OK
memx = pamět zpráv
usedx = počet obsazených míst v memx
totalx = celkový počet míst k uložení v memx
Příklad:
příkaz: AT+CPMS? <CR>
odpověď: +CPMS: "SM",6,10,"SM",6,10,"SM",6,10
odpověď: OK
AT+CMGF - Nastavení PDU modu SMS zpráv
příkaz: AT+CMGF=0 <CR>
odpověď: OK
AT+CSCA - Nastavení čísla servisního střediska pro SMS zprávy
příkaz: AT+CSCA? <CR>
odpověď: +CSCA: "+420606999999",145
odpověď: OK
AT+CNMI - Zobrazení nové SMS zprávy
příkaz: AT+CNMI? <CR>
odpověď: +CNMI: 3,0,0,0
odpověď: OK
Poznámka:
Pošleme do telefonu povel AT+CNMI=1,1,0,2 (nastavení pro Siemens C35). Pokud
nyní telefon přijme novou SMS zprávu, tak je poslán na seriový kanál povel +CMTI:
"SM",4 kde číslice 4 znamená uložení SMS zprávy v telefonu na pozici číslo 4.
Příloha č.2
AT+CMGL - Seznam SMS zpráv
příkaz: AT+CMGL=? <CR>
odpověď: +CMGL: 0,1,2,3,4
odpověď: OK
(přečte nastavení CMGL)
příkaz: AT+CMGL=(stat) <CR>
odpověď: +CMGL: 1,0,,29 (1=index, 0=(stat), alpha, 29=délka)
(stat)
0 = přijaté nečtené zprávy (default)
1 = přijaté přečtené zprávy
2 = uložené neodeslané zprávy
3 = uložené odeslané zprávy
4 = všechny zprávy
Poznámka:
Pokud není žádná SMS zpráva příjde jen OK
AT+CMGR - Čtení SMS
příkaz: AT+CMGR=6 <CR>
odpověď: +CMGR: 1,,29 (přečte SMS zprávu číslo 6)
Poznámka:
SMS zpráva číslo 0 není !!! Telefon pošle ERROR.
Nejdříve příkazem AT+CPMS zjistíme počet uložených zpráv a příkazem
AT+CMGR=1 načteme SMS zprávy od čísla 1 až do načteného počtu zpráv.
AT+CMGS - Odeslání SMS
příkaz: AT+CMGS=(length) <CR> (PDU) <CTRL-Z>
odpověď: +CMGS: (mr)
odpověď: OK
(length) = délka formátu PDU
(PDU) = formát PDU
(mr) = reference zprávy
Poznámka:
Před odesláním SMS je vhodné nastavit AT+CMGF=0 a AT+CPMS
Příloha č.2
AT+CMSS - Odeslání SMS z paměti
příkaz: AT+CMSS=1 <CR>
odpověď: +CMSS: 34
odpověď: OK
(odešle SMS zprávu z 1 pozice)
AT+CMGW - Uložení SMS do paměti
příkaz: AT+CMGW=(length) <CR> (PDU) <CTRL-Z>
odpověď: +CMGW: (index)
odpověď: OK
(length) = délka formátu PDU
(PDU) = formát PDU
(index) = číslo uložení zprávy
AT+CMGD - Smazání SMS z SMS paměti
příkaz: AT+CMGD=1 <CR>
odpověď: OK (smazání SMS zprávy z pozice číslo 1)
Poznámka:
SMS zpráva číslo 0 není !!! Telefon pošle ERROR.
Příloha č.2

Forma a obsah Diplomové práce, resp. Bakalářského projektu je

Transkript

Podobné dokumenty

Stáhnout - SPŠel•it Dobruška

Sbornik VI. 03/2012 - Evropský polytechnický institut, sro

Lockheed C130 Hercules

Paralelizace datových přenosů přes rozlehlé vysokorychlostní sítě

Komunikační protokol RS485/MODBUS

Dokumentace k robotovy RX1

Manuál k vývojovému kitu EvB 4.3 rev.3

4 l Všeobecné 12 l Jednofázové transformátory 26 l Three

Návod k použití

How to send or receive SMS message via GSM module by AT

Katalog příslušenství pro PČR

KIT V40 - P moduly

Katalog analysátoru SYSTEM 1111

Popis výukového modulu PRO42 ISP Flash Microcontroller