基于CDMA网络的无线传真接入的研究与实现

摘 要：本文在介绍无线传真接入的基础上，给出了一种基于G3类传真的无线传真接入解决方案，并详细阐述了无线传真的实现过程。
前言
      目前，无线传真服务已逐渐成为无线接入的一个新的需求点。中国对于无线传真的研究和应用主要集中在CDMA网络的基站部分，而对无线传真接入终端的研究，由于受到网络条件和试验环境的限制，主要是集中在PC传真的应用，而对于G3(Group-3)传真的研究和应用开发较少。本文开发了一种基于G3传真的无线传真接入终端设备。通过这种终端接入设备，利用现有的G3传真机就可以实现传统的G3传真。

图1  G3类传真的CDMA网路无线传真框图

无线传真接入
      无线接入是指从交换节点到用户终端部分或全部采用无线手段的接入技术。无线接入技术可以分为移动接入和固定接入两大类，移动接入又可分为高速接入和低速接入两种。高速接入系统一般可用蜂窝系统、卫星移动通信系统和集群系统等实现，低速接入系统可用PCN(个人通信)系统，如：CDMA本地环路、PACS/PHS等实现。固定接入是指从交换节点到固定用户终端采用无线接入技术，他实际上是PSTN网的无线延伸。无线接入系统具有建网费用低、扩容可按需而定和运营成本低等优点，所以在发达地区可以作为有线网的补充，在发展中或不发达地区可以广泛用来替代有线用户环路，节省时间和投资。
      基于G3传真的无线传真接入是利用无线接入技术完成在PSTN网上实现文件传真功能。具体来说就是把交换节点的传真数据利用无线通信网的数据通信技术转送到现有的G3类传真机上，或把G3类传真机的传真数据转发到交换节点，再利用无线通信网的交换机或PSTN网络把传真数据送到相应的目的地，实现文件传真。基于CDMA网络的G3类无线传真接入就是利用CDMA网络的本地环路作为无线接入手段来实现G3类无线传真功能。

基于G3传真的无线传真接入终端的原理
      在现有的CDMA网络中，无线传真业务已经作为一种补充业务功能提供给了终端用户。因此，基于G3类传真的无线传真接入主要解决的问题是G3类传真机和CDMA基站之间的传真呼叫、建链以及传真数据的传递和传真状态的。如图1所示，基于G3类传真的无线传真包括两个部分，即无线传真接入终端部分和CDMA网路基站部分。由于CDMA网络基站部分的技术应用已经较为成熟，在此就不再重复。无线传真接入终端部分由主CPU、CDMA模块、传真板和Z接口转换电路组成。CDMA射频模块完成和CDMA基站之间的语音和数据通信；传真板实质上就是一个传真MODEM，主要是调制/解调G3传真机的传真文件数据，但由于G3类传真机利用电话线路传输黑白两种色调的静止图像，其接口是按照PSTN网络的电话接口(Z接口)来设计的。而传真MODEM的传真数据是通过4线的TX/RX来传送的，因此需要一个Z接口电路实现2/4变换，来完成接口信号的变换。主CPU通过串口分别和传真板、CDMA模块连接，并通过标准的AT (EIA/TIA-IS-707-A.3)指令来控制CDMA模块和传真板，协调无线传真的整个过程。CDMA模块把从空中接口接收到CDMA基站的控制信息和状态信息通过串口送给主CPU，主CPU根据传真线路的状态把传真数据通过串口转发给传真板。传真板在主CPU 的控制下把接收到的数据经过Z接口转换电路转换后，送G3类传真机，或接收由传真机扫描的、经过Z接口转换电路转换后的传真文件，实现G3类无线传真的发送和接收。

G3 类无线传真的实现
      G3类无线传真的实现是一个较为复杂的过程。基于CDMA网络的无线传真在基站和CDMA模块之间按照TIA/EIA/IS-707-A协议可分为TIA/EIA/IS-707-A. 4和TIA/EIA/IS-707-A. 7两种。TIA/EIA/IS-707-A. 4和TIA/EIA/IS-707-A. 7相比，前者更接近T.30协议，控制简单，实现相对容易些，而接入终端主CPU和传真板之间是按照TIA/EIA-592协议规程来处理的。接入终端的主CPU(见图1)是DTE(Data Terminal Equipment)部分，传真板是DCE(Data Circuit-Terminating Equipment)部分。和T.30协议规程中解释的传真过程相类似，无线传真的过程主要包括呼叫的建立和释放、兼容能力检测、传真机工作状态的设定、通信线路的检测和监测以及在必要的时候进行传真操作的再次呼叫等。下面就以本地传真机作为发送方来详细讨论无线传真的实现过程。
      在CDMA网络系统中，传真业务是有别于语音业务的一项服务，它是和同步数据业务一起作为数据业务提供给终端用户的。对于接入终端来说，传真服务的设置不同于一般的语音服务，因此，在拨传真号码之前，就应该先拨一个特定的字符串(如：“#*11”或称为传真标志)，让接入终端知道此次操作是传真操作。在发传真的过程中，接入终端的传真板相对于异地传真机来说是传真的发送方，但相对于本地传真机来说却是传真文件的接收者。接入终端在接到传真标志后，通过相应的AT指令初始化传真板，主要包括传真的类型、传真的链路速度和一页传真文件的时间等基本参数，并通过CDMA模块向目的传真机发起传真呼叫。在协商好本地传真机和接入终端的传真板以及接入终端和CDMA基站的数据链路后，接入终端应答本地传真机的传真呼叫。传真机把传真文件的数据通过电话线以及电话接口电路送给传真板，传真板把接收的数据通过串口传给CPU，CPU根据当前CDMA模块的状态以及空中数据链路的状态，做相应的缓存后通过CDMA模块发给CDMA网络的基站，CDMA的基站和交换机根据具体情况，把传真数据送到PSTN网络，再送到另一个传真机(传真的接收方是固定电话用户)或另外的基站和交换机中(传真的接收方是一个移动终端)，这样就完成了发送传真的全过程。
      如果是收传真，接入台相对于本地传真机来说是传真的发起者。CDMA模块收到基站送来的呼叫，确认了是接收传真操作之后，初始化传真板，并通过传真板向本地传真机发起接收传真的呼叫，在完成本地传真机以及CDMA空中接口的建链以后，主CPU把CDMA基站通过CDMA模块送过来的传真数据作适当的调整后送给传真板，在CPU的控制下，传真板把传真数据经过电话接口电路做2/4线变换后送到本地传真机，输出传真文件，详细过程和发送传真类似，在此就不详细叙述。

结语
      本文介绍的基站部分基于TIA/EIA/IS-707-A. 4协议规程的基于G3类的无线传真，在中兴通讯股份有限公司的CDMA商业营运网实验都获得了成功，并实现了商业化。