LTE宽带集群通信技术发展及应用

1、LTE宽带集群通信技术发展及应用 摘要：LTE技术在宽带数字集群通信中的应用，已 经成为通信领域的研究热点。本文结合集群通信系统发展需 求和现状，分析了 LTE宽带集群技术面临的挑战，阐述了解 决关键技术的方法。 Abstract: The application of LTE technology in broadband digital trunked communication has become the research focus of communication field. Combined with the development requirements and the c

2、urrent situation of trunked communication system， this paper analyzes the challenges of LTE broadband cluster technology and expounds the measures to solve the key technology. 关键词：LTE宽带集群；集群通信系统；频谱利用率； 无线专网 Key words : LTE broadband cluster ； trunked communication system ； spectral efficiency ； wire

3、less private network 中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号： 1006-4311（ 2015）07-0063-02 0引言 集群通信系统是一种高级的移动通信系统，它较好地适 应了集团指挥调度和专业通信的实际需求，符合现代通信行 业的未来发展方向。 1集群通信系统的现状和发展趋势 目前，我国应用最广泛的数字集群技术是TETRA， iDEN，GT800和GoTa四种。iDEN系统是摩托罗拉公司最 新推出的集数字话音传输为一体的综合数字集群通信系统， 采用TDMA技术，使得在25kHz信道上可以同时传送 6路 数字话务，并可动态分配带宽。TETRA采用欧洲电信标淮 协

4、会（ETSI）制定的多功能数字集群无线电标准，提供多种 附加业务，其中大部分为 TETRA所独有。系统具有兼容性 好、开放性好、频谱利用率高和保密功能强等优点，是目前 国际上较为先进、参与生产厂商较多的数字集群标准。 通过分析和研究集群通信系统的发展过程可知，目前集 群通信系统的发展严重滞后于公众移动通信系统的发展，同 时其技术链条和创新机制仍有待进一步改进和完善。当前， 市面上使用范围较广的集群通信系统主要为窄带数字集群 通信系统，技术含量较低，服务范围有限。以TETRA系统 的最新演进 TEDS （ TETRA Enhanced Data Service，TETRA 增强数据业务）为例，在

5、最理想情况下也仅能支持518kbps 的峰值传输速率。 随着信息化与工业化融合的不断深入，能源、交通运输、 现代农业、公共安全等重点行业已经充分认识到信息化改造 对促进传统工业生产方式变革、产业结构优化，提升生产效 率和经济效益等方面的重要性。结合行业安全生产、经营管 理、应急处置等功能的专用通信系统将成为专网下一步发展 的重中之重。 随着行业信息化趋势的不断增强，人们对行业专用无线 网络通信的要求也随之提高，人们一方面希望借助大数据传 输和高宽带实现高效办公和内部管理；另一方面还要求实现 语音集群、宽带数据河北视屏应用的一体化，提高无线网络 通信系统的专业化和智能化，提高系统容量。基于TD-

6、LTE 技术发展宽带多媒体数字集群可以在现有的网络条件下，将 网络、专业语音终端、数据和高清视频有机融合起来，以便 更好地提升系统服务能力。TD-LTE技术作为当前通信行业 的一种国际化发展趋势，实现了大宽带和高频谱配置的发展 要求，有效地提升了网络运行效率和单个基站的效率。同时， 该技术还采用了由 NodeB构成的单层结构，大大简化了网络 设计程序，降低了延迟。 目前，我国正式启动了基于 TD-LTE的政务网试验，旨 在提升政府部门的集群通信效率，实现高效率的电子政务服 务。政务实验网采用行业申请或城市申请的方式进行，由无 线电管理局统一进行频率授权，并明确了其使用地区和期 限。其中，获得1

7、.4GHz试验频段授权的城市为北京、上海、 南京、天津。此后，各地陆续开始网络建设，并取得了一定 的建设成效。另外，石油、电力、航运、港口等行业也积极 开展TD-LTE专网宽带数字集群通信系统建设，有效地提升 了行业通信的信息化水平。 2 LTE技术的应用 2.1 TD-LTE技术特性满足行业发展需求TD-LTE技术 是3GPP大力发展的新一代宽带无线通信技术，属于国际4G 标准。它以OFDM和MIMO技术作为其无线网络演进标准， 实现了信息的高速率传输和接受，它能够在20M频谱带宽下 达到100Mbps和上行50Mbps的峰值传输速率；LTE系统采 用全IP网络架构，网络结构扁平化，有效的缩

8、短了控制面和 用户面时延；LTE系统的下行频谱效率为 5bits/Hz，上行频 谱效率为2.5bits/Hz，相比3G系统提高了近2-4倍。 2.2 TD-LTE产业基础为行业应用提供可靠保障TD-LTE 及时是我国自主创新的 TD-SCDMA的演进技术，是未来宽 带移动通信的主流标准之一。相比与传统的通信系统， TD-LTE宽带集群通信系统的传输性能和抗干扰性都得到了 很大地提升，它具有大宽带、高速度、高频谱利用率、大信 道容量等优势，较好地满足了现代集群通信网络在容量、带 宽、传输速率和频谱利用率等方面的需求，而且在系统研发 的自主性方面具有其他宽带通信技术不可比拟的优势。随着 现代社会经

9、济的不断发展，TD-LTE公网产业链的构建和运 行模式将不断演化和完善，并朝着低成本方向发展，其产品 性能的提升和价格下降必将推动各个传统和现代行业的发 展壮大，并为其未来发展提供强有力的网络通信支持。 2.3 TD-LTE有利于提升国家、行业信息安全在知识产权保 护上，TD-LTE将有效地推动产权保护方式方法的创新，提 升其产权保护效果，有利于国家整体战略安全和行业信息安 全的保障与维护。 综上所述，基于TD-LTE的宽带数字集群通信系统的产 生和发展必将改善传统和现代行业的发展面貌，提升产业价 值和经济效益。一方面 TD-LTE的技术凭借其优势推动了各 个行业的发展，并为其提供各种最新最全

10、的信息技术服务； 另一方面现代行业的发展也有效地带动了TD-LTE终端、仪 表、配件服务、网络、芯片等环节的高效全面发展。 3 LTE宽带集群关键技术 现有的低频段频率资源已非常紧张，而对小范围的组 网，TD-LTE相对于窄带集群系统，需要比较大的频率带宽。 而且对于增加覆盖范围来说，1GHz（ 700MHz，350MHz， 400MHz频段）以下为优质频段。低频段比高频段在覆盖上 有着无可比拟的优势，采用低频段，覆盖同样的地区，可以 大大减少基站数量，降低系统建网成本。对于集群系统来说， 其特点为用户数较少，且投入后较难收回投资，因此对成本 要求较高，要求能尽量增大覆盖范围。对于集群系统来说

11、， 不可能像公网那样有良好的覆盖，需要保证通话的及时性、 低时延、安全性。在行进中，集群系统未架设时，需要有脱 网直通功能。并且需要与原有MPT1327、TETRA系统实现 互连互通。集群终端进入宽带化后，其视频，数据传输等 功能要比窄带集群消耗更大的电量。为了更好的利用现有装 备的窄带集群系统，降低部署成本，需要解决终端内的窄带 和宽带的兼容性问题。解决这个问题的方法是研制双模双待 或双模单待的终端，当终端处于窄带集群系统覆盖之下时， 可以转到窄带模式工作，将宽带模块挂起以降低功耗。当终 端处于宽带集群系统覆盖之下时，可以转到宽带模式工作， 将窄带模块挂起以降低功耗。如果终端同时处于窄带和宽

12、带 集群系统覆盖之下时，可以根据业务需要在宽带和窄带工作 模式之间进行切换。 4总结 随着信息时代的到来，全球无线装网也开始向宽带方向 发展。在此背景下，LTE以其技术优势受到了各个行业的青 睐，并逐步达成产业共识。目前，我国已在北京、天津、上 海等城市陆续开展 TD-LTE政务网试验，并制定了专门的行 业技术标准。但目前LTE宽带集群通信技术仍处于不断发展 完善中，需要产业界的共同努力与合作。 参考文献： 1 陈园基于LTE的宽带集群系统演进路线及关键技术 研究J.电信科学，2012，11： 32-36. 2 吴建华丄TE无线宽带集群方案研究J.中国新通信， 2014, 20: 21. 3

13、王仑丄TE宽带集群专网的行业应用J.移动通信， 2014，01： 54-55. 不论身处何地，居于何种逆境，他（她）们都不会畏惧坎坷和暴风雨的袭击。因为知道活着的意义，就是真实的直面风浪。 一个处处像别人表明自己优秀的，恰恰证明了他（她）并不优秀，或者说缺什么，便炫耀什么。 真正的优秀，并不是指一个人完美无缺，偶像般的光芒四射。而是要真实地活着，真实地爱着。 对生活饱有热情，满足与一些小确幸，也要经得起诱惑，耐得住寂寞，内心始终如孩童般的纯真。 要知道，你走的每一步，都是为了遇见更好的自己，都是为了不辜负所有的好年华。 生而为人，我们可以失败，却不能败的没有风骨，甚至连挑战的资格都不敢有。 人

14、当如玉，无骨不去其身。生于尘，立于世，便该有一颗宽厚仁德之心，便有一份容天下之事的气度。 一个真实的人，但是又不会过于执着。 因为懂得，水至清则无鱼，人至察则无徒的道理。完美主义者最大的悲哀，就是活得不真实，不知道审时度势，适可而止。 一扇窗，推开是艳阳天，关闭，也要安暖向阳。不烦不忧，该来的就用心珍惜，坦然以对；要走的就随它去，无怨无悔。 人活着，就是在修行，最大的乐趣，就是从痛苦中寻找快乐。以积极的状态，过好每一天，生活不完美，我们也要向美而生。 一个真实的人，一定是懂爱的。 时光的旅途中，大多数都是匆匆擦肩的过客。只有那么微乎其微的人，才可以相遇，结伴同行。而这样的结伴一定又是基于志趣相投，心性相近的品性。 最好的爱，不是在于共富贵，而是可以共患难，就像一对翅膀，只有相互拥抱着才能飞翔。爱似琉璃，正是因为纯粹干净，不沾染俗世的美。 懂爱的人，一定是真实的人。正是因为懂得真爱的不易，所以更是以真面目面对彼此，十指紧扣，甘愿与爱的