第五章无线集群通信系统(PPT39页)

1、5.1 无线集群通信系统概述无线集群通信系统概述一、主要特点：1）呼叫接续速度快（300500ms)2）以组呼为主，同基站群组内用户共享下行无线频道3）采用按键讲话（PTT）方式，进行单工、半双工呼叫4）支持私密选呼与群组呼叫5）组内呼叫讲话时，按住PTT键，同组被叫不需要摘机可直接接听二、城轨无线集群通信系统二、城轨无线集群通信系统城轨无线调度通信采用数字集群，集群系统将调度网的频点集中使用，资源共享数字集群系统中，调度网采用虚拟专网方式使用，相互独立，互不影响。无线集群通信分机具有脱机对讲功能，司机与调度员不能正常通话的紧急情况下使用，司机可直接呼叫车站值班员，作为应急通信使用。二、城轨无

2、线集群通信系统二、城轨无线集群通信系统无线集群采用单工、半双工为主要通信方式，按键讲话才占用无线通道。具有选呼，组呼、列车广播、优先呼叫、强拆、强插、调度通话录音、后台监听等功能800MHzTETRA集群通信系统生产商：MOTOROLA&EADS5.2 无线调度通信技术基础一、系统组成：移动交换机、归属用户数据库（HDB）、访问用户数据库（VDB）鉴权服务器（Aus）、网关服务器（NMS）、基站控制器（BSC）、基站、移动台、固定台、调度台二、通信方式单工、半双工、全双工三、专网调度与集群调度三、专网调度与集群调度1、专网调度一个调度专网配置一组专用载频，载频空闲，其他专网也不能使用。

3、例：行车调度、维修调度、防灾调度等2、集群调度定义：将几个专网调度合并，共用一组公共载频，各专网以虚拟专网存在，共享公共载频资源2、集群调度优点：1）共用频点虚拟专用网共用频点，动态信道分配2）共用设施共用无线集群系统的核心网和无线接入网设备3）共享覆盖区4）共享通信服务5）分担费用四、无线集群通信系统的集群方式四、无线集群通信系统的集群方式无线集群系统主要通信方式为调度台与移动台、移动台与移动台之间的单频单工或半双工通信。集群方式：分配给集群用户之间一次通话分配无线信道的方法1、消息集群用户在调度通话期间，话见停顿不超过610s始终占用一条固定的无线信道四、无线集群通信系统的集群方式四、无线

4、集群通信系统的集群方式2、传输集群定义：A、B双方通信，A按PTT占用空闲信道，松开PTT，释放信道缺点：话务高峰期，通话不连续3、准传输集群松开PTT键0.56s释放信道五、组网方式五、组网方式1、大区制只设置一个基站，利用直放站扩大覆盖范围特点：优：无越区切换，成本低缺：可靠性低，存在多径干扰场点多，单基站载频受限，扩容受限五、组网方式五、组网方式2、中区制：设置少量基站，利用直放站扩大覆盖范围，话务量多配置较多频点非相邻基站可以使用同频率优点：越区切换频次少，干扰少，可靠性高，成本低，扩容方便灵活城轨中，中区制基站与直放站间，使用同轴泄露电缆链接或利用城轨传输网链接五、组网方式五、组网方

5、式3、小区制多个基站，直放站消灭盲区4、越区切换分类：越区切换 漫游切换判断切换准则：1）信号电平2）载干比六、多址技术六、多址技术1、频分多址双工通信：收发使用不用频率，收发间有间隔，每个用户通信占用一个频道模拟无线通信中，只能采用频分多址数字无线通信中使用较少2、时分多址只能传送数字信息分类：34路复用和810路复用TETRA无线集群系统时分多址制式中，对25KHz带宽载频进行4路时分复用六、多址技术六、多址技术3、码分多址七、射频调制技术七、射频调制技术5.3 无线集群通信系统制式分类无线集群通信系统制式分类一、TETRA数字集群通信系统数字集群无线电标准，TDMA多址方式技术特性：信道

6、间隔：25KHz双工间隔：10MHz或25MHz调制方式：/4DQPSK调制信道比特率：36Kbit/s语音编码速率：4.8kbit/s接入方式：TDMA（4各时隙）用户数据速率：7.2Kbit/s数据速率可变范围：2.428.8Kbit/s5.3 无线集群通信系统制式分类无线集群通信系统制式分类二、二、iDEN数字集群通信系统数字集群通信系统技术特性：技术特性：多址方式：多址方式：TDMA信道宽度：信道宽度：25KHz每信道时隙数：每信道时隙数：6适用适用频段：频段：800MHz或或1.5GHz收发双工间隔：收发双工间隔：45MHz语音编码：语音编码：4.2Kbit/s的的VSELP声码器声

7、码器信道检错编码：循环冗余校验码信道检错编码：循环冗余校验码信道纠错编码：多码率格形前向纠错信道纠错编码：多码率格形前向纠错调制信道比特率：调制信道比特率：64Kbit/s支持多业务机制：调度、电话互联、电路数据支持多业务机制：调度、电话互联、电路数据/传真、短消传真、短消息、分组数据业务息、分组数据业务5.4 TETRA数字集群通信系统概况：TDMA技术将载频25KHz带宽分成4个时隙，采用大中小区域覆盖均可，使用800MHz专用网频段组成：核心网 基站1、接口、接口1）系统空中接口：数字无线电路径功能：组呼、选呼、有线电话呼叫控制与业务信道2）承载256Byte的段数据业务3）承载电路数据

8、与分组数据业务：2.4kbit/s28.8kbit/s4）位置登记5）安全性与无线终端鉴权1、接口、接口2）直通模式的空中接口：数字无线电路径组呼、选呼、短数据业务，直通模式下中继扩大覆盖范围3）MMI（移动台人机接口）4）终端设备接口：移动台与外围数据业务设备之间接口5）网管接口：与PABX网络的连接，系统与IP内网或互联网的接口1、接口、接口6）系统间接口：7）网络管理单元：8）本地线路连接的终端接口与远端线路连接的接口TETRA系统核心网与本地或远端调度台、网管终端之间接口，采用NISDN接口完成二、二、TETRA空中接口空中接口1、工作频段：上行链路上行链路806MHz821MHz下行

9、链路下行链路851MHz866MHz45MHz双工间隔双工间隔二、二、TETRA空中接口空中接口2、物理信道：一个无线载波划分成4个时隙，每个时隙用作一个物理信道，承载话音/数据业务、控制信令等在一个基站覆盖区域内，共用一个下行信道分类：a、控制物理信道：承载控制信息和短数据业务主载波第一时隙为主控制信道b、业务物理信道：分配给一个或多个移动台承载话音或数据业务的时隙c、未分配物理信道：未分配给移动台的时隙二、二、TETRA空中接口空中接口3、逻辑信道：两方或多方通信的逻辑通信路径1）业务信道：传送话音和数据业务 TCH/S：传输4.8Kbit/s数字话音 TCH/7.2：传输7.2Kbit/

10、s数据 TCH/4.8：传输4.8Kbit/s数据 TCH/2.4: 传输2.4Kbit/s数据最高可提供7.2kbit/s数据业务二、二、TETRA空中接口空中接口3、逻辑信道：2）控制信道：传输控制信令或用户分组数据信息广播控制信道、线性化信道、信令信道、计入指配信道、借用信道三、三、TETRA的网络结构的网络结构1、网络结构：SwMI网管终端其他网络调度台移动台三、三、TETRA的网络结构的网络结构1、网络结构：SwMI：核心网和无线接入网，由基站、传输链路、交换控制设备、数据库组成核心网采用电路交换或IP软交换TETRA用户通过移动台或有线接入TETRA网络，有线台只提供调度功能三、三

11、、TETRA的网络结构的网络结构2、SwMI1）基站）基站2）交换控制系统）交换控制系统3）数据库）数据库4）网关）网关5）运行维护中心）运行维护中心3、TETRA区域划分：区域划分：四、TETRA编号方案用户身份码：1）TSI：TETRA用户身份码2）TMI：TETRA管理身份码单独TSI是TETRA网络中唯一识别移动用户的号码：共48bit,前24bit为国家和网络代码，国家代码10bit,编号容量1024个网络代码14bit,编码容量16348个，后24bit用来定义TETRA用户网络地址，容量为016777215N1N2N3N4S1S2S3S4S5S6S7S85.5 TETRA在城轨中

12、的应用在城轨中的应用一、基站配置方案：一、基站配置方案：1、单基站、单基站+光纤中继器光纤中继器集群基站（控制中心）集群基站（控制中心） 中继器（各车站中继器（各车站+车辆段）车辆段）优点：无越区切换，工程造价低优点：无越区切换，工程造价低缺点：频率资源利用率低，可靠性差，存在多径干扰的可能场点多，缺点：频率资源利用率低，可靠性差，存在多径干扰的可能场点多，扩容受限扩容受限2、多基站、多基站+中继器中继器 多个基站多个基站 中继器中继器优点：同轴：节省设备、投资低、可靠性高、时延小优点：同轴：节省设备、投资低、可靠性高、时延小 光纤：信号好，距离受限小，配置灵活光纤：信号好，距离受限小，配置灵

13、活缺点：同轴：易受干扰、基站与中继器距离受限缺点：同轴：易受干扰、基站与中继器距离受限光纤光纤同轴泄露电缆同轴泄露电缆或光纤或光纤一、基站配置方案一、基站配置方案：3、全基站：每个车站设置集群基站特点：优点：通信质量好、可靠性高、频率资源利用率高、五中继器延时及噪声积累问题、扩容方便缺点：成本高，越区切换频次增高二、射频覆盖方案二、射频覆盖方案1、频率配置原则：1）降低和减少各种类型的频率干扰2）降低与减少干扰频率配置3）提高载频利用率4）相邻基站频率间的三阶互调2、泄露电缆用于城轨隧道区间无线信号覆盖二、射频覆盖方案二、射频覆盖方案3、天线：、天线：1）棒）棒状状天线（全向天线）：用于车辆段

14、等较大范天线（全向天线）：用于车辆段等较大范围地面区域围地面区域2）耦合天线（全向天线）：站厅层或其他面积较）耦合天线（全向天线）：站厅层或其他面积较小的区域小的区域3）八木天线）八木天线（定向天线（定向天线）：覆盖有特殊需求的区）：覆盖有特殊需求的区域域4）鞭状天线（全向天线）：手持台收发天线）鞭状天线（全向天线）：手持台收发天线5）圆盘天线（定向天线）：站厅、出入口及无线）圆盘天线（定向天线）：站厅、出入口及无线车载台收发天线车载台收发天线二、射频覆盖方案二、射频覆盖方案4、无线覆盖范围：1）泄露同轴电缆：隧道、地面、高架运行线路及沿线地下站站台区2）吸顶低廓天线：沿线车站站厅（部分出入通

15、道）3）室外全向天线和低廓天线：车辆段、停车场5、越区切换：非声明型切换、非通知型切换、3类通知型切换、2类通知型切换、1类通知型切换三、系统同步方案三、系统同步方案1）主从同步：2）独立同步四、无线集群四、无线集群终端终端1、车载台：城轨列车前后两端驾驶室各安装一台车载台2）车站台：为固定台，位于车站控制室车站值班长通过车站台与行调联系，经行调转接与司机通话3）手持台：与调度员通话，及组呼五、用户组别配置五、用户组别配置按通信对象划分通话组1、行车调度网1）正线运营列车组2）站长组3）工程车组4）行车安全组2、车辆调度网1）车辆段列车组2）车辆段管理组3）车辆段维修组五、用户组别配置五、用户组别配置3、维修调度网：4、环控调度组5、公安调度组6、动态分组六、用户组别的六、用户组别的转换转换1、自动转租2、调度人工转租1）调度主动转租2）司机请求转租七、城轨集群系统的运行方式