项目4--集群移动通信系统体制.pptx

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1、第4章 集群移动通信系统体制认知数字集群移动通信系统认知 1数字集群移动通信系统的应用认知2CONTENTS目录数字集群移动通信系统认知1l 概述l TETRA系统认知l PDT系统认知l iEDN系统认知l GoTa系统认知l GT800系统认知概述1998年3月，国际电信联盟(ITU)根据各国提交的集群通信系统标准制定了APCO25、Tetrapo1、EDACS、TETRA、DIMRS、IDRA、FHMA等7个数字集群通信系统的国际标准，在这些标准中，APCO25、Tetrapo1、EDACS等3个为频分复用(FDMA)的技术标准，TETRA、DIMRS(后来改名为iDEN)、IDRA等3

2、个为时分复用(TDMA)的技术标准，FHMA为采用跳频多址技术的标准。从目前的应用来看，TETRA和iDEN两个系统应用较为广泛，另外由中国中兴通讯提出的GoTa技术的发展也越来越成熟，填补了中国在集群通信领域知识产权的空白。TETRA系统认知Tetra（TerrestrialTrunkedRadio地面波集群通信）是欧洲电信标准协会(ETSI)于1995年正式确定的一种新一代数字传输网络无线产品标准，它包括了一系列已定义的开放接口、呼叫服务和协议。它是一种基于数字时分多址（TDMA）技术的无线集群移动通信系统。该系统是专业移动通信统一标准的开放性系统。可在同一技术平台上提供指挥调度、数据传输

3、和电话服务，它不仅提供多群组的调度功能，而且还可以提供短数据信息服务、分组数据服务以及数字化的全双工移动电话服务。支持移动台脱网直通（DMO）方式，可实现鉴权、空中接口加密和端对端加密。具有虚拟专网功能，可以使一个物理网络为互不相关的多个组织服务。TETRA系统认知TETRA整套设计规范可提供集群、非集群以及具有话音、电路数据、短数据信息、分组数据业务的直接模式（移动台对移动台）的通信。TETRA可支持多种附加业务，其中大部分是TETRA独有的。TETRA系统是一种非常灵活的数字集群标准，它的主要优点是兼容性好、开放性好、频谱利用率高、保密功能强，是目前国际上制定得最周密、开放性好、技术最先进

4、、参与生产厂商最多的数字集群标准。TETRA系统认知-Tetra系统特点Tetra系统频谱效率高，采用TDMA技术，使每25KHz信道复用4时隙；与其它数字集群系统比较还具有下列特点：（1）快速反应Tetra系统的呼叫建立时间非常短，实际小于0.3秒，GSM-R欧洲铁路综合移动通信系统实际测试数据最快为3秒。（2）调度业务丰富Tetra有多种指挥调度功能，如：迟后进入、区域选择、监听、动态重组、多种优先级配置方案（呼叫排队、强拆抢占、扫描优先等），功能齐全，可以按需选配。TETRA系统认知-Tetra系统特点（3）加密方式灵活除公共密钥加密外，有空中接口加密、端到端加密等方式，可满足普通、商业

5、、秘密、机密等不同级别需要。（4）安全性高Tetra的鉴权较GSM更为严密，有单向双向空中接口鉴权，在专业网中可以防止各种威胁，使得专业网正常运行更有保障。（5）可脱网直通Tetra在直通（DMO）工作模式中，无线用户可以不通过网络基础设施，使用不受基站和交换机控制的无线频率，直接进行相互间的通信。TETRA系统认知-Tetra系统特点（6）话音质量好在严重噪声环境下，GSM手机通话质量会变差，而Tetra终端则不受环境因素影响，听不见杂声干扰，话音清晰。（7）高速适用性强在高速运行的汽车、火车或直升飞机中，当时速达到140公里/小时的时候，GSM手机通话话音已听不见，而Tetra终端的通话话

6、音仍非常清晰，据测试，Tetra终端可在时速高达260公里/小时的直升飞机上进行通信。（8）Tetra标准开放Tetra属欧洲标准，可以从网上免费下载。TETRA系统认知-Tetra系统特点（9）系统组网灵活Tetra在设计上支持小、中、大型系统，集中式、分布式、混合式部署，根据实际组网情况选择部署方式。（10）多频段选择可提供多频段系统，如：350-400MHz、410-470MHz和806-870MHz不同频段的系统（11）通信模式多样可提供全双工通信、半双工通信及数据通信服务。TETRA系统认知-TETRA标准族TETRA可看成是TETRA话音十数据(V十D)、TETRA分组数据优化(P

7、DO)和TETRA直接模式通信(DMO)3个普通标准的集合。所研制的设备可以包含上述一个或多个标准功能，也可以根据用户的需求对标准进行变通处理，从而使TETRA更加灵活、功能也更强。TETRA系统认知-TETRA标准族(1)TETRAV十D使用25kHz信道的TDMA系统，每射频信道分4个时隙，能同时支持话音、数据和图像的通信。与单个移动台相结合，可减少阻塞及互调干扰问题，数据传输速率最高可达288kb/s。(2)TETRAPDO使用25kHz信道的TDMA系统，每射频信道分4个时隙，主要面向宽带、高速数据传输。TETRAPDO只能支持数据业务，TETRAV十D则数话兼容。它们的技术规范都基于

8、相同的物理无线平台(调制相同，工作频率也可以相同)，但物理层实现方式不太一样，所以不能实现互操作。TETRA系统认知-TETRA标准族(3)TETRADMODMO是脱网直通模式，直通模式就是终端机之间直接通过空中接口通信，不需要网络基础设施。当移动台处于网络覆盖范围外，或即使在覆盖范围之内，但需要安全通信时，可采用TETRADMO方式，实现移动台对移动台的通信。如果终端处于网络覆盖范围之内，通过入网终端，就可以在ISO第3层上提供集群方式与直通方式的相互转换。（4）TETRATMO(TrunkedModeOperation)TMO是集群模式，集群模式就是终端机之间需要中转站（网络基础设施）才能

9、通信。通话距离远并具有丰富的调度业务，可支持半双工和全双工两种模式通信。但是需要网络，在没有建立基站的地方不能使用。TETRA系统认知-TETRA的技术体制(1)主要技术特性TETRA系统主要技术特性如表1所示。表1TETRA系统主要技术特性表序号 内容 技术特性1 信道间隔 25kHz2 调制方式/4DQPSK3 调制信道比特率 36kb/s4 语音编码速率 4.8kb/s(ACELP)5 接入方式 TDMA(4个时隙)6 用户数据速率 7.2kb/s(每时隙)7 数据速率可变范围 2.4kb/s28.8kb/s8 接入协议 时隙ALOHATETRA系统认知-TETRA的技术体制(2)集群方

10、式TETRA标准支持消息集群、传输集群和准传输集群3种集群方式。消息集群是在调度通话期间，控制系统始终给用户分配一条固定的无线信道。从用户最后一次讲完话并松开PTT开关开始，系统将等待610s的“信道保留时间”后“脱网”，完成消息集群，再将该信道分配给别的通话对使用。若在保留时间内，用户再次按PTT开关继续通话，则双方仍在该信道上通话(即保持原来的信道分配)。消息集群采用按需分配方式，频谱利用率不高。TETRA系统认知-TETRA的技术体制传输集群是指用户双方以单工或半双工方式工作时，用户按下PTT开关，就占用一个空闲信道工作。当用户发完第一个消息松开PTT开关时，就有一个“传输完毕”的信令送

11、到基地台控制器，以指示该信道可再分配给其他用户使用。传输集群的信道采用动态分配方式，频谱利用率高，但可能导致通话不连续和不完整。准传输集群兼顾消息集群和传输集群的优点，缩短了“信道保留时间”(约0.5-6s)，增加了用户每次发话完毕并松开PTT开关后的时间，使消息不会中断。准传输集群的信道利用率比传输集群低。TETRA系统认知-TETRA的技术体制(3)频谱资源TETRA标准的显著特点是其频率资源的灵活性。频谱范围从VHF的150MHz到UHF的900MHz，收发频率间隔有两种，分别为10MHz和45MH，如表2和表3所示。表210MHz双工间隔上行链路 下行链路 应用380390MHz390

12、400MHz欧洲安全部门410420MHz420430MHz欧洲450460MHz460470MHz欧洲表345MHz双工间隔上行链路 下行链路 应用870888MHz915933MHz欧洲806821MHz851866MHz中国TETRA系统认知-TETRA的技术体制(4)系统设计规范TETRA系统采用大区制设计，参数如下：呼叫建立时间300ms邻道功率60dBc基站RF功率0.6W40W移动台RF功率1，3，10，30WTETRA系统接收灵敏度(2BER)：移动台衰落107dBm，静噪l12dBm固定台衰落109dBm，静噪115dBmTETRA系统认知-TETRA的技术体制(5)网络结构

13、TETRA标准对无线电网络的结构没有明确限制，其基础结构只定义了6个规定的接口标准，用于确保网内操作互联和网络管理。这6个接口分别是无线空中接口、有线站接口、系统间接口、移动台(包括有线终端)与终端设备间的终端接口、网络管理接口和直接模式无线电空中接口。TETRA系统认知-TETRA系统的业务功能TETRA系统的业务包括基本电信业务和附加业务。其中，根据接入点的不同，基本电信业务又分为承载业务和电信业务。承载业务提供终端网络接口之间的通信能力(不包括终端功能)，具有较低层属性的特征(OSI的第l一3层)。电信业务提供两用户之间相互通信的全部能力(包括终端功能)，除具有较低层的属性外，也具有较高

14、层的属性(OSI的第47层)。附加业务是对承载业务或电信业务的改进或补充。TETRA系统认知-TETRA系统的业务功能（1）语音业务标准单呼标准单呼是系统最基本的呼叫功能，即通过拨号进行个人对个人呼叫；对于呼叫成功的立即自动接通话路，对于呼叫失败的提示被叫用户信息。通话过程中动态地显示对方号码。标准组呼使用半双工方式建立的一对多的Direct呼叫，Tetra终端最常用的呼叫方式之一。只有那些已经成功附属特定组的终端用户才能接收到对该组的组呼接入信号。TETRA系统认知-TETRA系统的业务功能紧急呼叫Tetra终端和调度台可以根据情况设置紧急呼叫。紧急呼叫拥有最高的预占优先级（15级）。紧急呼

15、叫如果需要可以预先清空正在进行的呼叫资源。通过按下终端紧急呼叫键即可发起紧急呼叫。紧急呼叫指示会在被叫方显示。预占呼叫发起预占优先级的呼叫，可以打断正在进行的普通优先级的呼叫。电话网关网关呼叫包括PSTN和PABX网关呼叫，即是Tetra终端在TMO模式下可以通过PSTN或PABX网关与公网或集团网的用户之间进行互联互通。TETRA系统认知-TETRA系统的业务功能（2）数据业务状态消息（Status）预定义状态信息用于从一个用户到另一个用户（或一个组）快速可靠地发送预定义信息，而无需语音呼叫。用户消息（SDS）Tetra系统提供短数据服务，允许在移动终端设备间传送短信息。支持对单个Tetra

16、用户和用户群或者是外部应用（例如调度台）的SDS请求。TETRA系统认知-TETRA系统的业务功能GPS定位终端可接收GPS卫星定位信号，向基站发送GPS定位信息。调度台根据终端的定位信息，实现可视化调度。IP分组数据(PacketDATA)IP包在两个无线终端、一个无线终端和IP数据网关、客户以太网网关和客户应用之间传送。可以使用任何标准的应用，比如Web、FTP、e-mail等。可以交换任何类型的信息，比如图片、文字、声音。TETRA系统认知-TETRA系统的业务功能（3）调度台基本功能（DWS）DWS可以理解为特殊的一款Tetra终端，它具有调度的能力。DWS功能强大，一个操作员可以控制

17、一组移动终端的部分或全部活动。终端呼叫调度台无线用户通过呼叫调度台ID号码呼叫调度台。调度台呼叫终端通过调度软件可以选呼某一个或某一组移动用户。调度台数据业务调度台可与移动用户之间相互传输短信息及状态消息。TETRA系统认知-TETRA系统的业务功能强插、强拆调度台可以强行插入正在进行的通话，参与到这个通话中，也可以把这个通话强行拆线。环境侦听环境侦听呼叫业务以隐蔽的方式监听被叫用户周围的声音。通话监听调度台可以插入当前正在通话的信道监听通话内容。此时调度台可以听到该呼叫的通话信息，而被监听的用户并不知道其通话被监听。TETRA系统认知-TETRA系统的业务功能(4)录音功能Tetra系统可部

18、署强大的录音功能，通过在系统中部署录音服务器，可实现以下功能：录音可实现全网录音，也可以选定特点的组织进行录音。记录短信查询回放通过Web客户端查询、下载与回放录音，查看统计分析数据，查看短信，查看登记信息，以及根据系统日志了解客户端使用情况。TETRA系统认知-应用范围从应用角度看，移动通信可分为公用移动通信网(PLMN)、专用移动通信网(PMRS)和无线寻呼系统(RPS)3大类。专用移动通信网是指某部门(如公安、铁路、内河航运、电力系统等)内部使用的移动通信网，可与公用交换电话网(PSTN)或专用有线交换机(PABX)互联。由于TETRA系统可完成话音、电路数据、短数据信息、分组数据业务的

19、通信及以上业务直接模式(移动台对移动台)的通信，并可支持多种附加业务，所以它在专用移动通信网中占有重要地位，甚至可为部分公用事业提供服务。采用TETRA标准的用户按性质可分为公共安全部门、民用事业部门和军事部门等，具体包括公众无线网络运营商、紧急服务部门、公众服务部门及运输、公用事业、制造和石油等行业。PDT系统认知从PDT（PoliceDigitalTrunking：警用数字集群系统），采用12.5kHzTDMA双时隙、4FSK调制、数字语音压缩技术，具有语音清晰、高效频谱效率、通信距离远、抗干扰能力强、省电、模数兼容以及丰富的语音数据业务功能等特点,遵循高性价比、安全保密、大区制、可扩展和

20、模数平滑过渡的五大原则，有效地解决了多种专业通信网融合通信的问题。能满足公共安全、公共事业、工商业等专业用户群体的无线通信指挥调度需求。PDT数字集群通信系统是多用户、多部门共用一组无线信道，并动态管理和使用这些信道的专用移动通信系统。该系统主要用于指挥调度通信，优势在于大范围无线通信时快速反应、便捷使用及多级调度。iEDN系统认知美国MOTOROLA公司生产的800M数字集群移动通信系统简称MIRS，在它的产品国际化后改称IDEN(IntegratedDigitalEnhancedNetworks)这个系统是利用先进的M16QAM、TDMA、VSELP及越区跟踪等技术，能在25kHz的信道内

21、容纳6个话音信道，在现有的800MHz模拟集群信道上增容6倍，再加之频率复用技术和蜂窝组网技术，从而使得有限频点的集群通信网具有大容量、大覆盖区、高保密和高通话清晰度的特点。该系统具有蜂窝无线电话、调度通信、无线寻呼台及无线数传功能。iEDN系统认知iDEN数字集群系统使用的语音编码技术是先进的矢量和激励线性预测编码技术(VSELP)。它将30ms的语音作为一个编码子帧，得到126比特的语音编码输出，即信源编码速率为4.2kbit/s，再加上3.2kbit/s采用多码率格形前向纠错码，形成7.4kbit/s的数据流，使信号电平在较高或较低的输出情况下，都可改善音频质量，得到高质量的话音输出信号

22、。iEDN系统认知在系统覆盖范围的边缘地区，VSELP改善话音信号的效果更好；它的调制技术采用M-16QAM调制，是专门为数字集群系统开发的一种调制技术，具有线性频谱，使25kHz信道能传输64kbit/s的信息而且该种调制方式还可以克服时间扩散所产生的不利影响；iDEN数字集群系统采用了前向纠错(FEC)技术，在译码时自动地纠正传输中出现的错误，当某一帧的数据严重丢失时，用FEC不能重新产生数据，则使用自动请求重发(ARQ)技术，能确认没有收到的数据，并要求重新发送丢失的数据。iDEN系统在全球许多地区得到了广泛的应用，用户总数已经超过了1000万。GoTa系统认知GoTa是中兴通讯自主推出

23、的基于CDMA技术，面向未来技术演进的新一代数字集群通信系统，GoTa的含义是开放式集群架构(GlobalOpenTrunkingArchitecture)，是为满足数字集群通信专网和共网用户的需要而开发的系统，它可以提供共网集群和专业调度统一的业务模式，提高网络综合竞争能力，吸引更多专业和社会集群用户入网，创造更多运营收入，由于GoTa系统采用CDMA技术，通过对空中接口进行改造和优化，使其适应数字集群业务需求，具有容量大，覆盖面广，抗干扰能力强等优点。GoTa系统认知除了基本集群调度业务，GoTa还提供成熟完善的移动传统业务，包括基本电信业务、补充业务、短消息业务和高速数据(153.6kb

24、it/s)业务，另外还可以实现集团虚拟专用网(VPN)的功能，最终用户可以管理其终端用户的终端设备配置，包括开户，增加新服务，更改调度私密号、组号、电话号码，重新编组，随时取得详细通话清单和使用统计等。GoTa系统集群业务主要包括一对一私密呼叫，一对多群组呼叫，动态重组，强拆强插，迟后接入，呼叫显示，通话提示，呼叫前转等等；数据业务包括分组数据业务，消息类业务以及定位业务等等。GT800系统认知GT800是华为提出的基于集群专网应用的技术体制，空中接口采用GSM技术，以GSM和TD-SCDMA基本技术为基础，通过GPRS实现172Kbps的中速数据速率传输功能，通过TD-SCDMA实现2Mbp

25、s数据业务；提供的业务分电话类业务、承载业务以及补充业务三种。其中高速数据业务是通过GPRS和PhaseII阶段的TD-SCDMA技术来实现的。GT800系统具有卓越的集群性能，如：快速的接续性能、群组业务高效共享信道资源、丰富的集群业务、覆盖稳定、高速数据业务、全方位优先级管理以及强大的VPN能力。GT800系统认知GT800满足专业移动用户最严格的呼叫接续速度要求，提供比现有数字集群系统更丰富的集群业务，实现中高速数据速率传输功能，支持全方位的优先级管理业务和强大的VPN功能，除能够实现单呼、组呼及广播呼叫等基本集群业务，还能实现：（1）增强优先级业务、动态编组、快速呼叫建立、功能号码寻址

26、、基于位置的路由、迟后进入、呼叫报告、讲话方识别显示及开放信道呼叫补充业务；（2）用户鉴权、空中接口加密、端到端加密、遥毙/复活、缜密监听、环境侦听等安全类业务；（3）短数据业务、电路方式数据业务、分组数据业务、共网运营VPN业务功能等数据承载业务功能；（4）电信业务、补充业务等电信互连业务；（5）智能网业务功能。数字集群移动通信系统的应用认知2l TETRA系统的应用认知l PDT系统的应用认知l iDEN系统的应用认知l GoTa系统的应用认知l GT800系统的应用认知TETRA系统的应用认知TETRA规范没有限定无线网络的结构形式，只是用特定的接口来定义网络基础设施(在TETRA标准中

27、常称之为交换与管理基础设施（SwMI），它是网络的核心部分。在TETRA规范中定义的接口是保证互通、互连和网络管理所需要的。在一个大型TETRA网络中，SwMI是由多个基站、传输链路、交换设备和数据库组成。在小型系统中，它可能只有一个基站和通过一条链路连接的调度台。TETRA系统的应用认知图4.1TETRA系统结构示意图交换和管理基础设施SwMI是Tetra系统核心，包括基站收发信机（BTS）、交换系统（SS）、数据库（Database）、操作和维护中心（O&M）、各种网关（GatewayFunction）及相关的控制和管理设备。移动终端包括网内移动台和网外工作于直通方式的移动台，移动台通过T

28、ETRA无线接口连接到SwMI上，还包括有线终端。这里以长沙1号线为例介绍TETRA系统。TETRA系统的应用认知-TETRA系统组成长沙1号线使用的无线数字集群系统,是利用海能达ACCESSNET-TIPTETRA系统强大的虚拟专网功能，能满足地铁运营线路无线调度通信系统各通话组的相互独立，在各自的通话组内的通信操作互不妨碍，其主要功能如下：（1）地铁专用无线通信系统是为了保证地铁安全、高密度、高效运营而建设的话音、数据无线通信系统；（2）为地铁运营的固定用户（控制中心及车辆段调度员、车站值班员等）和移动用户（列车司机、防灾人员、维修人员）之间的语音和数据信息交换提供可靠的通信手段；（3）对

29、行车安全、提高运输效率和管理水平、改善服务质量提供了重要保证；（4）同时，在地铁运营出现异常情况和有线通信出现故障时，亦能迅速提供防灾救援和事故处理等指挥所需要的通信手段。TETRA系统的应用认知-TETRA系统组成图4.2TETRE系统架构图其中：ACCESSNET-TIP系统的交换控制中心用于各种TETRA呼叫过程中进行的业务处理，具备信令交换、语音交换、数据处理等功能。TETRA系统的应用认知-TETRA系统组成三层交换机：由于海能达ACCESSNET-TIP系统是真正意义上完全基于IP的集群系统，所有的网元设备都将采用IP连接的方式接入到集群系统中来。为了充分保障交换控制节点的高可靠性

30、，对于以太网三层交换机采用冗余配置，保证长沙轨道交通1号线一期工程不会出现链路上的单点故障。NDB服务器(数据库服务器)：数据库服务器采用的硬件是标准服务器，主要负责承载系统内的所有用户信息数据。TETRA数据库NDB服务器与TETRA网管客户端组成了整个无线系统的网络管理系统。为整个网络提供了高效且安全的系统网络管理服务。TETRA系统的应用认知-TETRA系统组成SCN服务器（数据交换服务器（冗余）：交换控制服务器采用的硬件是标准服务器，可根据性能要求，网络容量和不同的功能需求配置多个IPN服务器。IPN服务器中除了具有交换控制功能(SCF)外，还可以配置其它的功能模块，例如电话网关(TG

31、W)、TETRA声码器（TVF）、应用网关（AGW）、分组数据网关（PGW）。PABX网关：电话互连网关支持海能达ACCESSNET-TIP系统和公务电话系统之间的IP接口。电话互连网关和PABX之间的信令协议是ETSIQ-SIG协议。对于电话互连呼叫而言，交换控制器可控制电话互连网关的音频信号的路由选择以及传输给公务电话的呼叫建立信令。电话互连网关将语音与来自交换控制服务器的Q-SIG信令进行组合，并将其传输给PABX。相反，电话互连网关可对语音和来自PABX的Q-SIG信令进行分解，将语音传输给交换网络，将信令传输给交换控制服务器。TETRA系统的应用认知-TETRA系统组成PTP服务器：

32、R5基站除了支持GPS时钟同步外，也支持主从同步；支持PTP、1588V2、精准时钟同步协议；时钟同步服务器用于给基站分发时钟信号；基站可以透过传输网和PTP服务器进行时钟同步；时钟服务器以GPS作为时钟源。图PTP服务器连接图TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用长沙地铁1号线专用无线通信系统采用TETRA数字集群交换控制、基站、用户终端设备三级组网。在1号线控制中心设置集群交换设备。在1号线沿线20个车站及1个车辆段设置2载频集群基站，中心集群交换设备通过传输系统提供的以太网通道、星形连接21个TETRA基站形成一个有线、无线相结合专用调度通信网络。在隧道区间双向、车站的站台层

33、采用漏泄电缆覆盖，在站厅层、车站出入口、工作区及电梯通道等采用全向小天线覆盖。车辆段采用铁塔室外全向天线方式通过空间波覆盖，控制中心增设光纤直放站远端机，采用室内天线分布方式覆盖，长大区间采用光纤直放站延伸无线信号覆盖。TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用（1）系统网络构成长沙市轨道交通一号线专用无线通信系统基站设备系海能达的TETRA基站DIB，基站由信道机（CHU、电源单元（PSU）、基站控制器（BSCU）、基站射频分配系统、腔体合路器（ATC）、互连中继单元（IRU）、风扇单元等部件组成。基站最大发射功率25W，每基站2载频。电源单元（PSU）由电源框和多个电源模块（PSM

34、）组成。PSM是一个整流器装置，用于将交流电转换为直流电并提供均流功能。根据电源配置和信道机数量，每个机柜可安装不同数量的PSM。DIB-R5标准型基站的直流电源输入值为48VDC。直流配电模块（DPDM）用于向背板和其他硬件组件提供和分配电源。TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用分路器单元（DIU）是天线耦合系统的一个组成部分，用于将接收到的信号分配到各个信道机。DIB-R5标准型基站支持接收滤波器和无源分路器单元两种DIU，其中，接收滤波器：用于过滤和放大接收到的信号，然后送到相应的CHU。接收滤波器的数量取决于接收天线的数量，每个接收天线均需配置一个接收滤波器。接收滤波器位

35、于DIB-R5标准型基站的机柜上方，并提供一个天线接口。无源分路器单元（PDU）：用于将扩展机柜中接收滤波器（或双工器）所收到的信号分配到相应的CHU。PDU的数量取决于接收信道的数量，每个接收信道均需配置一个PDU。TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用发射滤波单元DIB-R5标准型基站支持以下任一种发射滤波单元：发射滤波器：用于滤除调谐频段范围内的发射信号，并配合发射天线使用。发射滤波器位于DIB-R5标准型基站的机柜上方，并提供一个天线接口双工器：集发射滤波器和接收滤波器为一体，用于隔离发射信道和接收信道，并过滤发射信号和接收信号，保证接收和发射都能同时正常工作。双工器主要是

36、配合基站的收发天线使用。双工器位于DIB-R5标准型基站顶部，提供一个天线接口。该接口可通过基站的接口单元使用。TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用基站控制器单元（BSCU）是整个基站的控制单元，负责管理基站范围内的无线链路，以及基站与其他网元（如系统控制节点）的链路。BSCU通过接收和分配GNSS时钟信号，实现基站同步。GNSS包括所有常用定位服务，如GPS、北斗、Galileo和Glonass。同步时钟信号也可通过精确时间协议（PTP）从主时钟获取。BSCU是连入ACCESSNET-TIP系统的接口，也负责管理基站与其他网元的链路，如系统控制节点、网管系统（NMS）和应用程序

37、等。BSCU通过插框的形式集成到DIB-R5标准型基站中。为了增强可用性，一个基站最多支持安装两个BSCU。当主BSCU在运行过程中出现故障时，基站可迅速切换到备用。TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用信道机单元（CHU）信道机单元如图所示。它负责为语音数据的双向传输提供无线信道。CHU由发射机、接收机和信道机软件构成，可生成调制射频信号,以实现基站和终端之间的信令数据和负载交换。此外，CHU还提供监控功能，例如动态控制风扇运行速度。CHU通过插框的形式集成到DIB-R5标准型基站中。每个CHU提供1路载波，一个基站最多可配置4个CHU，因此，每个基站最多支持4路载波。当主CHU

38、在运行过程中出现故障时，基站可迅速切换到备用CHU，重新建立无线覆盖。图信道机单元TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用互连中继单元（IRU）互连中继单元如图所示。它位于扩展机柜，负责连接主机柜的BSCU。在扩展机柜中，IRU会将所有控制信令及时钟同步信号分配给相应的CHU。IRU通过插框的形式集成到DIB-R5标准型基站中。为了增强可用性，最多可配置两个IRU分别连接主备BSCU。当主IRU在运行过程中出现故障时，基站可迅速切换到备用IRU，重新建立无线覆盖。图互连中继单元TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用风扇单元负责为基站内的组件进行散热，并通过过滤网将空气中的

39、粉尘物质滤出。风扇单元由6个风扇组成，以插框的形式安装在DIB-R5标准型基站中。每个风扇都带有一个指示灯，以方便从机柜外查看运行状态。通过风扇单元，还可持续监视CHU和BSCU的温度，并实时控制风扇运行速度。TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用腔体合路器腔体合路器背面板如右图所示。负责将多路发射信号合成一路送到天线发射。在合路过程中，发射机之间通过隔离防止产生互调干扰。DIB-R5标准型基站采用腔体合路器，可将四个载波无损合路到一根发射天线。腔体合路器支持电调合路方式，还支持远程频率更改。图腔体合路器TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用（2）各部分作用基站功能（B

40、SF）是ACCESSNET-TIP的一个功能单元，提供符合TETRA标准的空中接口。该空中接口用于移动台（如手持终端、数据终端和无线调度台）之间的语音和数据通信。语音和数据通信所需的信道由各基站的信道机提供。其中，业务信道和分组数据信道采用动态分配方式，用于传输语音和分组数据。控制信道则采用静态分配方式，用于传输信令和短数（SDS）TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用交换控制功能（SCF）是ACCESSNET-TIP的核心功能单元，负责为网元和网关（电话网关、应用程序网关和分组数据网关）之间提供IP路由功能。TETRA语音转码功能（TVF)负责TETRA系统和外部系统（如电话系统

41、）之间语音流的转换，并可对TETRA格式（ACELP）和G.711格式（A-Law或-Law）间的语音进行重新编码。TVF是TGW所需要的功能单元。如果应用程序的语音编码也是采用G.711格式，则应用程序网关（AGW）也需要TVF。应用程序网关（AGW）用作ACCESSNET-TIP系统和应用程序之间的IP电话网关。应用程序包括调度系统、定位系统（如AVL和GIS）、录音系统以及SCADA或智能计量系统等。TETRA系统的应用认知-无线系统基站的组成及作用分组数据网关（PGW）可实现ACCESSNET-TIP系统中移动台之间的分组数据传输，以及将分组数据传输至相连的其他IP网络。该业务还可提供

42、数据库查询或数据传输等功能，如将数据传输至控制系统（SCADA）。电话网关（TGW）用作ACCESSNET-TIP系统和VoIP专用自动小交换机（VoIPPABX）之间的IP电话网关。在ACCESSNET-TIP系统中，逻辑上，TGW与SCF相连。TGW向电话系统发起的登记信令和呼叫控制信令遵循会话发起协议（SIP），语音传输则采用实时传输协议（RTP）。语音编码格式为G.711（A-law或-law）PDT系统的应用认知PDT（PoliceDigitalTrunking）警用数字集群通信系统标准，是由公安部主管部门牵头，由国内行业系统供应商参与制定，借鉴国际已经发布的标准协议的优点，结合我国

43、公安无线指挥调度通信需求，推出的一种数字专业无线通信技术标准，将成为我国公安行业今后数字集群通信系统的建设方向。参加PDT数字集群通信标准制定的国内厂家包括海能达、优能通信、承联通信等近10家单位，承联通信作为核心组成员，承担PDT数字集群通信系统的测试标准的制定。PDT系统的应用认知-PDT标准概述PDT数字集群通信标准吸收了国际上专业数字无线通信标准Tetra、P25和DMR的优点，并结合目前国内公安行业大量使用的350MHz警用集群通信系统的使用习惯，推出的中国完全拥有自主知识产权的一种全新的数字集群通信体制。该标准采用TDMA时分多址方式，4FSK调制方式，大区制覆盖，全数字语音编码和

44、信道编码，具备灵活的组网能力和数字加密能力；拥有开放的互联协议，能够实现不同厂家系统之间的互联和与MPT-1327模拟集群通信系统的互联。PDT系统的应用认知-PDT标准主要性能表PDT标准主要性能序号 内容 性能1 多址方式 TDMA2时隙2 工作频段 350MHz3 频率间隔 12.5KHz4 调制方式 4FSK5 调制速率 9600bps6 业务能力 语音调度、短消息、状态消息和分组数据7 工作方式 支持单工、半双工和双工通信PDT系统的应用认知-PDT标准主要性能特点PDT数字集群通信标准继承了模拟无线集群通信系统快捷高效的调度指挥能力，除具备大区制组网、接续速度快、单呼、组呼等调度指

45、挥功能丰富，还具备以下特色性能：（1）更好的话音品质PDT数字集群标准采用低速全数字语音编码，话音品质高。具有更高的频率利用率，PDT数字集群标准信道间隔为12.5KHz，每对载频分为2个时隙，和目前MPT1327模拟集群相比，频率利用率提高了4倍，与TETRA数字集群频率利用率相当。PDT系统的应用认知-PDT标准主要性能特点（2）更强的网络扩展性PDT数字集群标准的联网协议采用基于文本的SIP协议，确保呼叫控制和承载分离，实现真正意义上的软交换，使PDT核心网能够与其他类型的通信系统互联，也很方便实现各种增值业务的扩充。（3）更安全的话音加密为保证通话的安全性，PDT数字集群标准专门设计了

46、基于硬件的可选的语音加密方案，可采用的安全方案包括鉴权、空中接口加密、端到端加密、密钥管理机制和链路加密，根据所需要达到的安全等级来实现其中的部分或全部功能。PDT系统的应用认知-PDT标准主要性能特点（4）越区切换提供移动用户在通话过程中根据信号的质量自动在不同小区间进行无缝或有缝切换，无缝切换就是通告型切换，即移动用户通过背景扫描已选定最佳小区，并通告基站进行切换；有缝切换就是移动台无法和基站取得联系，直接向期望的目的小区申请切换。（5）PTT授权在半双工语音通话过程中，移动台需经过系统的授权后才能进行发射，避免在组呼时因无序发射而带来的互相干扰问题。PDT系统的应用认知-PDT标准主要性

47、能特点（6）短消息上拉PDT数字集群标准不仅具备移动终端之间传输短消息的能力，而且具备移动终端主动索取短消息的功能。（7）分组数据业务PDT数字集群标准通过使用上下对等的数据传输技术、时隙控制的ALOHA技术及传输速率自适应调整技术，使多个移动台可以在一个分组数据业务信道上互相之间进行独立的上下行分组数据传输。PDT系统的应用认知-PDT警用数字集群通信系统标准的优势PDT将保持现有警用集群的特色及使用习惯，发挥数字产品的优势，逐步替代现有模拟产品，完成模拟向数字平滑过渡；同时从根本上解决互联互通及数字加密的困扰，成为我国公安都用得起的数字集群。PDT是中国国内完全拥有自主知识产权的数字集群标

48、准，不受国外专利限制。PDT系统的应用认知-PDT警用数字集群通信系统标准的优势与现有模拟警用集群相比：频率利用率高，在12.5KHz带宽上具备2个信道的能力，是现有模拟系统的4倍；全数字话音，抗干扰能力强；拥有自主加密技术，通话安全性高；系统间互联作为标准的组成部门，解决了不同厂家PDT系统间的互联，用户建网的选择更加灵活；采用TDMA时分技术，终端耗电量低；拥有更多的创新应用，切实满足用户使用需要。PDT系统的应用认知-PDT警用数字集群通信系统标准的优势与TETRA数字集群相比：频率利用率一致，TETRA数字集群在25KHz带宽提供4个信道，PDT数字集群在12.5KH带宽上提供2个信道

49、；大区制覆盖，建网和维护成本低；与现有模拟系统兼容性强。能够实现由模拟向PDT数字集群的平滑过渡，编码方式与现有系统一致，不改变用户使用习惯；网间互联性好。将系统间互联作为标准的组成部门，解决了不同厂家PDT系统间的互联；PDT系统的应用认知-PDT警用数字集群通信系统标准的优势拥有国内自主的安全加密机制。TETRA数字集群的加密技术因美国对我国的技术封锁而得不到使用，PDT数字集群具备国内自主的加密技术，解决了通话的保密性；由国内主要模拟集群供应商主导标准制定，充分借鉴了现有系统的功能特点，切实满足我国公安用户的使用需要；中国国内完全拥有自主知识产权，国内厂家自主研发生产，成本相对较低，服务

50、有保证。PDT系统的应用认知-PDT警用数字集群通信系统标准的优势350兆PDT警用数字集群系统网络图。（1）一个省公安350兆警用数字集群通信系统采用三级网络树状结构。省厅设一级联网管理中心，负责全网用户的漫游管理，跨系统单呼、组呼的控制、监视等功能，对整个系统的远程调度、维护、监控等具备最高的管理权限和调度权限；（2）各市、州、地分别设二级联网管理中心，负责区域基站的管理、监控，以及跨基站语音和数据的联网汇接；（3）各集群基站，负责本地域的无线覆盖。iDEN系统的应用认知-系统结构和设备iDEN系统的结构图。其主要设备有运行维护中心(OMC)、移动交换中心(MSC)、来访位置登记器(VLR