第五章-无线集群通信系统.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,5.1,无线集群通信系统概述,一、主要特点：,1,）呼叫接续速度快（,300,500ms),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,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&EADS,5.2,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,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。,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,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,6,10s,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,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,0.5,6s,释放信道,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,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,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,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：,3,4,路复用和,8,10,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,3,、码分多址,七、射频调制技术,5.3,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：,2.4,28.8Kbit/s,5.3,无线集群通信系统制式分类,二、iDEN数字集群通信系统,技术特性：,多址方式：TDMA,信道宽度：25KHz,每信道时隙数：6,适用频段：800MHz或1.5GHz,收发双工间隔：45MHz,语音编码：4.2Kbit/s的VSELP声码器,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,调制信道比特率：64Kbit/s,支持多业务机制：调度、互联、电路数据/、短消息、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,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,虚拟专用网共用频点，动态信道分配,2）降低与减少干扰频率配置,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,在一个基站覆盖区域内，共用一个下行信道,优点：无越区切换，工程造价低,2）车站台：为固定台，位于车站控制室,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。,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,a、控制物理信道：承载控制信息和短数据业务,用于城轨隧道区间无线信号覆盖,1）业务信道：传送话音和数据业务,4kbit/s28.,2）降低与减少干扰频率配置,5 TETRA在城轨中的应用,1,、接口,1）系统空中接口：数字无线电路径,功能：组呼、选呼、有线 呼叫控制与业务信道,2）承载256Byte的段数据业务,3）承载电路数据与分组数据业务：2.4kbit/s28.8kbit/s,4）位置登记,5）安全性与无线终端鉴权,1,、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,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、,TETRA,空中接口,1,、工作频段：,上行链路,806MHz,821MHz,下行链路,851MHz,866MHz,45MHz,双工间隔,二、,TETRA,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、,TETRA,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/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、,TETRA,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、,TETRA,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,优点：无越区切换，工程造价低,优：无越区切换，成本低,用于城轨隧道区间无线信号覆盖,多个基站，直放站消灭盲区,2）车站台：为固定台，位于车站控制室,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。,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,优点：无越区切换，工程造价低,4）支持私密选呼与群组呼叫,与PABX网络的连接，系统与IP内网或互联网的接口,在一个基站覆盖区域内，共用一个下行信道,数字无线通信中使用较少,3）采用按键讲话（PTT）方式，进行单工、半双工呼叫,3）手持台：与调度员通话，及组呼,共用无线集群系统的核心网和无线接入网设备,三、,TETRA,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、,TETRA,的网络结构,2,、,SwMI,1,）基站,2,）交换控制系统,3,）数据库,4,）网关,5,）运行维护中心,3,、,TETRA,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,016777215,N,1,N,2,N,3,N,4,S,1,S,2,S,3,S,4,S,5,S,6,S,7,S,8,多个基站，直放站消灭盲区,与PABX网络的连接，系统与IP内网或互联网的接口,8）本地线路连接的终端接口与远端线路连接的接口,与PABX网络的连接，系统与IP内网或互联网的接口,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。,优点：无越区切换，工程造价低,2）车站台：为固定台，位于车站控制室,适用频段：800MHz或1.,4）相邻基站频率间的三阶互调,三、TETRA的网络结构,5 TETRA在城轨中的应用,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,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,信道检错编码：循环冗余校验码,3）扫描其他组用户呼叫,5.5 TETRA,在城轨中的应用,一、基站配置方案：,1、单基站+光纤中继器,集群基站（控制中心）中继器（各车站+车辆段）,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，扩容受限,2、多基站+中继器,多个基站 中继器,优点：同轴：节省设备、低、可靠性高、时延小,光纤：信号好，距离受限小，配置灵活,缺点：同轴：易受干扰、基站与中继器距离受限,光纤,同轴泄露电缆,或光纤,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,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,3,、天线：,1,）棒,状,天线（全向天线）：用于车辆段等较大范围地面区域,2,）耦合天线（全向天线）：站厅层或其他面积较小的区域,3,）八木天线（定向天线）：覆盖有特殊需求的区域,4,）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、出入口及无线车载台收发天线,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,1,）主从同步：,2,）独立同步,四、无线集群,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,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,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,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,1,、调度台呼叫下属用户,2,、移动台呼叫调度台,1,）移动台 调度台,2,）移动台 调度台,呼叫请求短信,回叫,单呼,七、城轨集群系统的运行方式,3,、手持台之间组呼,1,）本组内组呼,2,）呼叫另一组用户,3,）扫描其他组用户呼叫,4,、移动台单呼移动台,5,、车载电台呼叫车站用户,1,）车载电台组呼车站组,2,）车载电台私密呼叫车站台,3,）调组呼叫,七、城轨集群系统的运行方式,6,、车站用户呼叫车载电台,1,）调组呼叫,2,）车站调组、车载电台监视呼叫,扫描,接收呼叫,