TETRA的標(biāo)準(zhǔn)最新技術(shù)及其發(fā)展概況

1、頁腳下載后可刪除，如有侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除！ 摘要本文主要介紹 TETRA 的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)及其開展概況。 關(guān)鍵詞 泛歐數(shù)字集群系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)1 引言泛歐數(shù)字集群系統(tǒng)TETRA Trans-European Trunked Radio System是由歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) ETSI1990 年開場(chǎng)制定的一種多功能數(shù)字集群無線電標(biāo)準(zhǔn)，目前主要標(biāo)準(zhǔn)已完善，并開場(chǎng)實(shí)施380 MHz 400 MHz頻段的試驗(yàn)， 1998年 4月將投入商用。 TETRA 整套設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可提供集群、非集群以及具有話音、電路數(shù)據(jù)、短數(shù)據(jù)信息、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的直接模式移動(dòng)臺(tái)對(duì)移動(dòng)臺(tái)的通信。TETRA可支持多種附加業(yè)務(wù)，其中大局部是TETRA 獨(dú)有的

2、。 TETRA 系統(tǒng)是一種非常靈活的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，它的主要優(yōu)點(diǎn)是兼容性好、開放性好、頻譜利用率高、保密功能強(qiáng)，是目前國(guó)際上制定得最周密、開放性好、技術(shù)最先進(jìn)、參與生產(chǎn)廠商最多的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)。本文主要介紹TETRA 的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)及其開展概況。2 TETRA 標(biāo)準(zhǔn)的概況TETRA 標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下三個(gè)局部：1 TETRA話音數(shù)據(jù) VD使用 25 kHz 信道的 TDMA 系統(tǒng)每 RF信道分 4 個(gè)時(shí)隙話音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)TETRA V D 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供一個(gè)能同時(shí)支持話音、數(shù)據(jù)和圖像通信的多媒體無線平臺(tái)，它與單個(gè)移動(dòng)臺(tái)相結(jié)合，可減少阻塞及互調(diào)干擾問題。系統(tǒng)接續(xù)協(xié)議是基于每載波時(shí)分多址4 個(gè)時(shí)隙來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)

3、協(xié)議非常靈活，足以支持 4 個(gè)獨(dú)立電路通信話音或數(shù)據(jù)或分組數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá) 28.8 kbits。2 TETRA分組數(shù)據(jù)優(yōu)化 PDO ：Packet Data Optimized使用 25kHz信道的 TDMA 系統(tǒng)每 RF信道分 4 個(gè)時(shí)隙只有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)頁腳下載后可刪除，如有侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除！TETRA PDO 主要應(yīng)用在信息和電子信箱、快速管理和快速調(diào)度、媒介信息、遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)根本接入、計(jì)算機(jī)文件傳輸、視頻和多媒體等方面，它通過X.25 協(xié)議的分組交換支持虛擬線路的整個(gè)信息的快速傳輸。TETRA V D 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)話兼容，而TETRA PDO 只支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它們的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都是基于一

4、樣的物理無線平臺(tái)一樣調(diào)制，也可以一樣工作頻率，但在物理層實(shí)現(xiàn)方式不太一樣， 所以不能實(shí)現(xiàn)互操作， 預(yù)計(jì)可在 ISO第三層實(shí)現(xiàn)互操作。3 TETRA直接模式通信 DMO 不需根底設(shè)施的通信，即移動(dòng)臺(tái)直接與移動(dòng)臺(tái)通信TETRA DMO 是在移動(dòng)臺(tái)處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，需要平安通信時(shí)用于提供移動(dòng)直通的業(yè)務(wù)。通過網(wǎng)橋終端就可以在ISO第三層上進(jìn)入 TETRA DMO 工作模式，該標(biāo)準(zhǔn)保證在 ISO 的第一層通信信道兼容， 這種既可接入集群系統(tǒng)又可直通的傳輸模式稱為“ Dual Watch采用 VD 、PDO 、DMO 的公共第三層協(xié)議可確保在ISO 第三層上互操作。3 TETRA 的技術(shù)體制1 主要技術(shù)

5、特性系統(tǒng)主要技術(shù)特性如表1 所示。表 1 主要技術(shù)特性信道間隔25kHz 調(diào)制/4DQPSK (滾降因子 )=0.35 調(diào)制信道比特率36 kbit/s 語音編碼速率4.8 kbit/s ACELP編碼方式接入方式TDMA, 4個(gè)時(shí)隙用戶數(shù)據(jù)速率7.2 kbit/s每時(shí)隙數(shù)據(jù)速率可變范圍2.4 kbit/s28.8 kbit/s 接入?yún)f(xié)議時(shí)隙 ALOHA 2 集群方式TETRA 標(biāo)準(zhǔn)支持三種集群方式：消息集群、傳輸集群和準(zhǔn)傳輸集群。消息集群是在調(diào)度通話期間，控制系統(tǒng)始終給用戶分配一條固定的無線信道。從用戶最后一次講完話松開PTT開關(guān)開場(chǎng)，系統(tǒng)將等待6 s10 s 的“信道保存時(shí)間后“脫網(wǎng)就完成

6、消息集群， 之后才將該信道分配給別的通話對(duì)使用。頁腳下載后可刪除，如有侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除！假設(shè)在這段保存時(shí)間內(nèi)， 原來的通話用戶再次按PTT開關(guān)要繼續(xù)通話， 那么雙方仍在該信道上通話， 即保持原來的信道分配。 消息集群不是信道動(dòng)態(tài)分配方式而是按需分配方式，所以頻譜利用率不高。傳輸集群是指用戶雙方在單工或半雙工工作時(shí)，用戶按下 PTT開關(guān)，就占用一個(gè)空閑信道工作， 當(dāng)用戶發(fā)完第一個(gè)消息松開PTT開關(guān)時(shí)，就有一個(gè)“傳輸完畢的信令送到基地臺(tái)的控制器， 這個(gè)信令用來指示該信道可以再分配給其他用戶使用。傳輸集群的信道是動(dòng)態(tài)分配，頻譜利用率高， 但可能導(dǎo)致通話不連續(xù)和不完整。準(zhǔn)傳輸集群兼顧消息集群和傳輸集群的

7、優(yōu)點(diǎn)，縮短了“信道保存時(shí)間 約0.5 s 6 s ，增加了用戶每次發(fā)話完畢的松開PTT 開關(guān)后的時(shí)間，而不會(huì)使消息中斷。準(zhǔn)傳輸集群的信道利用率比傳輸集群低。3 TETRA頻譜資源TETRA 標(biāo)準(zhǔn)的顯著特點(diǎn)是其頻率資源的靈活性。頻譜范圍從VHF的 150 MHz到 UHF 的 900 MHz ，收發(fā)頻率間隔為10 MHz900 MHz時(shí)為 45 MHz。4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)TETRA 系統(tǒng)采用大區(qū)制設(shè)計(jì)，系統(tǒng)參數(shù)如表2 所示。系統(tǒng)接收靈敏度對(duì)2BER 如表 3 所示。表 2 TETRA 系統(tǒng)參數(shù)呼叫建立時(shí)間300 ms 鄰道功率-60 dBc 基站 RF功率0.6 W40 W 移動(dòng)臺(tái) RF功率1，3，1

8、0，30W 表 3 接收靈敏度衰落(dBm) 靜噪(dBm) 移動(dòng)臺(tái)107 112 固定臺(tái)109 115 5 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造TETRA 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無線電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造沒有明確的限制，其根底構(gòu)造只定義了6 個(gè)規(guī)定的接口標(biāo)準(zhǔn)， 包括空間和直接模式空間接口， 用于確保網(wǎng)內(nèi)操作互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)頁腳下載后可刪除，如有侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除！管理。這 6 個(gè)規(guī)定的接口是無線空中接口、有線站接口、系統(tǒng)之間的接口、移動(dòng)臺(tái)與終端設(shè)備之間的終端接口 包括有線終端與終端設(shè)備之間的終端接口、網(wǎng)絡(luò)管理接口、直接模式無線電空中接口。 一個(gè)獨(dú)立的 TETRA 系統(tǒng)由基站、交換機(jī)、操作臺(tái)、管理中心以及相關(guān)的控制和管理設(shè)備組成。 移動(dòng)臺(tái)由移動(dòng)終端單元 M

9、TU 和終端設(shè)備 TE 組成，通過移動(dòng)臺(tái)與終端設(shè)備之間的終端接口連接。 有線臺(tái)由有線終端單元和終端設(shè)備之間的終端接口連接。 中央網(wǎng)絡(luò)管理單元通過定義的網(wǎng)絡(luò)管理接口連接。 移動(dòng)臺(tái)通過連接定義的直接模式無線電空中接口進(jìn)展直接模式通信。6TETRA 幀構(gòu)造TETRA 系統(tǒng)采用 TDMA 多址接入方式和 /4 DQPSK 的調(diào)制方式 ,調(diào)制信道比特率為 36 kbit/s，一個(gè) TDMA 幀為 170/3 ms ，分個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙85/6 ms，可攜帶 510 個(gè)調(diào)制比特，上行時(shí)隙又可進(jìn)一步分為2 個(gè)子時(shí)隙， 每個(gè)子時(shí)隙 85/12 ms ，可攜帶 255 個(gè)調(diào)制比特。18 個(gè) TDMA 幀構(gòu)成一個(gè)

10、復(fù)幀周期為1.02 s，60個(gè)復(fù)幀構(gòu)成一個(gè)超幀周期為 61.2 s 。TETRA 的 VD空中接口定義了7 種突發(fā)，其中上行3 種，下行 4 種。7TETRA 的業(yè)務(wù)功能系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)功能如表4 所示。表 4 業(yè)務(wù)功能表建立快速呼叫300 ms 沒有限制的群呼一個(gè)電臺(tái)到我個(gè)電臺(tái)無限制的通信有確認(rèn)的群呼只對(duì)網(wǎng)內(nèi)某些特定的電臺(tái)尋呼會(huì)議全雙工通信開放信道優(yōu)先呼叫按照優(yōu)先級(jí)別優(yōu)先建立通信信道去除優(yōu)先呼叫打斷較低級(jí)別的通話，建立強(qiáng)插優(yōu)先呼叫自動(dòng)鏈路連接頁腳下載后可刪除，如有侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除！允許偵聽 01 局部監(jiān)聽允許偵聽 02 緊急情況下允許第三者監(jiān)聽會(huì)話話音和數(shù)據(jù)加密功能監(jiān)視保護(hù)話音和數(shù)據(jù)不受跟蹤和監(jiān)聽

11、脫網(wǎng)工作移動(dòng)臺(tái)直通分組數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)這里要強(qiáng)調(diào)的是 TETRA 的加密功能，因?yàn)閿?shù)字集群主要應(yīng)用于公安、電力、運(yùn)輸?shù)泉?dú)立性很強(qiáng)的部門，所以加密功能尤為重要。TETRA 的保密是雙向的，不但可以提供空中接口的保密，還可提供端到端的保密，它的保密性比GSM 更好。4 TETRA 標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的開展概況TETRA 于 1992年開場(chǎng)根底無線電技術(shù)的研究；1994 年開場(chǎng)構(gòu)造功能有效特性的研究；整個(gè)系統(tǒng)組成的全面研究于1995 年早期開場(chǎng)；1997 年開場(chǎng)實(shí)施 380 MHz 400 MHz頻段的試驗(yàn)；這些試驗(yàn)包括提供固定專用頻段、專用便攜產(chǎn)品、移動(dòng)臺(tái)及加密和支持?jǐn)?shù)據(jù)的高性能軟件；19982000年提供專業(yè)

12、用戶的全部產(chǎn)品，包括新頻段的專用便攜產(chǎn)品、專業(yè)用戶分段特性的研制、DMO 直通模式中繼器及網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。1994年 12月，TETRA 標(biāo)準(zhǔn)的 MoU 諒解備忘錄組織的成立對(duì)其開展起了關(guān)鍵作用。TETRA 已完成的標(biāo)準(zhǔn)有：在話音數(shù)據(jù)中已完成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)業(yè)務(wù)保密、網(wǎng)絡(luò)管理、終端設(shè)備及附加業(yè)務(wù)； 在分組數(shù)據(jù)方面已完成一致性試驗(yàn)；在直接模式方面已完成功能描述語言SDL 的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、 SDL驗(yàn)證及網(wǎng)關(guān)的一致性試驗(yàn)。目前正在制定的 TETRA 標(biāo)準(zhǔn)有 TETRA 的 VD緊急業(yè)務(wù)、互操作 VD、網(wǎng)關(guān)PSTN VD、終端設(shè)備接口 VD、網(wǎng)絡(luò)管理根本技術(shù)條件、協(xié)議一致性實(shí)驗(yàn)VD、SIM卡、直接模式一致性試驗(yàn)及網(wǎng)關(guān)

13、PDO-SDL 模式的完成、設(shè)計(jì)指南第二局部。在實(shí)用方面，英國(guó)Tetralink電信公司已獲得運(yùn)營(yíng)TETRA 業(yè)務(wù)的許可，在1998年 3 月，為超過 87的英國(guó)公民提供全業(yè)務(wù)的TETRA 效勞；挪威將于 1998年開場(chǎng) TETRA 的運(yùn)營(yíng)工作；德國(guó)將建立試驗(yàn)系統(tǒng)； 芬蘭建立的 TETRA 管理網(wǎng)絡(luò)平安與保密于 1997 年開場(chǎng)運(yùn)營(yíng)；荷蘭開場(chǎng)實(shí)施C2000方案，這是 TETRA 業(yè)務(wù)在荷 蘭的運(yùn)營(yíng)方案；亞洲、新西蘭、澳大利亞也準(zhǔn)備進(jìn)展TETRA 的實(shí)用。TETRA 的測(cè)試設(shè)備已于 1996年 10月由 Rohde&Schwarz 和 TeleDanmark R&D研制成功； 1

14、996年 11 月阿爾卡特、摩托羅拉與TETRA 的 MoU 簽約，摩托羅拉將于 1998年 4 月提供 TETRA 產(chǎn)品， 全面投入商用；諾基亞將于 1998年初提供 TETRA產(chǎn)品。據(jù)預(yù)測(cè)，到 2006 年 TETRA 的市場(chǎng)分布如下：公共平安與保密占25，運(yùn)輸占 20，工業(yè)占 15，公共事業(yè)占 12，緊急業(yè)務(wù)占 12，非緊急管理占 11，其他占 5。頁腳下載后可刪除，如有侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除！5 我國(guó)采用 TETRA 數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)我國(guó)目前正在進(jìn)展數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)選和制定工作，以開發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情的數(shù)字集群系統(tǒng)并投放市場(chǎng)， 振興我國(guó)移動(dòng)通信的民族事業(yè)， 所以優(yōu)選適合我國(guó)國(guó)情的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)除

15、了權(quán)衡各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的先進(jìn)性、成熟性、開放性，更重要的是要結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，分析我國(guó)采用哪種標(biāo)準(zhǔn)更具優(yōu)勢(shì)。我國(guó)采用 TETRA 標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)是：1 我國(guó)分配給數(shù)字集群的頻段是806 MHz 821 MHz 上行及 851 MHz 866 MHz(下行)，可拓展到 450 MHz頻段，隨著業(yè)務(wù)的開展可擴(kuò)展到80 MHz。如前所知，我國(guó)的數(shù)字集群頻段與TETRA 的標(biāo)準(zhǔn)的頻段不同，而從一個(gè)頻段到另一個(gè)頻段的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的工程設(shè)計(jì)需1 年時(shí)間，所以如果選用 TETRA 標(biāo)準(zhǔn)作為我國(guó)的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，我們應(yīng)有時(shí)機(jī)搶在外國(guó)公司的前面研制出適合我國(guó)國(guó)情的數(shù)字集群系統(tǒng)。2 目前 TETRA 的主要標(biāo)準(zhǔn)已比擬詳細(xì)，但尚并不完善，