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本文作者：范平志單位：西南文通大學(xué)移動(dòng)通信研究所

一、引言

移動(dòng)通信及以移動(dòng)通信為荃礎(chǔ)的個(gè)人通信是近年來得到迅速發(fā)展的領(lǐng)城,其目標(biāo)是通信終端移動(dòng)化、個(gè)人化和業(yè)務(wù)的綜合化,并最終實(shí)現(xiàn)任何地點(diǎn)、任何時(shí)間及任何人之何的直接通信。移動(dòng)通信可簡(jiǎn)單分為公用和專用通信。公用移動(dòng)通信包括蜂窩通信、無繩電話、無線尋呼、衛(wèi)里移動(dòng)通信等;專用移動(dòng)通信則包括面向生產(chǎn)調(diào)度、贊察、出租車公司、機(jī)場(chǎng)、港口、鐵路、消防、金融、氣象、救災(zāi)和廠礦等專門應(yīng)用領(lǐng)域的傳統(tǒng)和集群移動(dòng)通信。與公用蜂房移動(dòng)通信系統(tǒng)所提供的標(biāo)準(zhǔn)和相對(duì)簡(jiǎn)單的服務(wù)相比,專用移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供群呼叫、廣播呼叫、優(yōu)先呼叫、接入優(yōu)先、強(qiáng)占優(yōu)先、快速呼叫連通、一按即通非撥號(hào)式通話、通話限時(shí)等特殊功能。此外,專用系統(tǒng)的控制調(diào)度中心可控制所有用戶,組網(wǎng)采用大區(qū)制,系統(tǒng)規(guī)模為中小型等。本文將主要討論數(shù)字式專用移動(dòng)通信系統(tǒng).

二、橄字集群通信理論與技術(shù)進(jìn)展

專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的工作方式主要分為兩種:傳統(tǒng)式和集群式,傳統(tǒng)控制方式有選擇呼叫(SelcaU)和連續(xù)頻率控制信令系統(tǒng)(CTCSS),采用的信道有單信道和多信道.集群系統(tǒng)對(duì)信道實(shí)行按搖分配,即僅當(dāng)某組用戶需要通話時(shí)才分配一條相應(yīng)的空閑信道,通話完畢立即收回以便分配給新的用戶。典型的模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)有美國(guó)Motorola的Slnartnet、荷蘭Philip的TN200、新西蘭TAIT的TAIT、瑞典ERICSSON的GE16PLUS、法國(guó)的AI-cate1932o和德國(guó)siemen:的列車無線電話系統(tǒng)rrR等.與公用數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)相比。專用數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展略為滯后。目前以標(biāo)準(zhǔn)公開的全歐數(shù)字化集群式移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)TETRA(Trans一EurOpeanTrunekedRadio)最具吸引力.目前,數(shù)字集群通信的主要研究熱點(diǎn)集中在:

1.提高報(bào)講效率,在有限的孩譜資稼內(nèi)提供更大的用戶容t,

2.采用CDMA或握合CDMA/TDMA/FDMA接入技術(shù),以降低干擾,提高系統(tǒng)容t;3.提高話音編碼效率,在保證一定通話質(zhì)t的條件下降低話音信像編碼速率;

4.研究間除擂空技術(shù),在話音間晾和信道轉(zhuǎn)接間涼傳箱數(shù)據(jù),進(jìn)一步提高信道利用率;

5.研究新型調(diào)制解調(diào)和差錯(cuò)控制技術(shù),增強(qiáng)系統(tǒng)的有效性可靠性;

6.增加端到端加密,以彌補(bǔ)只在空中接口加密的不足;

7.增加新功能、新服務(wù),與公用固定網(wǎng)(PSTN,PDN,IsDN)提供的業(yè)務(wù)兼容;

8.充分應(yīng)用現(xiàn)代徽電子技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),減小移動(dòng)臺(tái)功耗、體積和皿t。

表1給出了國(guó)際鐵路聯(lián)盟無線列調(diào)模擬系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)Ulc751一3,公用致字移動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)GSM和幾種!要數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)TETRA、APCO25、IDEN及FHMA的比較。以下各節(jié)將I點(diǎn)討論全歐數(shù)字化集群式移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)TETRA.

三、TETRA系統(tǒng)功級(jí)結(jié)構(gòu)

TETRA標(biāo)準(zhǔn)包括以下三個(gè)部分:TETRA話音加數(shù)據(jù)(V+D),數(shù)話兼容TETRA分組數(shù)據(jù)優(yōu)化(PDO),只支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)TETRA!接棋式,用于移動(dòng)臺(tái)之間直通話音和數(shù)據(jù)TETRA的v+D空中接口提供了051七層協(xié)議參考撼型的低三層,即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層.其中,數(shù)據(jù)鏈路層又分為介質(zhì)存取控制層MAC和邏輯鏈路控制層LLC;網(wǎng)絡(luò)層也劃分為移動(dòng)鏈路控制實(shí)體CMLE、特定無連接型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)CLNS、連接皿兩絡(luò)服務(wù)CONS、電路方式連接實(shí)體MCE和移動(dòng)性管理MM,如下圖所示。物理層用MAC層提供的比特流調(diào)制載波以獲得傳抽信號(hào),同時(shí)解調(diào)接收到的信號(hào)并將獲得的比特流送給MAC。MAC層接受LLC層的效據(jù)經(jīng)變換后安排到TDMA的相應(yīng)時(shí)歐中進(jìn)行傳輸,還負(fù)貴前向糾褚、擾亂、交織等工作。LLC層為MLE層提供荃本型和高級(jí)型二類數(shù)據(jù)傳翰功能,塞本型的每一植可粉作分離的通信,而高級(jí)型則包括!傳差錯(cuò)控制、流控制、序列編號(hào)等功能。網(wǎng)絡(luò)層中MLE子層起,隔離防護(hù)作用,使其上面各子層不受因移動(dòng)站換區(qū)而帶來的影響。移動(dòng)站的MLE層還負(fù)資洲t鄰近區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度,并利用各區(qū)廣播發(fā)送的信號(hào)決定移動(dòng)到哪一區(qū).網(wǎng)絡(luò)層的其它層主要完成各類話音和數(shù)據(jù)服務(wù)的控制和信令操作。

四、TETRA的技術(shù)特性

(一)技術(shù)要點(diǎn)

1.孩率分配:

380一383/390一393MHz(公安)383一385/393一395MHz(公安)385一390/395一400MHz(民用)410一432/420一430MHz(民用)450一460/460一47OMHz(民用)870一888/915一993MHz(民用)

2.傳輸/雙工方式:TDMA/FDD

3.調(diào)側(cè)方式:,/4DQPSK,。=0.35

4.毅波通過速率:36kbits/s,18ksym/s

5.信道間隔:25kHz.4chns/~r

6.話音編碼速率:4.skbBits/s,ACELP

7.單信道速率:7.Zkbits/sperslot

8.可調(diào)數(shù)拐速率:2.4upto28.8kBits/s

9.存取協(xié)議:slottedALOHA

10.加密方式:air,eut-to-end

（二）幀結(jié)構(gòu)

（三）系統(tǒng)接口

五、結(jié)束語

我國(guó)公用移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展非常迅速,近年來的年增長(zhǎng)率都超過百分之一百,GSM等數(shù)字式系統(tǒng)也已經(jīng)開始普及。遺憾的是,雖然公用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)業(yè)熱熱鬧鬧生憊興旺,制造業(yè)卻冷冷清清,許多企業(yè)滾臨倒閉。在專用移動(dòng)通信方式,目前尚沒有國(guó)外數(shù)字集群系統(tǒng)產(chǎn)品涌入.但隨粉數(shù)字集群技術(shù)的成熟,一場(chǎng)新的市場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)已開始醞酸.國(guó)家已開始認(rèn)識(shí)到數(shù)字集群系統(tǒng)的!要性并開始采取一些市場(chǎng)保護(hù)措施,我國(guó)一批民族工業(yè)也開始躍躍欲試。為了研究開發(fā)適合我國(guó)國(guó)禱的數(shù)字集群移動(dòng)系統(tǒng),必須對(duì)國(guó)際上現(xiàn)有數(shù)字集群技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行消化、分析、比較和借鑒。分析比較的墓本依據(jù)為:標(biāo)準(zhǔn)公開性、技術(shù)先進(jìn)性、產(chǎn)品成熟性、系統(tǒng)可擴(kuò)性、環(huán)境適應(yīng)性和性能價(jià)格比等.TETRA作為歐洲公開標(biāo)準(zhǔn),已得到了大t移動(dòng)通信廠商和用戶的支持,極有可能象GSM一樣在全世界取得成功。目前,TETRA標(biāo)準(zhǔn)的大部分工作已經(jīng)完成,作者最近應(yīng)邀在歐洲部分廠家訪間時(shí)已看到試驗(yàn)產(chǎn)品問世.第一代TETRA產(chǎn)品將在一九九八年四月前后大規(guī)模投放市場(chǎng)的進(jìn)程如右圖所示。未來移動(dòng)通信結(jié)構(gòu)將與公用電話交換網(wǎng)PSTN、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)PND及綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN有機(jī)聯(lián)結(jié)，相互配合呼應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間任何地方世界上任何通信的目的。公用網(wǎng)與專用網(wǎng)的界限將趨于模糊。