新型調(diào)度通信系統(tǒng)

摘要：作為一種新型的調(diào)度通信系統(tǒng)，無線數(shù)字集群設(shè)備AcroTetra基于TETRA標(biāo)準(zhǔn)，采用先進(jìn)的軟交換及無線電技術(shù)，集調(diào)度指揮、電話互聯(lián)、短信息、分組數(shù)據(jù)功能為一體，可充分滿足政府、公安、能源、大型生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域用戶對(duì)高效、專業(yè)無線調(diào)度指揮業(yè)務(wù)的迫切需求。本文主要介紹了AcroTetra數(shù)字集群設(shè)備的系統(tǒng)組成、基站設(shè)計(jì)、基站參數(shù)、主要功能和技術(shù)特點(diǎn)，詳細(xì)展示了該設(shè)備優(yōu)越的實(shí)用性和先進(jìn)技術(shù)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：AcroTetra TETRA 調(diào)度 無線 數(shù)字集群

1 概述

AcroTetra數(shù)字集群系統(tǒng)是多用戶動(dòng)態(tài)共享若干信道的多信道中繼（轉(zhuǎn)發(fā)）系統(tǒng)，采用全雙工或半雙工的通信方式，該系統(tǒng)更加便捷，具有高可靠性、高安全性、語音清晰、頻率利用率高、接續(xù)時(shí)間短、通信距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、省電、模數(shù)兼容以及豐富的語音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能等特點(diǎn)。

為確保系統(tǒng)質(zhì)量，以及系統(tǒng)可靠性、靈活性和可擴(kuò)展性，該產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中充分考慮并優(yōu)化了系統(tǒng)信噪比、上下行連路平衡、電磁干擾等可能影響系統(tǒng)質(zhì)量的各種因素，對(duì)于對(duì)指揮調(diào)度功能要求較高的政府、公安、軍隊(duì)、企、事業(yè)、工礦、能源等領(lǐng)域都十分適用。

2 系統(tǒng)組成

AcroTetra數(shù)字集群系統(tǒng)主要由交換管理中心（包括交換管理控制器、互聯(lián)網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和網(wǎng)管、安全管理、錄音等服務(wù)器）、基站（包括基站控制器、同步單元、信道機(jī)、射頻分配單元等）、應(yīng)用終端（包括綜合網(wǎng)管客戶端、全網(wǎng)錄音回放客戶端、本地及遠(yuǎn)程調(diào)度平臺(tái)等）、無線終端（包括無線手持終端、固定終端、車載終端等）及配套天線、纜線組成。該系統(tǒng)典型構(gòu)成圖如下：

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圖一 系統(tǒng)典型構(gòu)成圖

3 AcroTetra基站概述

AcroTetra數(shù)字集群系統(tǒng)中所需各類平臺(tái)服務(wù)器可采用市面上主流的成熟產(chǎn)品，同時(shí)該系統(tǒng)可兼容多廠家的無線終端。所以該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是AcroTetra基站的研制。

AcroTetra基站包括基站控制器、同步單元、信道機(jī)、射頻分配單元等設(shè)備，如下圖所示：

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基站控制器：完成基站配置運(yùn)行管理、信道資源管理、移動(dòng)管理、加密管理、基站網(wǎng)管等功能，在單站模式下，其可作為交換中心來工作，基站中的兩臺(tái)基站控制器采用1+1熱冗余的方式工作。

同步單元：為基站提供高穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，用于滿足TETRA標(biāo)準(zhǔn)的要求，保證基站內(nèi)和基站間各個(gè)載波的時(shí)隙同步誤差小于1/4個(gè)符號(hào)；同時(shí)還為基站提供時(shí)間同步功能。

信道機(jī)：實(shí)現(xiàn)一個(gè)載波的物理層，包括基帶處理、射頻解調(diào)、分集接收和射頻調(diào)制、功率放大功能。

射頻分配單元：將多路載波輸出信號(hào)進(jìn)行合路，以便將多個(gè)信道機(jī)的發(fā)射信號(hào)饋送到一根天線，同時(shí)其采用多個(gè)接收機(jī)多路耦合器把多根分集接收天線接收到的信號(hào)分配到接收機(jī)單元，為了減少天線數(shù)量，射頻分配單元采用雙工器把射頻收發(fā)信號(hào)進(jìn)行混合。

4 AcroTetra基站技術(shù)參數(shù)（表一）

5 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

5.1 全網(wǎng)絡(luò)IP傳輸 系統(tǒng)所有網(wǎng)元間，全部采用IP鏈路傳輸?；诒馄交W(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率。

5.2 軟交換架構(gòu) 將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備劃分四個(gè)主要層次：無線接入層、核心傳輸層、控制層、業(yè)務(wù)層，將呼叫控制功能從傳輸層中分離出來，通過軟件實(shí)現(xiàn)基本呼叫控制功能，通過標(biāo)準(zhǔn)開放的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)應(yīng)用層相連，可方便地在網(wǎng)絡(luò)上快速提供新的業(yè)務(wù)。

5.3 核心設(shè)備和傳輸鏈路冗余 交換中心基站控制器、核心路由器、接入路由器、同步單元設(shè)備、均采用1+1冗余備份，所有網(wǎng)元網(wǎng)絡(luò)接口1+1冗余，所有網(wǎng)元間鏈路冗余，保證了系統(tǒng)的高可用性。

5.4 互聯(lián)互通性 TETRA網(wǎng)絡(luò)可以通過專用的電話互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)有PSTN、GSM、CDMA等網(wǎng)絡(luò)的互通，接通率高、話音質(zhì)量清晰。同時(shí)可通過互聯(lián)路由器，實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的互通。

5.5 全功能單站集群模式 TETRA 系統(tǒng)IP傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，基站系統(tǒng)自動(dòng)切換到單基站集群模式下工作，單站模式下，基站向終端提供所有話音、數(shù)據(jù)和調(diào)度服務(wù)。

5.6 脫網(wǎng)直通模式 TETRA 系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)可以工作在雙監(jiān)模式下，即在正常集群模式下工作的同時(shí)，還監(jiān)測(cè)直通模式的呼叫，兩種模式可自動(dòng)轉(zhuǎn)換。TETRA 系統(tǒng)的直通操作模式同樣具有選呼、組呼及數(shù)據(jù)傳輸功能，大大增強(qiáng)了特殊緊急情況下終端之間互相溝通的能力。

5.7 基站采用高穩(wěn)定度晶振 基站在無同步源的情況下可確保頻率穩(wěn)定時(shí)間高達(dá)4.5年。

5.8 信道機(jī)采用高效率的線性化功放 在相同能耗的基礎(chǔ)上，提高了設(shè)備的發(fā)射功率、減小了散熱、提高了設(shè)備的使用壽命

6 系統(tǒng)主要功能

6.1 指揮調(diào)度功能 本系統(tǒng)提供豐富的指揮調(diào)度功能，滿足各部門日常生產(chǎn)指揮調(diào)度和應(yīng)急情況下的聯(lián)合指揮調(diào)度。

話音調(diào)度：調(diào)度臺(tái)可以對(duì)其管理的用戶和通話組發(fā)起和接收個(gè)呼、組呼和緊急呼叫，還可與其它調(diào)度臺(tái)建立呼叫；

優(yōu)先呼叫：每個(gè)集群移動(dòng)終端、調(diào)度臺(tái)及每個(gè)通話組都有自己的呼叫優(yōu)先級(jí)。高優(yōu)先級(jí)的用戶或組發(fā)起的呼叫在系統(tǒng)繁忙時(shí)將優(yōu)先得到信道資源，低優(yōu)先級(jí)的將排隊(duì)處理；

預(yù)占優(yōu)先：可以保證重要通信優(yōu)先獲得通信資源，在沒有空閑信道時(shí)，通過拆除現(xiàn)有最低優(yōu)先級(jí)呼叫，保證重要呼叫及時(shí)建立；

控制轉(zhuǎn)移：組呼發(fā)起者擁有控制權(quán)時(shí)，可以把控制權(quán)轉(zhuǎn)移到組的其他成員，這樣原控制權(quán)擁有者可以從組呼中釋放，但該組呼仍存在；

遲后加入：在組呼開始時(shí)未能加入呼叫的用戶能通過遲后加入進(jìn)入該呼叫；

調(diào)度臺(tái)授權(quán)呼叫：若主叫用戶沒有權(quán)限發(fā)起某類呼叫，呼叫可以直接轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的調(diào)度臺(tái)，由調(diào)度臺(tái)決定是否轉(zhuǎn)接到相應(yīng)的被叫方；

監(jiān)聽：調(diào)度臺(tái)將集群移動(dòng)終端切換到特殊的單呼模式，調(diào)度臺(tái)對(duì)監(jiān)聽對(duì)象建立一個(gè)單呼，此時(shí)在終端用戶察覺不到的情況下，移動(dòng)終端進(jìn)入發(fā)射模式并打開麥克；

偵聽：調(diào)度臺(tái)監(jiān)聽任何呼叫，同時(shí)可以插入被監(jiān)聽的呼叫；

區(qū)域呼叫：調(diào)度臺(tái)可以對(duì)某個(gè)區(qū)域（一個(gè)或多個(gè)基站）內(nèi)的所有的用戶發(fā)起話音通播；

動(dòng)態(tài)重組：允許調(diào)度臺(tái)通過空中接口

向用戶下載一個(gè)臨時(shí)組，并使用戶位于該組，調(diào)度臺(tái)也可以通過空中接口撤銷該臨時(shí)組。

電話會(huì)議：調(diào)度臺(tái)可以通過預(yù)置會(huì)議、靈活會(huì)議等方式與相關(guān)用戶或調(diào)度臺(tái)進(jìn)行會(huì)議通話；

強(qiáng)插強(qiáng)拆：調(diào)度臺(tái)可以強(qiáng)插一個(gè)正在進(jìn)行的呼叫，加入呼叫中，也可以強(qiáng)拆一個(gè)正在進(jìn)行的呼叫，單獨(dú)與目標(biāo)用戶通話。

6.2 話音及數(shù)據(jù)功能 本系統(tǒng)提供組呼、廣播呼叫、個(gè)呼、緊急呼叫、電話互聯(lián)呼叫等功能。同時(shí)支持狀態(tài)信息傳輸、短數(shù)據(jù)傳輸以及分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)葦?shù)據(jù)功能。

6.3 虛擬專網(wǎng)功能 虛擬專網(wǎng)（VPN）功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)字集群共網(wǎng)的關(guān)鍵，它能使一個(gè)數(shù)字集群物理網(wǎng)絡(luò)為多個(gè)不同部門提供服務(wù)，各VPN之間在工作上相互獨(dú)立，各VPN可單獨(dú)管理用戶，也可根據(jù)需求定制功能。

6.4 安全管理功能 本系統(tǒng)提供靈活的認(rèn)證（包括注冊(cè)鑒權(quán)、業(yè)務(wù)鑒權(quán)等）、加密功能和遙斃、遙啟功能，保證系統(tǒng)安全性。不同部門可以設(shè)置不同的認(rèn)證加密策略。

6.5 互聯(lián)互通功能 本系統(tǒng)提供強(qiáng)大的互聯(lián)互通功能，可以將各種通信制式的系統(tǒng)組成一個(gè)綜合通信系統(tǒng)?？膳cPSTN、GSM/CDMA、IP等各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互通；

6.6 錄音功能 本系統(tǒng)提供靈活的錄音功能，對(duì)呼叫、短消息等業(yè)務(wù)進(jìn)行錄制、存儲(chǔ)，并提供查詢和回放功能。對(duì)呼叫錄音支持多種編碼格式，供轉(zhuǎn)存、回放和檢索使用。

7 總結(jié)

AcroTetra無線數(shù)字集群系統(tǒng)在反復(fù)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)中得到不斷優(yōu)化，現(xiàn)已應(yīng)用于國內(nèi)外多種行業(yè)，市場(chǎng)口碑良好，深受客戶青睞，市場(chǎng)前景十分看好，是一套技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、可靠性高、方便快捷的無線調(diào)度系統(tǒng)。另外本系統(tǒng)配有遠(yuǎn)期功能擴(kuò)展能力的接口，為后續(xù)新功能的引入提供了便利條件。

參考文獻(xiàn)：

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[3]Acro Tetra 數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)[Z]河北遠(yuǎn)東哈里斯通信有限公司，2009.

作者簡(jiǎn)介：

蔣觀鑫（1986-），男，河北石家莊人，研究方向：通信技術(shù)。