2018-08-17 11:57:45
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TETRA數字集群通信系統是一種基于數字時(shí)分多址(dtma)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)集群移動(dòng)通信系統。TETRA數字集群通信系統可在同一技術(shù)平臺上提供指揮調度、數據傳輸和電話(huà)服務(wù)，它不僅提供多群組的調度功能，而且還可以提供短數據信息服務(wù)、分組數據服務(wù)以及數字化的全雙工移動(dòng)電話(huà)服務(wù)。TETRA數字集群系統還支持功能強大的移動(dòng)臺脫網(wǎng)直通(dmo)方式，并可實(shí)現鑒權、空中接口加密和端對端加密。TETRA數字集群系統同時(shí)還具有虛擬專(zhuān)網(wǎng)功能，可以使一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )為互不相關(guān)的多個(gè)組織機構服務(wù)。TETRA數字集群系統具有豐富的服務(wù)功能、高頻率利用率、高通信質(zhì)量、靈活的組網(wǎng)方式，許多新的應用(如車(chē)輛定位、圖像傳輸、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數據庫查詢(xún)等)都已在TETRA中得到實(shí)現。今天小編就和您繼續常見(jiàn)的TETRA數字集群通信系統使用過(guò)程中會(huì )遇到的問(wèn)題：
問(wèn)：大家都知道TETRA的分組數據能力較差，我們已經(jīng)打算要建設TETRA系統了，應該怎么使用TETRA的數據業(yè)務(wù)呢?
答：現在的TETRA設備基本都屬于窄帶通信(使用25KHz信道帶寬)，能夠提供的分組數據能力的確不容易滿(mǎn)足客戶(hù)的需要。每個(gè)分組信道在沒(méi)有保護的情況下，空中速率為7.2kbps，即使采用四時(shí)隙捆綁技術(shù)，無(wú)保護的理論最高傳輸速度為28.8kbps。在實(shí)際使用時(shí)，需要加入數據保護、四時(shí)隙協(xié)同控制開(kāi)銷(xiāo)、包頭包尾、校驗冗余等許多開(kāi)銷(xiāo)，實(shí)際除去各類(lèi)信道開(kāi)銷(xiāo)外，每個(gè)時(shí)隙真正客戶(hù)能夠使用的凈速率僅為1.6kbps左右，也就是說(shuō)每秒中僅能傳輸約100個(gè)中文字符，這是在理想狀態(tài)下的速率(無(wú)線(xiàn)信號質(zhì)量足夠好)?？紤]到四時(shí)隙捆綁時(shí)需要一部分的管理開(kāi)銷(xiāo)，所以四時(shí)隙捆綁的傳輸速度略小于4個(gè)單時(shí)隙的速度總和。
除了速度慢以外，使用分組數據還存在著(zhù)以下突出問(wèn)題：
可靠性
可靠性和速率是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)因素，因為速率低，當多用戶(hù)共享有限的分組信道資源時(shí)，每個(gè)用戶(hù)能夠被分配的傳輸帶寬將低到難以接受。而分組數據是基于搶占的機制，這就導致了眾多無(wú)法接收到數據包的用戶(hù)拼命一直要求數據包的重發(fā)，而重發(fā)導致了不停地丟包，造成了惡性循環(huán)，最終任何用戶(hù)都無(wú)法查詢(xún)或者是接收到自己想要的數據。這種現象在終端設備越多的情況下，越嚴重，突出的例子就是緊急狀況下，警情圖片甚至是彩信的下發(fā)，基本上沒(méi)有用戶(hù)能夠收到正確的信息，信道完全被阻塞了，這就像在鄉間小道上開(kāi)F1賽車(chē)，受限于道路，再好的車(chē)也跑不快。
組尋址
TETRA可以支持短信組呼，即組尋址短信，一條短信可以發(fā)給一個(gè)組，僅使用一次信道資源就可以通知到全部組員，效率極高。TETRA的分組數據進(jìn)行群組下發(fā)時(shí)，例如下發(fā)犯罪人員數據，即使每臺終端收取的信息是完全相同的，也只能逐個(gè)尋址、逐臺終端下發(fā)數據，效率很低，速度很慢。
覆蓋面積
對于通信而言，特別是移動(dòng)通信，速率和覆蓋范圍是兩個(gè)不可調和的矛盾，客戶(hù)只能在二者中取得一個(gè)折中值。這意味著(zhù)高速率代表傳輸距離短，低速率代表傳輸距離長(cháng)。分組數據和短信相比，其速率提高了許多倍，但有效覆蓋也降低了許多，實(shí)際經(jīng)驗表明，可靠的分組數據覆蓋半徑約為可靠的話(huà)音通信覆蓋半徑的1/3-1/2，而短信憑借其低速率特點(diǎn)獲得了和話(huà)音相同的覆蓋半徑，從而使非?？煽康膽梅绞?。在全球最大規模和最成熟的TETRA網(wǎng)絡(luò )里，數據應用基本都基于可靠的短信方式，而不采用分組方式。
變速率傳輸
TETRA的話(huà)音質(zhì)量?jì)?yōu)異，主要得益于采用了ACELP的混合編碼方式，這是一種變速率編碼方式，這使得無(wú)論無(wú)線(xiàn)信號質(zhì)量如何，TETRA總是可以傳達可靠的語(yǔ)音指令。而分組數據采用固定速率傳輸方式，容易使得信號差的地點(diǎn)發(fā)生大量的丟包，傳輸很容易中斷。
漫游和切換技術(shù)
TETRA的話(huà)音業(yè)務(wù)支持在多基站間進(jìn)行無(wú)縫的切換，這保證了通信的持續性;但TETRA的分組業(yè)務(wù)中斷后需要重新建立連接。如果在車(chē)輛行進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行分組數據查詢(xún)，很容易遭遇到跨基站切換，查詢(xún)將遭遇中斷和失敗，必須重新請求查詢(xún)信息，重新建立分組數據通道。
問(wèn)：有的TETRA廠(chǎng)家說(shuō)它的設備支持GPS分組信道上傳，速度可以達到2秒一次?
答：這個(gè)問(wèn)題要分為四個(gè)方面解答。
上傳平臺的成熟度和穩定度
TETRA標準規定的GPS上傳平臺是短信平臺，采用的標準是NMEA和LIP格式。分組數據平臺占用了話(huà)音信道進(jìn)行GPS信息的傳輸，通話(huà)和GPS的傳送不能同時(shí)進(jìn)行，通話(huà)將打斷GPS的傳送，并且分組信道的恢復需要耗費較多的系統資源;相比而言，短信平臺的傳輸距離較遠、覆蓋面積較大、可靠性強、穩定性較高、對系統資源的占用率較低、通話(huà)時(shí)不影響GPS信息的發(fā)送，綜合考慮以上因素并結合項目實(shí)際使用情況，TETRA標準最終選用了短信平臺作為標準的傳輸方式。目前，所有主流的系統和終端均支持這種標準的傳輸方式。從國內外的成熟系統方案來(lái)看，全部采用的是短信平臺的解決方案，用于公安的日常工作和應急保障，包括北京奧運會(huì )、上海世博會(huì )、廣州亞運會(huì )、深圳大運會(huì )、濟南全運會(huì )等。
上傳速度
從技術(shù)上講，TETRA支持以非常小的間隔發(fā)送短信GPS定位信息，有些終端甚至能夠做到1秒1次，盡管沒(méi)有實(shí)際案例能夠說(shuō)明這么頻繁的發(fā)送間隔會(huì )對系統造成實(shí)質(zhì)性的嚴重影響，但必定會(huì )增加空中信號沖突和發(fā)送失敗的幾率。從這點(diǎn)上來(lái)講，分組信道傳輸GPS也存在著(zhù)相同的問(wèn)題。
耗電情況
將發(fā)送GPS定位的時(shí)間間隔設置得過(guò)小，將大大增加終端的耗電，這對手持臺而言是個(gè)極大的挑戰。并且，因為使用分組數據傳送GPS時(shí)，終端將處于時(shí)時(shí)在線(xiàn)時(shí)時(shí)發(fā)送的狀態(tài)，這將極大地增大耗電，并且極大增加了系統對終端分組數據連接上網(wǎng)、維護、拆除、重建、基站漫游和切換等的巨大開(kāi)銷(xiāo)，在消耗大量信道資源的情況下，并不能獲得好的效果。
資源利用情況
大量的終端使用分組信道傳輸GPS的話(huà)，勢必將占用大量的寶貴信道資源，這對于以確保話(huà)音調度和應急方案為主的TETRA網(wǎng)絡(luò )而言，并不是設計的初衷。GPS使用短信通道傳輸則可以做到節省寶貴的通話(huà)信道。
其他影響
分組信道傳輸GPS時(shí)，話(huà)音是不能夠同時(shí)傳輸的，這就一定會(huì )造成傳輸的中斷。優(yōu)于短信業(yè)務(wù)支持數話(huà)同傳，所以，短信平臺傳輸GPS時(shí)，并不會(huì )造成終端位置信息的丟失，這對于指揮中心實(shí)時(shí)觀(guān)測、展開(kāi)調度任務(wù)非常重要。
問(wèn)：有些TETRA廠(chǎng)家提出了彩信(WAP-PUSH)功能，這些功能的效果如何，在TETRA系統建設時(shí)是否應該考慮采購?
答：彩信(WAP-PUSH)功能實(shí)際上完全基于TETRA分組數據業(yè)務(wù)，分組數據業(yè)務(wù)的特點(diǎn)已經(jīng)在上述問(wèn)答中進(jìn)行過(guò)解釋。
不可否認，彩信(WAP-PUSH)作為一項功能而言，具有突出的優(yōu)勢，并且已經(jīng)在GSM,CDMA和3G網(wǎng)絡(luò )中得到了大規模應用，例如，可以下發(fā)帶有照片的警情信息，是非常有利于公安用戶(hù)使用的一項特殊功能。但現階段要在TETRA網(wǎng)絡(luò )中使用彩信(WAP-PUSH)功能，有諸多受限的條件，需要客戶(hù)予以重視：
速率快慢
彩信(WAP-PUSH)業(yè)務(wù)的基礎是TETRA分組業(yè)務(wù)，速率很慢，使用者往往需要等待很長(cháng)的時(shí)間才能得到完整的彩信通知，客戶(hù)感受差。彩信(WAP-PUSH)和分組數據業(yè)務(wù)一樣，只能一臺一臺地下發(fā)，不能實(shí)現組呼或組下發(fā)。在實(shí)際使用中，有如下經(jīng)驗值-實(shí)驗室環(huán)境中，當終端用戶(hù)數量較少時(shí)(例如3-4臺終端)，下發(fā)一份警情通知，每臺終端一般需要2.5分鐘時(shí)間。
效率
警情信息的下發(fā)不僅用在日常工作中，更為了保證重大事件發(fā)生時(shí)，信息下達的準確性和時(shí)效性。在發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)，指揮中心往往需要針對大量用戶(hù)下達彩信通知，這時(shí)往往容易造成信道阻塞，會(huì )造成大量的接收失敗，難以達到客戶(hù)需要的效果。
成本
為了實(shí)現相對“較高”速率的傳輸，一些廠(chǎng)家通常采用多時(shí)隙捆綁的方式，這在提高效率的同時(shí)，犧牲了大量寶貴的信道資源，犧牲了組呼和個(gè)呼的通話(huà)路數，這對于TETRA這種以保證公安話(huà)音調度業(yè)務(wù)優(yōu)先的體制來(lái)說(shuō)，是舍本逐末的方式。同時(shí)，為了提高一點(diǎn)傳輸速率，而購買(mǎi)和架設大量TETRA信道機，意味著(zhù)增加很多硬件成本、頻率成本和維護成本。
不成熟?
TETRA在全球已經(jīng)應用近20年，縱觀(guān)全球和中國的大型TETRA網(wǎng)絡(luò )，彩信(WAP-PUSH)業(yè)務(wù)還沒(méi)有在任何一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò )內得到規模應用，實(shí)際應用案例還停留在實(shí)驗室階段或小規模演示商用(例如，給不超過(guò)10臺終端下發(fā)彩信數據)。
兼容性
標準的WAP查詢(xún)業(yè)務(wù)隸屬于TETRA標準，所以得到了全部TETRA廠(chǎng)家的支持，包括系統和終端都能順利地操作和使用WAP查詢(xún)業(yè)務(wù)。但彩信(WAP-PUSH)業(yè)務(wù)不屬于TETRA標準范圍，所以不同系統和終端供應商的實(shí)現方式略有不同，在兼容性上存在一定限制，并且這也限制了客戶(hù)自由選擇適合的系統和終端的能力，同時(shí)也造成了彩信(WAP-PUSH)業(yè)務(wù)不能得到大規模的應用。