通信移动化结构特点探索范文

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本文作者：范平志单位：西南文通大学移动通信研究所

一、引言

移动通信及以移动通信为荃础的个人通信是近年来得到迅速发展的领城,其目标是通信终端移动化、个人化和业务的综合化,并最终实现任何地点、任何时间及任何人之何的直接通信。移动通信可简单分为公用和专用通信。公用移动通信包括蜂窝通信、无绳电话、无线寻呼、卫里移动通信等;专用移动通信则包括面向生产调度、赞察、出租车公司、机场、港口、铁路、消防、金融、气象、救灾和厂矿等专门应用领域的传统和集群移动通信。与公用蜂房移动通信系统所提供的标准和相对简单的服务相比,专用移动通信系统可提供群呼叫、广播呼叫、优先呼叫、接入优先、强占优先、快速呼叫连通、一按即通非拨号式通话、通话限时等特殊功能。此外,专用系统的控制调度中心可控制所有用户,组网采用大区制,系统规模为中小型等。本文将主要讨论数字式专用移动通信系统.

二、橄字集群通信理论与技术进展

专用移动通信系统的工作方式主要分为两种:传统式和集群式,传统控制方式有选择呼叫(SelcaU)和连续频率控制信令系统(CTCSS),采用的信道有单信道和多信道.集群系统对信道实行按摇分配,即仅当某组用户需要通话时才分配一条相应的空闲信道,通话完毕立即收回以便分配给新的用户。典型的模拟移动通信系统有美国Motorola的Slnartnet、荷兰Philip的TN200、新西兰TAIT的TAIT、瑞典ERICSSON的GE16PLUS、法国的AI-cate1932o和德国siemen:的列车无线电话系统rrR等.与公用数字移动通信网相比。专用数字网的发展略为滞后。目前以标准公开的全欧数字化集群式移动通信系统标准TETRA(Trans一EurOpeanTrunekedRadio)最具吸引力.目前,数字集群通信的主要研究热点集中在:

1.提高报讲效率,在有限的孩谱资稼内提供更大的用户容t,

2.采用CDMA或握合CDMA/TDMA/FDMA接入技术,以降低干扰,提高系统容t;3.提高话音编码效率,在保证一定通话质t的条件下降低话音信像编码速率;

4.研究间除擂空技术,在话音间晾和信道转接间凉传箱数据,进一步提高信道利用率;

5.研究新型调制解调和差错控制技术,增强系统的有效性可靠性;

6.增加端到端加密,以弥补只在空中接口加密的不足;

7.增加新功能、新服务,与公用固定网(PSTN,PDN,IsDN)提供的业务兼容;

8.充分应用现代徽电子技术和数字信号处理技术,减小移动台功耗、体积和皿t。

表1给出了国际铁路联盟无线列调模拟系统标准Ulc751一3,公用致字移动系统标准GSM和几种!要数字集群标准TETRA、APCO25、IDEN及FHMA的比较。以下各节将I点讨论全欧数字化集群式移动通信标准TETRA.

三、TETRA系统功级结构

TETRA标准包括以下三个部分:TETRA话音加数据(V+D),数话兼容TETRA分组数据优化(PDO),只支持数据业务TETRA!接棋式,用于移动台之间直通话音和数据TETRA的v+D空中接口提供了051七层协议参考撼型的低三层,即物理层、数据链路层和网络层.其中,数据链路层又分为介质存取控制层MAC和逻辑链路控制层LLC;网络层也划分为移动链路控制实体CMLE、特定无连接型网络服务CLNS、连接皿两络服务CONS、电路方式连接实体MCE和移动性管理MM,如下图所示。物理层用MAC层提供的比特流调制载波以获得传抽信号,同时解调接收到的信号并将获得的比特流送给MAC。MAC层接受LLC层的效据经变换后安排到TDMA的相应时欧中进行传输,还负贵前向纠褚、扰乱、交织等工作。LLC层为MLE层提供荃本型和高级型二类数据传翰功能,塞本型的每一植可粉作分离的通信,而高级型则包括!传差错控制、流控制、序列编号等功能。网络层中MLE子层起,隔离防护作用,使其上面各子层不受因移动站换区而带来的影响。移动站的MLE层还负资洲t邻近区的信号强度,并利用各区广播发送的信号决定移动到哪一区.网络层的其它层主要完成各类话音和数据服务的控制和信令操作。

四、TETRA的技术特性

(一)技术要点

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.传输/双工方式:TDMA/FDD

3.调侧方式:,/4DQPSK,。=0.35

4.毅波通过速率:36kbits/s,18ksym/s

5.信道间隔:25kHz.4chns/~r

6.话音编码速率:4.skbBits/s,ACELP

7.单信道速率:7.Zkbits/sperslot

8.可调数拐速率:2.4upto28.8kBits/s

9.存取协议:slottedALOHA

10.加密方式:air,eut-to-end

（二）帧结构

（三）系统接口

五、结束语

我国公用移动通信系统发展非常迅速,近年来的年增长率都超过百分之一百,GSM等数字式系统也已经开始普及。遗憾的是,虽然公用移动运营业热热闹闹生惫兴旺,制造业却冷冷清清,许多企业滚临倒闭。在专用移动通信方式,目前尚没有国外数字集群系统产品涌入.但随粉数字集群技术的成熟,一场新的市场战争已开始酝酸.国家已开始认识到数字集群系统的!要性并开始采取一些市场保护措施,我国一批民族工业也开始跃跃欲试。为了研究开发适合我国国祷的数字集群移动系统,必须对国际上现有数字集群技术标准进行消化、分析、比较和借鉴。分析比较的墓本依据为:标准公开性、技术先进性、产品成熟性、系统可扩性、环境适应性和性能价格比等.TETRA作为欧洲公开标准,已得到了大t移动通信厂商和用户的支持,极有可能象GSM一样在全世界取得成功。目前,TETRA标准的大部分工作已经完成,作者最近应邀在欧洲部分厂家访间时已看到试验产品问世.第一代TETRA产品将在一九九八年四月前后大规模投放市场的进程如右图所示。未来移动通信结构将与公用电话交换网PSTN、公共数据网PND及综合业务数据网ISDN有机联结，相互配合呼应，以实现在任何时间任何地方世界上任何通信的目的。公用网与专用网的界限将趋于模糊。