2018-08-17 11:57:45
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TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)是一種基于數(shù)字時分多址(dtma)技術(shù)的無線集群移動通信系統(tǒng)。TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)可在同一技術(shù)平臺上提供指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)傳輸和電話服務(wù)，它不僅提供多群組的調(diào)度功能，而且還可以提供短數(shù)據(jù)信息服務(wù)、分組數(shù)據(jù)服務(wù)以及數(shù)字化的全雙工移動電話服務(wù)。TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)還支持功能強(qiáng)大的移動臺脫網(wǎng)直通(dmo)方式，并可實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)、空中接口加密和端對端加密。TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)同時還具有虛擬專網(wǎng)功能，可以使一個物理網(wǎng)絡(luò)為互不相關(guān)的多個組織機(jī)構(gòu)服務(wù)。TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)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(yīng)用(如車輛定位、圖像傳輸、移動互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫查詢等)都已在TETRA中得到實(shí)現(xiàn)。今天小編就和您繼續(xù)常見的TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)使用過程中會遇到的問題：
問：大家都知道TETRA的分組數(shù)據(jù)能力較差，我們已經(jīng)打算要建設(shè)TETRA系統(tǒng)了，應(yīng)該怎么使用TETRA的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呢?
答：現(xiàn)在的TETRA設(shè)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(shù)據(jù)能力的確不容易滿足客戶的需要。每個分組信道在沒有保護(hù)的情況下，空中速率為7.2kbps，即使采用四時隙捆綁技術(shù)，無保護(hù)的理論最高傳輸速度為28.8kbps。在實(shí)際使用時，需要加入數(shù)據(jù)保護(hù)、四時隙協(xié)同控制開銷、包頭包尾、校驗(yàn)冗余等許多開銷，實(shí)際除去各類信道開銷外，每個時隙真正客戶能夠使用的凈速率僅為1.6kbps左右，也就是說每秒中僅能傳輸約100個中文字符，這是在理想狀態(tài)下的速率(無線信號質(zhì)量足夠好)。考慮到四時隙捆綁時需要一部分的管理開銷，所以四時隙捆綁的傳輸速度略小于4個單時隙的速度總和。
除了速度慢以外，使用分組數(shù)據(jù)還存在著以下突出問題：
可靠性
可靠性和速率是相互關(guān)聯(lián)的兩個因素，因?yàn)樗俾实?，?dāng)多用戶共享有限的分組信道資源時，每個用戶能夠被分配的傳輸帶寬將低到難以接受。而分組數(shù)據(jù)是基于搶占的機(jī)制，這就導(dǎo)致了眾多無法接收到數(shù)據(jù)包的用戶拼命一直要求數(shù)據(jù)包的重發(fā)，而重發(fā)導(dǎo)致了不停地丟包，造成了惡性循環(huán)，最終任何用戶都無法查詢或者是接收到自己想要的數(shù)據(jù)。這種現(xiàn)象在終端設(shè)備越多的情況下，越嚴(yán)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)，基本上沒有用戶能夠收到正確的信息，信道完全被阻塞了，這就像在鄉(xiāng)間小道上開F1賽車，受限于道路，再好的車也跑不快。
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(shù)據(jù)進(jìn)行群組下發(fā)時，例如下發(fā)犯罪人員數(shù)據(jù)，即使每臺終端收取的信息是完全相同的，也只能逐個尋址、逐臺終端下發(fā)數(shù)據(jù)，效率很低，速度很慢。
覆蓋面積
對于通信而言，特別是移動通信，速率和覆蓋范圍是兩個不可調(diào)和的矛盾，客戶只能在二者中取得一個折中值。這意味著高速率代表傳輸距離短，低速率代表傳輸距離長。分組數(shù)據(jù)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(yàn)表明，可靠的分組數(shù)據(jù)覆蓋半徑約為可靠的話音通信覆蓋半徑的1/3-1/2，而短信憑借其低速率特點(diǎn)獲得了和話音相同的覆蓋半徑，從而使非?？煽康膽?yīng)用方式。在全球最大規(guī)模和最成熟的TETRA網(wǎng)絡(luò)里，數(shù)據(jù)應(yīng)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的話音質(zhì)量優(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，這使得無論無線信號質(zhì)量如何，TETRA總是可以傳達(dá)可靠的語音指令。而分組數(shù)據(jù)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的話音業(yè)務(wù)支持在多基站間進(jìn)行無縫的切換，這保證了通信的持續(xù)性;但TETRA的分組業(yè)務(wù)中斷后需要重新建立連接。如果在車輛行進(jìn)過程中進(jìn)行分組數(shù)據(jù)查詢，很容易遭遇到跨基站切換，查詢將遭遇中斷和失敗，必須重新請求查詢信息，重新建立分組數(shù)據(jù)通道。
問：有的TETRA廠家說它的設(shè)備支持GPS分組信道上傳，速度可以達(dá)到2秒一次?
答：這個問題要分為四個方面解答。
上傳平臺的成熟度和穩(wěn)定度
TETRA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的GPS上傳平臺是短信平臺，采用的標(biāo)準(zhǔn)是NMEA和LIP格式。分組數(shù)據(jù)平臺占用了話音信道進(jìn)行GPS信息的傳輸，通話和GPS的傳送不能同時進(jìn)行，通話將打斷GPS的傳送，并且分組信道的恢復(fù)需要耗費(fèi)較多的系統(tǒng)資源;相比而言，短信平臺的傳輸距離較遠(yuǎn)、覆蓋面積較大、可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性較高、對系統(tǒng)資源的占用率較低、通話時不影響GPS信息的發(fā)送，綜合考慮以上因素并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際使用情況，TETRA標(biāo)準(zhǔn)最終選用了短信平臺作為標(biāo)準(zhǔn)的傳輸方式。目前，所有主流的系統(tǒng)和終端均支持這種標(biāo)準(zhǔn)的傳輸方式。從國內(nèi)外的成熟系統(tǒng)方案來看，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(yīng)急保障，包括北京奧運(yùn)會、上海世博會、廣州亞運(yùn)會、深圳大運(yùn)會、濟(jì)南全運(yùn)會等。
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，盡管沒有實(shí)際案例能夠說明這么頻繁的發(fā)送間隔會對系統(tǒng)造成實(shí)質(zhì)性的嚴(yán)重影響，但必定會增加空中信號沖突和發(fā)送失敗的幾率。從這點(diǎn)上來講，分組信道傳輸GPS也存在著相同的問題。
耗電情況
將發(fā)送GPS定位的時間間隔設(shè)置得過小，將大大增加終端的耗電，這對手持臺而言是個極大的挑戰(zhàn)。并且，因?yàn)槭褂梅纸M數(shù)據(jù)傳送GPS時，終端將處于時時在線時時發(fā)送的狀態(tài)，這將極大地增大耗電，并且極大增加了系統(tǒng)對終端分組數(shù)據(jù)連接上網(wǎng)、維護(hù)、拆除、重建、基站漫游和切換等的巨大開銷，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，勢必將占用大量的寶貴信道資源，這對于以確保話音調(diào)度和應(yīng)急方案為主的TETRA網(wǎng)絡(luò)而言，并不是設(shè)計(jì)的初衷。GPS使用短信通道傳輸則可以做到節(jié)省寶貴的通話信道。
其他影響
分組信道傳輸GPS時，話音是不能夠同時傳輸?shù)模@就一定會造成傳輸?shù)闹袛?。?yōu)于短信業(yè)務(wù)支持?jǐn)?shù)話同傳，所以，短信平臺傳輸GPS時，并不會造成終端位置信息的丟失，這對于指揮中心實(shí)時觀測、展開調(diào)度任務(wù)非常重要。
問：有些TETRA廠家提出了彩信(WAP-PUSH)功能，這些功能的效果如何，在TETRA系統(tǒng)建設(shè)時是否應(yīng)該考慮采購?
答：彩信(WAP-PUSH)功能實(shí)際上完全基于TETRA分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)已經(jīng)在上述問答中進(jìn)行過解釋。
不可否認(rèn)，彩信(WAP-PUSH)作為一項(xiàng)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(guī)模應(yīng)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使用的一項(xiàng)特殊功能。但現(xiàn)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，需要客戶予以重視：
速率快慢
彩信(WAP-PUSH)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)是TETRA分組業(yè)務(wù)，速率很慢，使用者往往需要等待很長的時間才能得到完整的彩信通知，客戶感受差。彩信(WAP-PUSH)和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一樣，只能一臺一臺地下發(fā)，不能實(shí)現(xiàn)組呼或組下發(fā)。在實(shí)際使用中，有如下經(jīng)驗(yàn)值-實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，當(dāng)終端用戶數(shù)量較少時(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，信息下達(dá)的準(zhǔn)確性和時效性。在發(fā)生突發(fā)狀況時，指揮中心往往需要針對大量用戶下達(dá)彩信通知，這時往往容易造成信道阻塞，會造成大量的接收失敗，難以達(dá)到客戶需要的效果。
成本
為了實(shí)現(xiàn)相對“較高”速率的傳輸，一些廠家通常采用多時隙捆綁的方式，這在提高效率的同時，犧牲了大量寶貴的信道資源，犧牲了組呼和個呼的通話路數(shù)，這對于TETRA這種以保證公安話音調(diào)度業(yè)務(wù)優(yōu)先的體制來說，是舍本逐末的方式。同時，為了提高一點(diǎn)傳輸速率，而購買和架設(shè)大量TETRA信道機(jī)，意味著增加很多硬件成本、頻率成本和維護(hù)成本。
不成熟?
TETRA在全球已經(jīng)應(yīng)用近20年，縱觀全球和中國的大型TETRA網(wǎng)絡(luò)，彩信(WAP-PUSH)業(yè)務(wù)還沒有在任何一個大型網(wǎng)絡(luò)內(nèi)得到規(guī)模應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用案例還停留在實(shí)驗(yàn)室階段或小規(guī)模演示商用(例如，給不超過10臺終端下發(fā)彩信數(shù)據(jù))。
兼容性
標(biāo)準(zhǔn)的WAP查詢業(yè)務(wù)隸屬于TETRA標(biāo)準(zhǔn)，所以得到了全部TETRA廠家的支持，包括系統(tǒng)和終端都能順利地操作和使用WAP查詢業(yè)務(wù)。但彩信(WAP-PUSH)業(yè)務(wù)不屬于TETRA標(biāo)準(zhǔn)范圍，所以不同系統(tǒng)和終端供應(yīng)商的實(shí)現(xiàn)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自由選擇適合的系統(tǒng)和終端的能力，同時也造成了彩信(WAP-PUSH)業(yè)務(wù)不能得到大規(guī)模的應(yīng)用。