第五章 TD-LTE宽带数字集群通信系统.pdf

TD-LTE 宽带数字集群通信系统 张 洁 许 玮 摘要：本文主要介绍 TD-LTE 宽带数字集群通信系统，通过对集群通信系统现状和发展趋 势的分析，总结宽带数字集群通信系统的典型特征，提出中国普天在宽带数字集群通信系 统技术选择方面的考虑，重点介绍实现宽带数字集群通信系统采用的关键技术，并对中国 普天发展 TD-LTE 宽带数字集群通信系统的情况进行了简单介绍。 关键词：集群 宽带化 TD-LTE 多媒体集群 宽带数字集群 关键技术 标准化 1 集群通信系统的现状和发展趋势 集群通信系统是为了满足行业指挥调度需求而开发的、面向行业应用的专 用无线通信系统。由于集群通信系统主要侧重于指挥调度通信，其应用可遍及 公共安全、交通运输、公共事业、特种通信、企业生产等领域，尤其可以在应 对突发事件和自然灾害的过程中发挥优势。 与公众移动通信系统类似，集群通信系统也经历了从第一代模拟集群通信 系统，到第二代窄带数字集群通信系统的发展历程。第二代窄带数字集群通信 系统是当前国际、国内市场上应用最广泛的集群通信系统，其代表有：欧洲电 信标准协会（ETSI）的陆上集群无线电系统 TETRA（Terrestrial Trunked Radio）、美国 Motorola 的综合数字增强网络 iDEN（Integrated Digital Enhanced Networks）系统、我国的基于 CDMA 技术的开放式集群架构 GoTa （Global open Trunking architecture）系统和基于GSM技术的GT800系统。 与公众移动通信系统的高速发展相比，无论在数据传输能力方面还是多媒体业 务支持能力方面，目前的窄带数字集群通信系统都比较落后。以 TETRA 系统的 必威体育精装版演进TEDS（TETRA Enhanced Data Service，TETRA增强数据业务）为例， 在最理想情况下，也仅能支持518kbps的峰值传输速率。 随着无线高速数据业务的飞速发展，集群通信系统对宽带多媒体业务的需 求也日益显著，行业人员在应用集群通信系统进行指挥调度的过程中，不仅要 1 求“听得到”，还要求“看得见”，促使集群通信系统向数据宽带化、业务多样 化、终端多模化、系统IP化的发展方向迈进，其具体表现形式主要体现在高速 数据和视频的传输，以及构建于此基础之上的各种应用，包括多媒体集群调度、 协同作业、移动视频监控、城市应急联动等方面。例如，公安要求集群通信系 统能够支持现场图像和视频采集、多媒体数据广播、视频指挥等；石油化工行 业要求集群通信系统能够支持远程视频监控等。可以说，数字集群通信系统将 进入一个崭新的宽带数字集群通信系统时代。宽带数字集群通信系统可以定义 为基于宽带无线通信技术，以多媒体集群业务形式，提供指挥调度功能的专用 无线通信系统。它的特点是具备语音调度、数据调度、视频调度等多种业务协 同的融合调度能力。 2 宽带数字集群通信系统的典型特征 宽带数字集群通信系统在业务、功能和性能上具有以下典型特征： （1）业务特征 语音业务 宽带数字集群通信系统在语音业务方面要做到“一呼百应”，具有快速指挥 调度能力，实现单呼、组呼、全呼、广播呼叫、紧急呼叫、优先级呼叫、调度 台核查呼叫；此外，宽带数字集群通信系统还要实现与PSTN（Public Switched Telephone Network，公共电话交换网络）、蜂窝移动通信网络（如GSM、CDMA、 TD-SCDMA、LTE等），以及其它数字集群通信系统（如TETRA、iDEN、Gota、GT800 等）的互联呼叫。 数据业务 宽带数字集群通信系统不仅要承载尽力而为（Best Effort）类数据业务， 还要承载实时控制类数据业务，以实现数据调度功能。例如，在指挥调度过程 中，用户可以通过手持终端接收、发送和查询业务相关数据；调度台也可以向 用户批量下发文字指令，然后用户根据结果对指令进行回复和确认。由于实时 控制类数据业务对时延和可靠性要求很高，因此在进行系统设计时需要提供强 有力的QoS保证。