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浅谈摩托罗拉TETRA数字集群通信系统组网工程

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文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-12-28 09:16:00

  一、背景分析

 

  1、民航乌鲁木齐机场概述

 

  新疆民航乌鲁木齐机场是我国西部的重要门户枢纽机场,是中国民航七个地区管理局和空管局之一——民航新疆管理局和空管局的所在地,也是拥有33架飞机的南航新疆分企业(原新疆航空企业)和管辖着全疆15个机场的新疆机场集团所在地。截止2008年底,乌鲁木齐机场开通国内外航线100条,旅客吞吐量581.7万人,年起降架次58000多。

 

  2、需求

 

  (1) 更新需求。1997年3月,摩托罗拉企业800M SmartNet-II型模拟集群系统在民航乌鲁木齐机场组网运行,该系统为频分复用方式,由中央控制器、MBX(电话交换机)、10部信道机组成,为新疆空管局、南航新疆企业、新疆机场集团、航食企业、海航新疆企业、航油企业等用户提供9个话音信道,通话组近40个。系统以其灵活可靠的性能在新疆民航的安全飞行运输中发挥了重要的通信保障作用。但经过12年的运行,系统设备已进入老化阶段,陆续出现了大小数次故障,大部分的用户机也破旧不堪。信息产业部也早在2001年下发[2001]518号文件:《关于800M集群频率使用管理有关事宜的通知》,明确提出了:为了提高频率利用率,尽快取消现有模拟集群系统,大力发展数字集群系统。

 

  (2)增容需求。目前的模拟系统容量已不能满足日常话务量的增长和应急的需求,例如2004年外航货机在乌鲁木齐机场跑道西头坠毁抢险时;2008年春节前乌鲁木齐机场因大雾发生大面积航班延误,雾散航班集中放行时,排队的通话组均达10个以上,集群通信陷入阻塞,严重影响了用户的正常使用。特别是新疆处于反“疆独”分裂的最前沿,2008年的“3.7”炸机事件和2009年的“7.5”事件触目惊心,严峻的维稳形势对机场专业移动通信的畅通提出了更高要求。随着乌鲁木齐机场三期扩建工程的完成,面积123600平米的T3(候机楼)即将投入使用,用户的工作点和面都将成倍扩大,许多用户还有电话互联需求,因此迫切需要增加容量。

 

  (3)功能需求。数字集群除保留模拟集群所有功能外,还具有更强的数传功能。在保证高质量、不失真的话音通信的同时,针对民航业务特点而开发的数据传输功能,可为民航客、货商务经营管理和各相关部门提供现场实时、准确和快捷的服务。例如:短信、数据库的查询、车辆位置信息数据传输定位、数据采集传输等。数字集群通信网络为实现这些数据传输提供了可靠的技术支撑,避免现实工作中因大量的手工操作而造成误差大、效率低和时效性差等诸多弊端。

 

  二、工程规划选型分析

 

  1、系统性能要求

 

  实用性。民航调度指挥通信要求快速、准确、安全、保密。即统一调度、统一指挥,统一行动。

 

  先进性与成熟性。数字集群是模拟集群的升级模式,民航通信要安全可靠,必须考虑技术的先进性和成熟性。

 

  灵活性和扩展性。民航集群通信系统是一个专用系统,随着机场建设快速发展、民航业务日益增多,须选择一个灵活的、能扩展的系统。

 

  标准的公开性和结构的开放性。便于灵活的组网和扩展网络,且便于进入其他的通信网络,如与民航电话专网的互联。

 

  较高的性价比。民航选择数字集群系统要考虑管理方便、操作方便、易于维护、人机界面友好,在此前提下,较高性价比的系统则为首选。

 

  2、系统规划

 

  根据信息产业部推荐的数字集群通信体制、民航总局空管局给予的引导以及乌鲁木齐机场的发展和地理环境,大家提出了系统由TETRA交换机和一个6载频基站组成,一期设计用户2000。

 

  T3由于建筑规模大、结构复杂,经大家和摩托罗拉企业工程师对在建中的T3现场勘测,判断负一层和一层会有通信盲区,规划采用光纤直放站和干放相结合的网络构成室内覆盖系统。

 

  3、招标

 

  通过性能要求分析和全面细致的考察,2009年3月10日,民航新疆空管局进行了公开招标。摩托罗拉应用合作伙伴——北京民航天宇企业以功能完善、性价比高的摩托罗拉对讲机产品——800M Dimetra IP系统中标。T3室分系统为三维通信企业中标,乌鲁木齐机场地面调度通信自此翻开了新的一页。

 

  三、 Dimetra IP系统分析

 

  1、系统构成

 

  乌鲁木齐机场Dimetra IP系统得到了摩托罗拉企业的高度重视,系统配置较为完善,由6载频三分集接收的MTS4基站、TETRA交换机、网管终端、调度台、CCGW、电话信令转换器、录音机、天馈线构成,其中MTS4由一个四BR主机柜和一个2BR扩展机柜组成。如图1所示。

摩托罗拉TETRA数字集群通信系统 

  2、系统特点

 

  Dimetra IP较模拟系统在技术上更先进、功能上更完善,采用时分复用方式,乐白家手机客户端话音信道由模拟的9个增加到了23个,这将极大缓解乌鲁木齐机场航班密集出港及突发事件时所产生的通话拥塞,从而提高地面调度通信保障能力。

 

  Dimetra IP内部用以太网作为基本架构,实现了以全IP方式进行交换。网络管理/域控制硬件均采用了极高性能的主备SUN服务器。

 

  Dimetra IP具备较强的单站集群功能,当TETRA交换机或与基站连接的链路发生故障,MTS4可提供完整的集群通信组呼及附属功能,包括迟后加入、通话组扫描等。而在SmartNet中,当中央控制器出现故障,系统进入故障弱化状态,通话组按预先编好的方案使用固定的信道进行通话,虽能在一定程度上保障用户的通信联系,但会出现多个繁忙的通话组在一个信道机排队拥堵的后果。

 

  Dimetra IP的多组呼叫功能比SmartNet更易实现,而且人机界面更加友好,这对民航的应急通信指挥尤为重要。

 

  Dimetra IP是模数平滑过渡,通过两部CCGW就可实现与模拟间八个通话组的互通。

 

  四、工程施工分析

 

  工程施工包括现场勘测、培训、设备厂验、设备安装、调试检测等五项工作,这些工作的顺利进行得益于摩托罗拉、民航天宇、新疆空管局通信网络中心三方的紧密协作、通力配合。

 

  现场勘测作为工程的开端,需给予足够的重视,经甲乙双方的充分沟通和细致考虑,包括勘测机房、铁塔、供电、避雷等项目,给出现场勘测报告。如图2-3所示。

摩托罗拉TETRA数字集群通信系统 摩托罗拉TETRA数字集群通信系统

  2009年8月18日,当“7.5”事件的阴霾尚未完全散去,摩托罗拉企业派出精干团队,开始了Dimetra IP系统在乌鲁木齐机场的组网施工。经双方工程技术人员紧密配合及加班加点的紧张高效施工,仅一个星期就圆满完成了机场无线通信系统设备安装和调试。

摩托罗拉TETRA数字集群通信系统 摩托罗拉TETRA数字集群通信系统 摩托罗拉TETRA数字集群通信系统

  双方工程师认真对基站、系统功能、信号覆盖范围进行了测试,各项指标均符合设计要求。

 

  主站安装完成后,在基站收发合路馈头安装30dB基站耦合器,引出一路信号接到光端机,通过光缆馈送到相距约2公里的T3中三个光纤直放站,再由延伸到负一和一层各个角落的1/2、7/8电缆继续馈送到70多个小辐射全向吸顶天线(蘑菇天线)完成信号覆盖,经测试负一层的主站盲区,可改善到-40至-80dBm范围。

 

  五、应用

 

  为了提高应用水平,需根据用户的业务流程、应急指挥等需求对通话组和用户ID号进行仔细的规划和分配。

 

  大家将通播通话组按范围和业务分为高、中、低三类。即应急通播组、大单位通播组和小单位通播组。

 

  通话组由模拟近40个增至50多个,并对地面服务、安全检查、飞机维修等话务量大、分工多的单位预留一个通话组。

 

  增加了应急通话组,在发生突发事件时,相关的用户可进入此组通话,提高应急通信的高效和畅通。

 

  除了对讲话音外,大家还将完成三机绑定通话,即值班领导的蜂窝手机、固话可转移至集群对讲机。

 

  在数传方面,大家将同民航天宇紧密合作,在Dimetra IP上开发出具有民航特色的数据应用,当然这方面还需向公安、港口等行业取经。

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