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浅谈TETRA数字集群系统在单站模式下的应急无线通信解决方案

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文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-10-28 08:33:00

  TETRA无线数字集群系统目前在国内大城市中得到广泛运用。有些地区还建设了几套系统,在不同的行业中发挥作用,为城市建设和通信发展起到了重要保障。

 

  TETRA系统由中心控制及各基站两大部分组成,通过有线链路将所有基站与中心系统连接而成。主要应用于专网如城市应急的政务网、公安专网、地铁专网、机场专网等重要部门。因此通信的可靠性显得尤为重要。TETRA设备在设计的过程中考虑了多种冗余、备份并支撑降级使用功能。在基站和控制中心失去联系的情况下,基站自动转为单站模式。在这种情况下,同一基站覆盖范围的终端用户仍能保持通话,可以实现组呼。由于不同的基站此时处于彼此孤立的状态,因此,跨站的通信不能进行,直接影响通信指挥调度。

 

  为了使系统更加可靠,更加优化,在遇到突发性事件时,基站进入单站模式的情况下,系统还能够继续保持不同基站进行跨站通信,大家利用无线链路派接技术,实现单站降级模式下跨站的组呼功能。

 

  1. 无线链路派接技术在TETRA数字集群系统单站模式下的实现

 

  TETRA数字集群系统网络拓扑结构(见图一)。各个基站与控制中心通过传输网相连,正常工作时,跨站组呼的实现主要是通过控制中心的话音交换将各个不同基站的用户联系在一起,从而实现跨站呼叫的无线通信功能。

 

  一旦基站有线链路发生中断,基站和控制中心失去链接,那么该基站会自动进入单站模式,在该模式下,同一基站的同一工作组可以实现组呼功能,因为这些用户的话音在该基站内部便可以实现互连,而与其他基站的同组就无法联接,因此不能实现跨站的无线调度(见图一)

 

  在基站单站的情况下,控制中心和基站失去了联系,相关信息和信令无法建立链接,该基站处于独立的状态。为此,大家利用无线链路派接技术,自动建立无线链路,完成跨站的组呼功能(见图一)

 

  无线链路派接设备实现思路,是利用该系统的800MHz电台,通过对电台的设置,让二个电台设为相同通话组,登入不同基站。当某一基站的派接设备监测到该站进入单站模式后,它将自动开启派接设备,通过二电台工作在同一个通话组,一个电台设为本地站(A),另一个设为远端中心站(B),同时,将二电台进行的话音信号派接。当本地站的用户发起呼叫时,派接设备的本地电台(A)收到后,通过音频派接启动远端电台(B),呼叫基站的同组用户,实现本地基站通话组与远端基站通话组进行跨站呼叫。有线链路恢复正常后,派接设备将自动断开。

 

  图(一)

 

 

 

  2. 实现的功能

 

  单站集群模式下的终端用户能通过指定通话组与系统其他基站下的终端用户保持通信。

 

  当基站进入单站集群模式下时,系统能第一时间将基站进入单站模式的信息通过无线组呼的方式,向中心远程监控台告知用户。

 

  进入单站模式后,基站无线链路设备将自动开启,并可进入事先预设的“关键通话组”进行应急全场通话。

 

  用户也可通过中心远程无线监控控制台,对基站的无线链路派接设备的电台进行通信大组的切换。

 

  当单站链路恢复后,无线链路设备将自动关闭,进入待机模式。

 

  当TETRA中心系统链路对各基站失去控制时,所有基站将进入单站模式,无线链路设备将各基站自动形成环路,可以在设定的通话组进行呼叫。

 

  3. 实现技术原理分析

 

  无线链路派接设备是TETRA数字集群系统的一个应急备分设备。在设计过程中,要考虑到:体积小、便于安装;操作简单、使用灵活;智能控制、远程监控;抗干扰性强、覆盖面广等特点。

 

 

  上图是TETRA数字集群系统有/无线链路互为备分的框架图。他有四大部分组成。其中包括:系统中心控制部分、有线链路部分、基站部分及无线链路派接部分。当有线链路正常的情况下,无线链路派接部分是处于待机监测状态。

 

  只有当有线链路发生故障,如上图,无线链路派接部分监测到有线链路出现问题时,该部分将会自动开启,进行工作(有线链路工作正常的基站,无线链路派接设备仍处于待机状态)。无线链路设备将按照事先设定好的通信链路进行工作。为此,下面大家重点研究无线链路派接部分。

 

  4. 无线链路派接部分的组成

 

  无线链路派接部分由TETRA移动集群系统无线应急链路设备和远程无线监控控制台二部分组成。无线应急链路设备放在每个基站内,作为基站有线链路的应急备分设备。远程无线监控控制台放在中心,进行对各基站的派接设备监控。(下图是无线链路派接部分的实物效果图)

 

 

  TETRA集群系统无线应急链路派接设备,一般在一套设备中安装四套无线链路派接设备,每套设备都是单独工作,即能够同时保证四路跨基站应急通话组进行工作。根据需求,可扩充更多的包括摩托罗拉对讲机在内的通话组设备。同时,通过远程监控控制台,可对无线链路派接设备进行远程通话组的切换。

 

  5. 远程无线监控控制台设备

 

  远程无线监控控制台设备的组成由远程数据收发电台、数据转换器、电脑及App等设备组成。其功能一是监控远端基站有线链路工作及设备、环境工作是否正常。其次通过该设备对原端无线链路派接设备的工作状态进行调整。

 

 

  上图是远程无线监控控制台电脑操作界面。通过远程监控电台收到的指令信息,经数据转换器送至电脑显示。该界面能够反映出不同基站的链路工作状态。同时,还能通过该界面操作,去控制远端设备的工作状态。

 

  从上图可以看出,当远端基站链路工作正常时,显示为白色。当远端基站的链路出现问题时,在电脑显示器上基站号、基站名为红色。同时,在通话组显示无线链路派接设备开始工作的颜色为黄色。无线链路所连接到的上级主基站的颜色为绿色。在四个通话组上显示不同的通话组。

 

  若要对链路派接设备的电台换组,可以选中该站原通话组,按右键,出现上图的组菜单(可下拉菜单),选择所需通话组,双击即可。

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