2018-08-17 11:57:45
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TETRA數字集群通信系統是一種基于數字時分多址(dtma)技術的無線集群移動通信系統。TETRA數字集群通信系統可在同一技術平臺上提供指揮調度、數據傳輸和電話服務，它不僅提供多群組的調度功能，而且還可以提供短數據信息服務、分組數據服務以及數字化的全雙工移動電話服務。TETRA數字集群系統還支持功能強大的移動臺脫網直通(dmo)方式，并可實現鑒權、空中接口加密和端對端加密。TETRA數字集群系統同時還具有虛擬專網功能，可以使一個物理網絡為互不相關的多個組織機構服務。TETRA數字集群系統具有豐富的服務功能、高頻率利用率、高通信質量、靈活的組網方式，許多新的應用(如車輛定位、圖像傳輸、移動互聯網、數據庫查詢等)都已在TETRA中得到實現。今天小編就和您繼續常見的TETRA數字集群通信系統使用過程中會遇到的問題：
問：大家都知道TETRA的分組數據能力較差，我們已經打算要建設TETRA系統了，應該怎么使用TETRA的數據業務呢?
答：現在的TETRA設備基本都屬于窄帶通信(使用25KHz信道帶寬)，能夠提供的分組數據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的情況下，空中速率為7.2kbps，即使采用四時隙捆綁技術，無保護的理論最高傳輸速度為28.8kbps。在實際使用時，需要加入數據保護、四時隙協同控制開銷、包頭包尾、校驗冗余等許多開銷，實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，這是在理想狀態下的速率(無線信號質量足夠好)。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，使用分組數據還存在著以下突出問題：
可靠性
可靠性和速率是相互關聯的兩個因素，因為速率低，當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。而分組數據是基于搶占的機制，這就導致了眾多無法接收到數據包的用戶拼命一直要求數據包的重發，而重發導致了不停地丟包，造成了惡性循環，最終任何用戶都無法查詢或者是接收到自己想要的數據。這種現象在終端設備越多的情況下，越嚴重，突出的例子就是緊急狀況下，警情圖片甚至是彩信的下發，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的分組數據進行群組下發時，例如下發犯罪人員數據，即使每臺終端收取的信息是完全相同的，也只能逐個尋址、逐臺終端下發數據，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。分組數據和短信相比，其速率提高了許多倍，但有效覆蓋也降低了許多，實際經驗表明，可靠的分組數據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獲得了和話音相同的覆蓋半徑，從而使非常可靠的應用方式。在全球最大規模和最成熟的TETRA網絡里，數據應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的話音質量優異，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量如何，TETRA總是可以傳達可靠的語音指令。而分組數據采用固定速率傳輸方式，容易使得信號差的地點發生大量的丟包，傳輸很容易中斷。
漫游和切換技術
TETRA的話音業務支持在多基站間進行無縫的切換，這保證了通信的持續性;但TETRA的分組業務中斷后需要重新建立連接。如果在車輛行進過程中進行分組數據查詢，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，重新建立分組數據通道。
問：有的TETRA廠家說它的設備支持GPS分組信道上傳，速度可以達到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定度
TETRA標準規定的GPS上傳平臺是短信平臺，采用的標準是NMEA和LIP格式。分組數據平臺占用了話音信道進行GPS信息的傳輸，通話和GPS的傳送不能同時進行，通話將打斷GPS的傳送，并且分組信道的恢復需要耗費較多的系統資源;相比而言，短信平臺的傳輸距離較遠、覆蓋面積較大、可靠性強、穩定性較高、對系統資源的占用率較低、通話時不影響GPS信息的發送，綜合考慮以上因素并結合項目實際使用情況，TETRA標準最終選用了短信平臺作為標準的傳輸方式。目前，所有主流的系統和終端均支持這種標準的傳輸方式。從國內外的成熟系統方案來看，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急保障，包括北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會、深圳大運會、濟南全運會等。
上傳速度
從技術上講，TETRA支持以非常小的間隔發送短信GPS定位信息，有些終端甚至能夠做到1秒1次，盡管沒有實際案例能夠說明這么頻繁的發送間隔會對系統造成實質性的嚴重影響，但必定會增加空中信號沖突和發送失敗的幾率。從這點上來講，分組信道傳輸GPS也存在著相同的問題。
耗電情況
將發送GPS定位的時間間隔設置得過小，將大大增加終端的耗電，這對手持臺而言是個極大的挑戰。并且，因為使用分組數據傳送GPS時，終端將處于時時在線時時發送的狀態，這將極大地增大耗電，并且極大增加了系統對終端分組數據連接上網、維護、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度和應急方案為主的TETRA網絡而言，并不是設計的初衷。GPS使用短信通道傳輸則可以做到節省寶貴的通話信道。
其他影響
分組信道傳輸GPS時，話音是不能夠同時傳輸的，這就一定會造成傳輸的中斷。優于短信業務支持數話同傳，所以，短信平臺傳輸GPS時，并不會造成終端位置信息的丟失，這對于指揮中心實時觀測、展開調度任務非常重要。
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系統建設時是否應該考慮采購?
答：彩信(WAP-PUSH)功能實際上完全基于TETRA分組數據業務，分組數據業務的特點已經在上述問答中進行過解釋。
不可否認，彩信(WAP-PUSH)作為一項功能而言，具有突出的優勢，并且已經在GSM,CDMA和3G網絡中得到了大規模應用，例如，可以下發帶有照片的警情信息，是非常有利于公安用戶使用的一項特殊功能。但現階段要在TETRA網絡中使用彩信(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)業務的基礎是TETRA分組業務，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)和分組數據業務一樣，只能一臺一臺地下發，不能實現組呼或組下發。在實際使用中，有如下經驗值-實驗室環境中，當終端用戶數量較少時(例如3-4臺終端)，下發一份警情通知，每臺終端一般需要2.5分鐘時間。
效率
警情信息的下發不僅用在日常工作中，更為了保證重大事件發生時，信息下達的準確性和時效性。在發生突發狀況時，指揮中心往往需要針對大量用戶下達彩信通知，這時往往容易造成信道阻塞，會造成大量的接收失敗，難以達到客戶需要的效果。
成本
為了實現相對“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，這對于TETRA這種以保證公安話音調度業務優先的體制來說，是舍本逐末的方式。同時，為了提高一點傳輸速率，而購買和架設大量TETRA信道機，意味著增加很多硬件成本、頻率成本和維護成本。
不成熟?
TETRA在全球已經應用近20年，縱觀全球和中國的大型TETRA網絡，彩信(WAP-PUSH)業務還沒有在任何一個大型網絡內得到規模應用，實際應用案例還停留在實驗室階段或小規模演示商用(例如，給不超過10臺終端下發彩信數據)。
兼容性
標準的WAP查詢業務隸屬于TETRA標準，所以得到了全部TETRA廠家的支持，包括系統和終端都能順利地操作和使用WAP查詢業務。但彩信(WAP-PUSH)業務不屬于TETRA標準范圍，所以不同系統和終端供應商的實現方式略有不同，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和終端的能力，同時也造成了彩信(WAP-PUSH)業務不能得到大規模的應用。