Dimetra數字集群無線通信系統

2019-11-03 09:07:32

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供稿：網友

令朝

　　隨著我國鐵路和城市軌道交通的迅速發展，用于鐵路及地鐵系統的專用業務移動通信也得到長足的進步，特別是進入20世紀90年代以來，中國從國外引進的集群無線通信系統正在逐步替代原有單信道有線/無線轉接系統。近年來，一種先進的集群通信技術(TETRA)又將替代模擬集群通信技術，在鐵路和城市軌道交通系統種嶄露頭角，備受各方面的關注。

　　鐵路集群通信是一個專用的先進的無線電調度通信系統，它涉及有線交換技術、計算機技術和超大規模集成電路技術等領域，可用來解決行車調度、站場作業、列車運行、線路維護及公安等部門有關人員相互之間的通信聯絡。與傳統的同頻單工對講電臺方式相比，集群通信系統其內部可用信道可為所有用戶共用，且具有自動選擇信道功能，必要時用戶可以享有不同的優先級別，能夠提供電話互聯、保密通信、呼叫限時、小組大組呼叫、廣播呼叫、繁忙時用戶排隊和空閑回呼、緊急呼叫、拒絕呼叫、車輛定位等多種功能，十分適合于現代鐵路和城市軌道交通系統生產調度指揮的需要。數字集群通信依靠單一網絡，在一個無線終端上可以提供雙向對講、短信息、無線分組數據、無線因特網4種服務功能。

　　目前鐵路和城市軌道交通系統應用的集群通信技術主要由UNIDEN和MOTOROLA公司提供，例如，符合國家信息產業部推薦標準的MOTOROLA公司開發的Dimetra數字集群無線通信系統就是其中一個范例。

一、Dimetra數字集群無線通信系統的特點

1.采用TDMA時分多址技術，頻譜利用率高。通常每個載頻分為4個時隙，即可以同時傳送4路信號，與模擬集群無線通信系統相比其頻譜利用率為原來的4倍，在相同的頻寬內可以容納更多的用戶。

2.數字集群技術使得通信系統的功能大幅度提升。例如，系統通過接口可以接受來自列車控制系統的各種數據，可以在調度室控制屏幕上顯示列車車次、呼叫時列車位置、值乘人員等信息，列車無論在線路行駛還是在車輛段維修，其呼叫信息都可以傳送到各自的調度室，并實現自動轉換。

3.采用ACELP話音編碼技術和π/4-DQPSK調制技術，抗干擾能力強，傳輸質量和話音質量好。其中，代數碼激勵線性預測(ACELP)編碼器能夠重新產生準確的模擬信號，在每一級編碼過程中，經過與原信號比較及加權計算，能自動調節輸出信號，具有較高的精度。

4.系統采用大規模集成電路芯片組成控制電路，其網絡管理功能和控制功能的自由度和擴展性較強，可以實現漫游、話組增減、位置登錄、過區切換、故障通話等功能，滿足鐵路及城際軌道交通點多線長生產調度指揮的需要。

二、系統結構及服務功能

1.系統結構

　　Dimetra數字集群無線通信系統由基站、移動臺、信號分配單元和中央控制單元4個部分組成。整個系統包含了行車調度、車輛調度、工務調度、電務調度、公安調度等無線電通信系統，在設備、頻率和覆蓋區域等資源共享的條件下，各子系統的通話組可以自由操作互不妨礙。系統通過鐵路或城市軌道交通內部的有線傳輸網絡將所有基站組合起來，在車站及車輛段等區域采用天線方式實現無線信號覆蓋，通過中央控制單元的區域控制器、網絡交換器、路由器、基站連接器、網絡管理系統以及基站的控制器、分配器等裝置將機車臺、車站臺、便攜臺等無線用戶與調度臺調度員之間建立通信聯絡。

2.服務功能

　　Dimetra數字集群無線通信系統的服務功能包括語音服務、數據服務和輔助服務3大類。

　　語音服務是集群通信的主要服務功能，它為調度員、列車司機、車站值班員、調車員、養路工、信號工、公安人員等用戶在得到網絡管理員授權的前提下提供話音通信服務。這種話音服務可以是一個用戶與一組用戶(通話組)之間的組呼叫話音通信，可以是一個用戶與多個通話組之間的通播呼叫話音通信，可以是具有最高排隊優先權的緊急組呼話音通信，可以是調度臺與移動臺或移動臺之間的私密呼叫話音通信，可以是移動臺用戶與有線固定電話用戶之間的話音通信，也可以是移動臺用戶直通模式話音通信。

　　數據服務是數字集群技術的特色，它可以為用戶和系統管理員提供所需的數據信息。例如，系統可以為管理人員及時提供各種設備狀態的數據信息服務，以便管理人員了解系統運行情況及故障狀況；當用戶使用緊急呼叫時，在相應的調度臺上或集中告警終端上能夠顯示緊急告警信息；系統還可以為用戶提供短數據信息傳送服務，等等。

　　輔助服務是數字集群通信系統靈活性和擴展性的主要體現。它可以為用戶提供諸如遇忙排隊回叫、優先呼叫、通話方識別、動態重組、遲后加入等特殊服務功能；系統也可以根據需要將信道分配設置為動態站分配和關鍵站分配兩種方式。動態站分配方式是指在該站有被呼叫的用戶組時其信道才能建立，關鍵站分配方式是指只有被設置為關鍵站用戶有空閑信道時其信道才能建立，以便提高信道利用率和確保關鍵用戶不會錯過呼叫。系統也可以將組呼叫設置為全部啟動和快速啟動兩種方式，全部啟動方式是指用戶組呼叫時如不是所有用戶都能獲得空閑信道時，系統將等到所有用戶均能接入時為止，快速啟動方式是指用戶組呼時不管是否所有用戶都能接入，系統立即實施呼叫。

----《現代通信》