曹春生(廣州聯合信息發展有限公司 510030)
TS1000是美國TELSTAR公司研制開發的新一代無線數據通信網絡,工作于2.4GHz頻段,采用先進的擴頻、跳頻技術,以蜂窩結構組網,每信道數據傳輸速率高達115kb / s,基站發射功率0.5W。與現有的無線通信系統(如集群、CDPD等)相比,該系統具有技術先進、抗干擾能力強、傳輸速率高、組網靈活、網絡成本低、無線輻射小等優點,非凡適用于車輛的監控與調度、遠程數據庫查詢、遙控遙測數據傳輸及遠程數據終端聯網等業務。
1 TS1000網絡結構
TS1000無線數據網由基站、轉發站、數據交換中心及網管系統組成。
1.1 無線基站/轉發站
無線基站由收發信機、CPU、天饋系統、電源及I / O數據接口組成?;静捎锰l方式工作。跳頻載頻受偽隨機碼控制,在其工作帶寬范圍內,頻率合成器按PN碼(跳頻圖案)不斷改變頻率。在接收端,接收機的頻率合成器受偽隨機碼控制,保持與發射端的變化規律一致?;竟ぷ髟?.4GHz頻段的載頻上,頻率范圍為2.400~2.483GHz,每個基站按每秒改變100次頻率的速率改變信道載波頻率,每信道頻寬為230kHz,提供115kb / s傳輸速率。基站采用模塊化結構,可根據業務需求增加模塊,提供多個115kb / s的信道。用戶終端以統計復用的TDMA方式接入信道。
單個基站的覆蓋范圍為5~7km,為了擴大基站的覆蓋區域,可增加轉發站,轉發站相當于中繼傳輸站,負責轉發基站與用戶終端間傳輸的數據。基站與轉發站間通過無線鏈路連接,數據率為57.5kb / s。
基站提供多種I / O接口,有無線115K接口、電話線N×64K接口、微波和光纖接口,可根據需要,靈活選擇。
1.2 數據交換中心
數據交換中心由基站控制器、數據交換機、數據服務器及操作終端組成,是TS1000系統的核心。其主要作用是將網絡的數據和命令匯總處理后,分發到各用戶監控中心,并為移動用戶提供交換功能、用戶入網鑒權認證及為系統內各單元和公眾網提供必要的接口。它與基站之間通過基站控制器連接,一個基站控制器最多可處理32路信號,可提供1.8~3.6Mb / s的帶寬。
1.3 網絡治理系統
網管系統由治理終端及TS1000系統內各單元的控制子系統構成,主要負責系統內各子系統的調測、監控和維護(包括各子系統參數設置、工作狀態監控、故障報告和修復)以及整個網絡的質量監測。
1.4 用戶終端
用戶終端包括固定和車載終端,主要完成信息的收發工作,提供外設接口,工作頻率為2.4GHz,輸出功率為0.5W,它可與GPS接收機及顯示屏結合,構成車輛定位和調度終端,也可與數據傳輸終端或筆記本電腦結合,實現無線數據傳輸及車輛導航。
2 組網方式
TS1000寬頻無線數據網組網方式靈活,可根據實際地理環境情況,采用蜂窩結構的片網、線網或混合性組網方式。通常在城市中心采用片網,在郊外沿高速公路采用線網。片網組網時,以基站為核心,通過轉發站擴大覆蓋區域,基站與數據交換中心通過有線或無線方式進行數據和命令的傳遞。采用無線方式傳輸時,劃分出一組專用信道進行連接。線網組網時,基站作為主要骨干,既完成無線鏈路連接用戶,同時還為鄰近基站提供轉發功能,起串聯無線鏈路的作用。整個網絡可全部采用無線傳輸。
3 無線通信鏈路
本系統無線終端工作在國際通用的ISM頻段(2.400~2.483GHz)。終端設備可直接與基站通信,也可通過轉發基站進行通信?;九c數據交換中心之間的無線鏈路系統采用無線連接方式,具有自主性強、施工簡單、成本低等特點,只需一次性投資。
4 TS1000特點
?。?)工作于2.4GHz頻段,工作頻率可選擇在全頻段(83.5MHz頻寬)或部分頻段(如其中30~40MHz頻寬)內,這樣可避開現有2.4GHz頻段上的擴頻系統,避免相互干擾,確保良好的通信質量。
(2)系統采用跳頻技術,該技術具有極強的抗干擾性能,而且由于跳頻圖案采用偽隨機碼,系統具有非常好的保密性能。
?。?)每個信道的數據傳輸速率高達115kb / s,是目前已推出的商用無線移動數據網中速率最高的。
(4)系統容量大,每個基站最多可提供256條信道,滿容量下至少可為2000輛車服務。
?。?)基站功耗小,發射功率僅為0.5W(一般系統的基站在20W左右),因此對其它通信設備的干擾較小,對人體及環境的影響小。
?。?)組網靈活,全網可全部采用無線方式傳輸,因而對外部環境依靠少,便于基站快速布署,大大縮短建設周期。
?。?)基站體積小,安裝方便。
?。?)網絡建設成本低,因此用戶入網及月租費較低。
5 TS1000的應用
由于TS1000系統具有技術先進、抗干擾能力強、傳輸速率高、組網靈活、網絡成本低等優點,所以可為各種無線應用提供一個大容量的高速通用網絡平臺。在這一平臺上可開發的應用主要有:(1)車輛定位與調度,如公交車電子站牌系統、出租車調度系統、車輛監控指揮系統;(2)智能交通,如車輛導航,不停車收費;(3)信息服務,如股票信息、公共信息、廣告服務;(4)金融領域的應用服務系統,如無線信用卡系統、無線儲蓄網點、無線證券交易系統; (5)遙測遙感遙控,如水、電、氣抄表及環境、水文、大氣監測;(6)遠程數據查詢,如公安現場指模查尋;(7)無線上網。
6 結束語
TS1000的主要市場定位在專用數據移動通信,目前已在洛杉磯、澳門等地投入商用,主要應用于車輛定位與調度、車輛防盜及遠程數據查詢等。隨著Internet與移動通信的飛速發展,人們對數據移動通信的需求將越來越大,為TS1000這類無線數據通信系統提供了機遇,相信我國的專用數據移動通信市場也會與移動通信同步發展。
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