Tetra網(wǎng)絡結構和功能PPT課件

1、2021/3/91Tetra網(wǎng)絡結構和功能（概述，不同公司的系統(tǒng)結構不同）基站，調(diào)度臺，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)2021/3/92TETRA的網(wǎng)絡結構 TETRA標準定義了一組網(wǎng)絡功能設備之間的接口。使得TETRA網(wǎng)絡結構簡單，規(guī)?？纱罂尚。δ茉O備內(nèi)部結構不受限制。 網(wǎng)絡的核心部分稱為交換和管理基礎設施(Switching and Management Infrastructure， SwMI)。在一個大型TETRA網(wǎng)絡中，SwMl由多個基站、傳輸鏈路、交換設備和數(shù)據(jù)庫等組成。在小型網(wǎng)絡中，它可能只有一個基站和通過一條鏈路連接的調(diào)度臺。SwMl還可以包括接入到其他通信網(wǎng)絡和網(wǎng)絡管理單元的接口。網(wǎng)絡結構

2、2021/3/93TETRA的網(wǎng)絡結構 TETRA用戶通過移動臺(Mobile Station，MS)或有線臺(Line Station，LS)接入網(wǎng)絡。理論上，移動臺和有線臺可以有相同功能，但實際上，大多數(shù)用戶使用移動臺，而有線臺只提供調(diào)度功能。此外，移動臺可以支持直通工作方式，在這種操作方式下，移動臺能與其他移動臺互通，而不需要SwMl介入。 網(wǎng)絡管理提供控制、配置、告警指示和匯集有關TETRA網(wǎng)絡設備和單元運行的統(tǒng)計資料。 下圖是TETRA網(wǎng)絡結構示意圖。網(wǎng)絡結構 2021/3/94TETRA的網(wǎng)絡結構 網(wǎng)絡結構 2021/3/95TETRA的網(wǎng)絡結構 TETRA標準沒有定義SwMl內(nèi)部

3、的設備、單元以及SwMl的設備單元之間的接口。根據(jù)SwMl與外部通信網(wǎng)絡接口的要求，可以確定需要哪些內(nèi)部功能單元。制造廠商可以根據(jù)網(wǎng)絡的規(guī)模，自行決定TETRA系統(tǒng)的結構和容量。一個典型的TETRA系統(tǒng)的SwMl通常包含以下的內(nèi)部設備和單元。交換和管理基礎設施(SwMl) 2021/3/96TETRA的網(wǎng)絡結構 1基站(Base Station，BS) 基站的規(guī)模、性能和價格可能會差異很大?；就ǔＳ蓭讉€相對獨立的設備單元組成，包括若干部無線電收發(fā)信機。每一部無線電收發(fā)信機負責一個無線電載波的發(fā)送、接收和基帶處理等。通常接收機設備配置為能夠空間分集接收。還需要配有一個控制器設備，用于基站操作、

4、維護以及通過鏈路向網(wǎng)絡交換系統(tǒng)發(fā)送信令。交換和管理基礎設施(SwMl) 2021/3/97TETRA的網(wǎng)絡結構 2交換系統(tǒng)(Switching System，SS) TETRA標準允許制造廠商的交換設備采用各自的技術。交換系統(tǒng)既可以是只連接兩三個基站的小型交換設備，也可以是能組建全國網(wǎng)絡的大型交換設備。3數(shù)據(jù)庫(Database) 在TETRA標準中描述了兩種類型的數(shù)據(jù)庫，即歸屬數(shù)據(jù)庫(Home Database，HDB)和訪問數(shù)據(jù)庫(Visited Database，VDB)。HDB可以是一個集中式數(shù)據(jù)庫或一個分布式數(shù)據(jù)庫，它保存本網(wǎng)用戶所有的注冊、業(yè)務、位置和安全信息。VDB僅在系統(tǒng)支持漫

5、游時才需要，VDB臨時存儲漫游用戶的HDB中的部分信息。交換和管理基礎設施(SwMl) 2021/3/98TETRA的網(wǎng)絡結構 4運行和維護中心(OperationManagement，OM) 運行和維護中心是管理設備，它監(jiān)視和控制整個網(wǎng)絡的各個組成單元。它具有配置管理、故障管理、告警記錄、性能分析和安全管理等功能，也可崩于用戶管理。5網(wǎng)關功能(Gateway Function) TETRA標準中規(guī)定了各種網(wǎng)關的功能，網(wǎng)關(Gateway) 設備把TETRA網(wǎng)絡與其他通信網(wǎng)絡互聯(lián)。例如，把一個TETRA網(wǎng)絡與另一個TETRA網(wǎng)絡相連，把一個TETRA網(wǎng)絡與遠端操作和管理中心等連接。另外一些網(wǎng)關

6、是用于與有線電話交換網(wǎng)相連，例如PABX、 PSTN、ISDN、數(shù)據(jù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或蜂窩網(wǎng)等連接，這些網(wǎng)關的功能需要執(zhí)行現(xiàn)行的有關標準。 交換和管理基礎設施(SwMl) 2021/3/99TETRA的網(wǎng)絡結構 一個SwMl內(nèi)部功能模塊示意圖 ：交換和管理基礎設施(SwMl) 2021/3/910TETRA的網(wǎng)絡結構 TETRA標準定義了兩類用戶終端：移動臺(MS)(又可以細分為手持機和車載臺)和有線臺(LS)。 移動臺和有線臺的高層協(xié)議是相似的，不同之處在于有線臺是通過有線連接到SwMI上，而移動臺是通過TETRA無線空中接口連接到SwMl上。有線調(diào)度臺通常具備調(diào)度功能。 TETRA用戶終端 20

7、21/3/911TETRA的網(wǎng)絡結構 有線臺(LS)軟件包括接入SwMl中的固定鏈路的較低層的協(xié)議和一些較高層協(xié)議。有線臺可以連接到調(diào)度臺。調(diào)度臺由調(diào)度服務器和基于計算機的調(diào)度臺組成。TETRA網(wǎng)絡提供的調(diào)度臺通常是一個通用的軟件和硬件平臺，各個專業(yè)部門應結合實際需要在通用調(diào)度臺的基礎上進行二次開發(fā) 下圖是TETRA調(diào)度臺的結構和配置示意圖： TETRA用戶終端 2021/3/9122021/3/913TETRA的網(wǎng)絡結構 TETRA系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構與網(wǎng)絡規(guī)模有關。規(guī)模小的可以是一個單基站的簡單系統(tǒng)，規(guī)模大的可以是一個覆蓋全國的大型網(wǎng)絡。下面我們討論包含各種可能網(wǎng)絡設備的大型網(wǎng)絡。小型系統(tǒng)不一定

8、需要所有這些網(wǎng)絡設備和單元。 用多個基站可以覆蓋很大的區(qū)域。每個基站都配置若干個無線電信道，其中一個信道作為提供控制功能的控制信道。一個基站所覆蓋區(qū)域通常稱為一個小區(qū)(Cell)。TETRA集群通信網(wǎng)絡的結構 2021/3/914TETRA的網(wǎng)絡結構 基站通過鏈路連接到交換和控制中心。交換和控制中心的交換機負責建立TETRA用戶之間和TETRA用戶到其他網(wǎng)絡的連接，并控制和處理基站與移動臺之間的信令。 在多個交換和控制中心組成的大型TETRA網(wǎng)絡中，中心之間需要用鏈路互連?；ミB可以采用集中控制的網(wǎng)絡結構，也可以采用分散控制的網(wǎng)絡結構。這些交換和控制中心還需要提供連接到其他通信網(wǎng)絡的網(wǎng)關功能。

9、為了對用戶身份、安全和路由功能進行管理，需要有一組數(shù)據(jù)庫。交換和控制中心(甚至移動臺)都可以對數(shù)據(jù)庫進行查詢TETRA集群通信網(wǎng)絡的結構 2021/3/915TETRA的網(wǎng)絡結構 下圖是常用的TETRA集群通信網(wǎng)配置示意圖：TETRA集群通信網(wǎng)絡的結構 2021/3/916TETRA的網(wǎng)絡結構 TETRA標準規(guī)定了幾種網(wǎng)絡的區(qū)域劃分方式。每種區(qū)域所起的作用是依據(jù)信令、路由和網(wǎng)絡管理來確定的。 小區(qū)(Cell)：一個基站覆蓋的區(qū)域； 區(qū)群(Cluster)：頻率復用方案的區(qū)群； 位置區(qū)(Location Area)：某個移動臺的位置記錄，系統(tǒng)可以在該區(qū)域內(nèi)找到某個移動臺；TETRA網(wǎng)絡的區(qū)域劃分

10、 2021/3/917TETRA的網(wǎng)絡結構 TETRA標準規(guī)定了幾種網(wǎng)絡的區(qū)域劃分方式。每種區(qū)域所起的作用是依據(jù)信令、路由和網(wǎng)絡管理來確定的。 交換區(qū)(Switch Area)：連接到一部交換機的所有基站覆 蓋的區(qū)域 搜尋區(qū)(Search Area)：由所有位囂區(qū)覆蓋的區(qū)域，在 該區(qū)域移動臺可以搜尋服務設施 網(wǎng)絡區(qū)(Network Area)：一個運營商的網(wǎng)絡 系統(tǒng)區(qū)(System Area)：通過預約，一個TETRA移動臺 系統(tǒng)可以漫游的多個網(wǎng)絡 TETRA網(wǎng)絡的區(qū)域劃分 2021/3/918TETRA的網(wǎng)絡結構 基站由基站收發(fā)信機、基帶處理部分、控制器等組成。其中基帶處理部分包括差錯控制、

11、邏輯信道到物理信道的映射、突發(fā)脈沖的成型等?；矩撠熖幚戆刂菩诺涝趦?nèi)的所有載頻上的各個時隙，因此基帶處理部分比較復雜?；具€要處理到達或來自移動臺、交換機的信令，處理對收發(fā)信機進行操作和維護的指令。此外，基站還包括合路器、濾波器、隔離器、接收信號分配器、雙工器、饋線和天線等單元?；具€需要整流電源，把交流電轉換直流電為設備供電。需要時，基站配備蓄電池和發(fā)電機作為備用電源?；?2021/3/919TETRA的網(wǎng)絡結構 下圖是TETRA基站結構方框圖和外形：基站 2021/3/920DIMETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng) DIMETRA (Digital Motorola Enhanced Trun

12、ked Radio）數(shù)字集群通信系統(tǒng)是摩托羅拉公司研發(fā)生產(chǎn)的完全符合TETRA系統(tǒng)開放標準的數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)。DIMETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)基于TDMA時分多址技術，ACELP話音編碼技術，和/4DQPSK調(diào)制技術，集調(diào)度指揮、雙工互連電話、短消息、數(shù)據(jù)通信于一體，提供了一種有效的無線通信平臺簡介 2021/3/921DIMETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng) DIMETRA系統(tǒng)面向下列3類用戶提供服務：（1）無線用戶：系統(tǒng)內(nèi)的移動臺用戶可以在系統(tǒng)提供的無線覆蓋范圍內(nèi)漫游，無線用戶通過移動臺接入系統(tǒng)服務，移動臺與基站之間之間通過TETRA空中接口進行通信（2）調(diào)度員：接入系統(tǒng)提供先進功能的固定用戶，這些功能可以使調(diào)度員與移動用戶群（組）之間進行有效地通信，并對無線用戶進行管理。DIMETRA的系統(tǒng)結構 2021/3/922DIMETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng) DIMETRA系統(tǒng)面向下列3類用戶提供服務： （3）網(wǎng)絡管理者：負責管理和維護DIMETRA系統(tǒng)，系統(tǒng)提供了很多管理工具，允許網(wǎng)絡管理者有效地管理系統(tǒng)。 為了更好的理解該系統(tǒng)，可以將系統(tǒng)劃分為8個功能組： 交換設備：在各個基站之間交換話音通信 基站設備：為無線覆蓋區(qū)內(nèi)的無線用戶提供系統(tǒng)接口 調(diào)度設備:用來提供調(diào)度