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項目研究意義和目的
俗話說的好“要致富，先修路”。路對國民經(jīng)濟建設和發(fā)展有著非常重大的意義。由此可見，在通信領域里，信號的傳播也必須有路，這個路就是通信鏈路。通過不同的鏈路方式，將各個通信系統(tǒng)連接起來，達到通信傳輸?shù)哪康摹Ｒ坏┩ㄐ沛溌烦霈F(xiàn)問題，勢必造成通信中斷，產(chǎn)生的后果是無法想象的。今年的1.25災害性雪災、5.12汶川大地震帶來重大災害的影響，造成了道路和通信的中斷，給救援工作帶來了很大的困難。
隨著通信事業(yè)的不斷發(fā)展，在一些城市中，逐步發(fā)展TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)。系統(tǒng)以多基站方式進行中、大區(qū)域覆蓋。通過有線鏈路將各基站連接，擴大通信覆蓋面，為城市發(fā)展和建設發(fā)揮著重要作用。但系統(tǒng)離不開通信鏈路，一旦遇有突發(fā)性事件，給系統(tǒng)通信鏈路造成中斷，使系統(tǒng)故障落化，變成單站模式，無法與中心站和其他用戶溝通，將失去TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)的功能。為此，通信鏈路在現(xiàn)代通信中，就向道路一樣，是不可缺少的。今天我們研究的是TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)在單站模式下，利用無線通信鏈路，實現(xiàn)跨站通信目的的項目研究。
各種通信鏈路在應用中的特點分析
隨著無線集群通信不斷深入發(fā)展，基站之間聯(lián)網(wǎng)需求日益增多。目前，常用的聯(lián)網(wǎng)媒介一般采用有線鏈路、微波鏈路及無線鏈路等。
1.有線鏈路：一般采用光纜、E1及電話線等幾種方式。特點：鏈路傳輸穩(wěn)定，鏈路帶寬寬。不足之處，建設投資大，鏈路出現(xiàn)問題后，恢復時間長。
2. 微波：建設方便，投資成本小。不足之處，傳輸距離短（可視距離），受環(huán)境影響，穩(wěn)定行差。
3. 無線鏈路：機動性強，架設方便，建設成本低。不足之處，傳輸鏈路帶寬窄。
為此，在TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)中，根據(jù)不同鏈路的特性，去實現(xiàn)不同方式的需求。平時，利用有線鏈路傳輸穩(wěn)定、帶寬寬的特性，實現(xiàn)多基站的連接，達到系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的目的。在應急狀態(tài)下，一旦有線鏈路出現(xiàn)問題后，充分發(fā)揮無線鏈路機動性強的特點，迅速實現(xiàn)單站模式下的跨站自動連接，完成多基站應急通話組的正常通信。
無線鏈路派接技術(shù)在TETRA集群系統(tǒng)單站模式下的實現(xiàn)與應用
TETRA無線數(shù)字集群系統(tǒng)目前在國內(nèi)大城市中得到廣泛運用。有些地區(qū)還建設了幾套系統(tǒng)，在不同的行業(yè)中發(fā)揮作用，為城市建設和通信發(fā)展起到了重要保障。
TETRA系統(tǒng)由中心控制及各基站兩大部分組成，通過有線鏈路將所有基站與中心系統(tǒng)連接而成。主要應用于專網(wǎng)如城市應急的政務網(wǎng)、公安專網(wǎng)、地鐵專網(wǎng)、機場專網(wǎng)等重要部門。
因此通信的可靠性顯得尤為重要。TETRA設備在設計的過程中考慮了多種冗余、備份并支持降級使用功能。在基站和控制中心失去聯(lián)系的情況下，基站自動轉(zhuǎn)為單站模式。在這種情況下，同一基站覆蓋范圍的終端用戶仍能保持通話，可以實現(xiàn)組呼。由于不同的基站此時處于彼此孤立的狀態(tài)，因此，跨站的通信不能進行，直接影響通信指揮調(diào)度。
為了使系統(tǒng)更加可靠，更加優(yōu)化，在遇到突發(fā)性事件時，基站進入單站模式的情況下，系統(tǒng)還能夠繼續(xù)保持不同基站進行跨站通信，我們利用無線鏈路派接技術(shù)，實現(xiàn)單站降級模式下跨站的組呼功能。
1. 無線鏈路派接技術(shù)在TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)單站模式下的實現(xiàn)
TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。各個基站與控制中心通過傳輸網(wǎng)相連，正常工作時，跨站組呼的實現(xiàn)主要是通過控制中心的話音交換將各個不同基站的用戶聯(lián)系在一起，從而實現(xiàn)跨站呼叫的無線通信功能。
一旦基站有線鏈路發(fā)生中斷，基站和控制中心失去鏈接，那么該基站會自動進入單站模式，在該模式下，同一基站的同一工作組可以實現(xiàn)組呼功能，因為這些用戶的話音在該基站內(nèi)部便可以實現(xiàn)互連，而與其他基站的同組就無法聯(lián)接，因此不能實現(xiàn)跨站的無線調(diào)度。
在基站單站的情況下，控制中心和基站失去了聯(lián)系，相關信息和信令無法建立鏈接，該基站處于獨立的狀態(tài)。為此，我們利用無線鏈路派接技術(shù)，自動建立無線鏈路，完成跨站的組呼功能。
無線鏈路派接設備實現(xiàn)思路，是利用該系統(tǒng)的800MHz電臺，通過對電臺的設置，讓二個電臺設為相同通話組，登入不同基站。當某一基站的派接設備監(jiān)測到該站進入單站模式后，它將自動開啟派接設備，通過二電臺工作在同一個通話組，一個電臺設為本地站（A），另一個設為遠端中心站（B），同時，將二電臺進行的話音信號派接。當本地站的用戶發(fā)起呼叫時，派接設備的本地電臺（A）收到后，通過音頻派接啟動遠端電臺（B），呼叫基站的同組用戶，實現(xiàn)本地基站通話組與遠端基站通話組進行跨站呼叫。有線鏈路恢復正常后，派接設備將自動斷開。
2. 實現(xiàn)的功能
單站集群模式下的終端用戶能通過指定通話組與系統(tǒng)其他基站下的終端用戶保持通信。
當基站進入單站集群模式下時，系統(tǒng)能第一時間將基站進入單站模式的信息通過無線組呼的方式，向中心遠程監(jiān)控臺告知用戶。
進入單站模式后，基站無線鏈路設備將自動開啟，并可進入事先預設的“關鍵通話組”進行應急全場通話。
用戶也可通過中心遠程無線監(jiān)控控制臺，對基站的無線鏈路派接設備的電臺進行通信大組的切換。
當單站鏈路恢復后，無線鏈路設備將自動關閉，進入待機模式。
當TETRA中心系統(tǒng)鏈路對各基站失去控制時，所有基站將進入單站模式，無線鏈路設備將各基站自動形成環(huán)路，可以在設定的通話組進行呼叫。
3. 實現(xiàn)技術(shù)原理分析
無線鏈路派接設備是TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)的一個應急備分設備。在設計過程中，要考慮到：體積小、便于安裝；操作簡單、使用靈活；智能控制、遠程監(jiān)控；抗干擾性強、覆蓋面廣等特點。
TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)有/無線鏈路。他有四大部分組成。其中包括：系統(tǒng)中心控制部分、有線鏈路部分、基站部分及無線鏈路派接部分。當有線鏈路正常的情況下，無線鏈路派接部分是處于待機監(jiān)測狀態(tài)。
只有當有線鏈路發(fā)生故障，無線鏈路派接部分監(jiān)測到有線鏈路出現(xiàn)問題時，該部分將會自動開啟，進行工作（有線鏈路工作正常的基站，無線鏈路派接設備仍處于待機狀態(tài)）。無線鏈路設備將按照事先設定好的通信鏈路進行工作。為此，下面我們重點研究無線鏈路派接部分。
4. 無線鏈路派接部分的組成
無線鏈路派接部分由TETRA移動集群系統(tǒng)無線應急鏈路設備和遠程無線監(jiān)控控制臺二部分組成。無線應急鏈路設備放在每個基站內(nèi)，作為基站有線鏈路的應急備分設備。遠程無線監(jiān)控控制臺放在中心，進行對各基站的派接設備監(jiān)控。
TETRA集群系統(tǒng)無線應急鏈路派接設備，一般在一套設備中安裝四套無線鏈路派接設備，每套設備都是單獨工作，即能夠同時保證四路跨基站應急通話組進行工作。根據(jù)需求，可擴充更多的通話組設備。同時，通過遠程監(jiān)控控制臺，可對無線鏈路派接設備進行遠程通話組的切換。
