SPD-2000數(shù)字集群系統(tǒng)

　　SPD-2000數(shù)字集群系統(tǒng)為全數(shù)字無線通訊系統(tǒng)，面向、、海關(guān)、機(jī)場(chǎng)、鐵路等城市應(yīng)急通訊機(jī)要部門。SPD-2000除提供數(shù)字語(yǔ)音通訊外，還支持速率達(dá)19.2Kbps的數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控信息、文本和靜態(tài)圖像的傳輸。語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通訊，均可采取數(shù)字加密，加密位達(dá)96位，具有很高的通訊保密性。支持跳頻通訊功能，具有更高的通訊保密性和抗力。系統(tǒng)安裝容易，組網(wǎng)方便。

　　SPD-2000數(shù)字集群系統(tǒng)為我公司自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是一種大區(qū)制低密度用戶的集群通訊系統(tǒng)。由于該集群系統(tǒng)組網(wǎng)方便，配置靈活，監(jiān)控管理*無線數(shù)字化。可以不依賴有線或其他方式的傳輸實(shí)現(xiàn)多基站聯(lián)網(wǎng)，并可將全系統(tǒng)配合終端實(shí)現(xiàn)跳頻通訊，因而有其應(yīng)用的特殊地位。

SPD-2000與其它集群系統(tǒng)比較分析如下

一．SPD-2000主要功能特點(diǎn)

■ 主要技術(shù)特點(diǎn)

1. 大區(qū)制雙工／半雙工全數(shù)字無線通訊
2. 信道間隔12.5KHz，提供兩路等效的6.25 KHz信道
3. TDMA,實(shí)現(xiàn)時(shí)分雙工通話、時(shí)分中轉(zhuǎn)
4. 保密通訊：語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通訊均可采用256位數(shù)字加密；也可提供加密接口，由用戶自行加密
5. 靈活的組網(wǎng)方式 ：IP、E1/T1、無線延伸組網(wǎng)多種組網(wǎng)方式
6. 電話互連：多種方式（P1、E1/T1及環(huán)路）接入PSTN、PABX
7. 采用了*的語(yǔ)音數(shù)字壓縮編碼和背景噪聲抑制技術(shù)，通話質(zhì)量高
8. 空中無線設(shè)置技術(shù)，在基站組網(wǎng)、基站故障、頻段干擾等情況下，給各基站頻段參數(shù)設(shè)置提供了靈活、簡(jiǎn)便的設(shè)置手段
9. 適用于多種通信頻段（136-137MHz、220-240MHz、350-390MHz、400-470MHz、806-866MHz），并支持多頻段系統(tǒng)的混合應(yīng)用
10. 模塊結(jié)構(gòu)：模塊化設(shè)計(jì)，安裝方便迅速，擴(kuò)容及維護(hù)方便
11. 可任意帶中轉(zhuǎn)功能的移動(dòng)終端承擔(dān)中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)
12. 向下兼容MPT1327，提供模擬集群向數(shù)字集群過渡

■ 主要業(yè)務(wù)功能

1. 語(yǔ)音通訊：實(shí)現(xiàn)數(shù)字集群系統(tǒng)具有的多種呼叫功能，如：全呼、組（群）呼、個(gè)呼、緊急呼叫等多種呼叫，有/無線通訊呼叫、轉(zhuǎn)移呼叫、大區(qū)漫游聯(lián)網(wǎng)通訊
2. 數(shù)據(jù)傳輸(包括短消息、靜態(tài)圖像傳輸)功能
3. GPS定位、查詢
4. 多級(jí)優(yōu)先等級(jí)、強(qiáng)插功能
5. 動(dòng)態(tài)重組、功能重組功能
6. 移動(dòng)臺(tái)可脫網(wǎng)工作
7. 通訊狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、告警自動(dòng)識(shí)別、遙控遙斃功能
8. 空中無線方式設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)、無線調(diào)度、監(jiān)控管理功能

二． SPD-2000網(wǎng)絡(luò)組成

1．單基站單信道
無控制信道，采取直接差轉(zhuǎn)方式。

2．單基站多信道
分控制信道及話音信道，在緊急呼叫發(fā)起時(shí)，如果話音信道全被占用，控制信道可臨時(shí)用于話音信道。

3．多基站多信道
對(duì)于多基站多信道情況，考慮到應(yīng)急通訊的需求，組網(wǎng)要求簡(jiǎn)單靈活，基本組網(wǎng)方式采取無線延伸網(wǎng)概念，組網(wǎng)示意圖見圖一。
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為分級(jí)結(jié)構(gòu)，整網(wǎng)有一個(gè)中心基站，向下延伸若干個(gè)一級(jí)子站，每個(gè)一級(jí)子站均可繼續(xù)向下延伸若干個(gè)二級(jí)子站，理論上每級(jí)基站均可向下延伸。

圖-.多基站多信道連網(wǎng)示意圖

4． E1/T1方式組網(wǎng)
根據(jù)各地域通訊的實(shí)際狀況，也可選擇E1/T1方式組網(wǎng)，或無線延伸與E1/T1混合組網(wǎng)，通常適合于遠(yuǎn)程通訊或頻點(diǎn)緊張情況。
E1/T1方式組網(wǎng)的時(shí)鐘同步，采取主從同步方式，只限于直接連網(wǎng)的基站間
鏈路同步，包括控制信息和話音信息。因此，E1/T1組網(wǎng)可以與無線延伸網(wǎng)兼容。而單純的E1/T1方式組網(wǎng)，則受限于主從同步方式，組網(wǎng)不靈活，但可以節(jié)約延伸站話音轉(zhuǎn)發(fā)信道。所以，小容量（信道少）本地網(wǎng)推薦采用無線延伸網(wǎng)，大容量（信道多）或條件便利時(shí)，可用E1/T1輔助組網(wǎng)。

5． E1/T1方式接入
通過E1/T1方式接入PSTN、PABX等有線網(wǎng)絡(luò)，支持無線-有線、有線-無線的呼叫，可選擇支持中國(guó)一號(hào)信令，七號(hào)信令等。

三．SPD-2000空中鏈路

　　在多基站多信道情況下，基站控制信道采取時(shí)分控制信道，控制信令幀每隔50ms向下或向上發(fā)送。
由圖一，中心站控制信道發(fā)射頻率f1，接收頻率f2,控制鏈路分別向下延伸到一級(jí)子站1和一級(jí)子站2，一級(jí)子站1繼續(xù)向下延伸到二級(jí)子站1，有關(guān)控制鏈路時(shí)序見圖二。

基站控制信道的下行鏈路為間隔50ms的常發(fā)鏈路，上行鏈路不常發(fā)，只在有用戶終端發(fā)起呼叫時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)發(fā)射。

　　控制信令通訊速率9.6k/s，幀長(zhǎng)為15Bytes（120bit），空中每幀時(shí)長(zhǎng)約30ms，每隔50ms跳頻發(fā)送上/下行控制信令，其中間隔約20 ms，為基站間的同步搜索和穩(wěn)定跳頻提供了充裕的時(shí)間。

　　 由于基站間的同步只是針對(duì)控制鏈路的，話音信道無需時(shí)鐘同步，所以時(shí)鐘同步十分簡(jiǎn)單，只需按照上級(jí)基站的下行控制鏈路信號(hào)的同步頭到達(dá)的時(shí)間進(jìn)行同步計(jì)時(shí)。

　　 中心站每話音信道的轉(zhuǎn)發(fā)只占用一信道話路，而延伸站每話音信道的轉(zhuǎn)發(fā)需占用兩信道話路。

四．SPD-2000網(wǎng)絡(luò)管理

　　每個(gè)無線用戶終端都具有自己獨(dú)立的、的ID碼，各用戶單位根據(jù)不同用戶的ID碼，由維護(hù)操作系統(tǒng)，通過控制器對(duì)用戶進(jìn)行不同級(jí)別的分組管理或者對(duì)所有用戶進(jìn)行管理。

　　管理內(nèi)容包括無線用戶終端的身份鑒定、用戶級(jí)別、組呼成員設(shè)定、信道頻率設(shè)置、遙斃、終端設(shè)備狀態(tài)等監(jiān)控信息。

五．跳頻通訊

　　 跳頻通訊采用SPD-2000-HF技術(shù)，用于軍事和準(zhǔn)軍事的保密和抗干擾通訊。SPD-2000-HF網(wǎng)絡(luò)由單基站或多基站組組成，多基站網(wǎng)絡(luò)方式采用無線延伸站或者通過E1/T1將多個(gè)基站聯(lián)網(wǎng)方式。

　　基站內(nèi)多信道采取異步組網(wǎng)方式，依據(jù)不同跳頻圖實(shí)現(xiàn)多組呼叫，而跳頻圖取決于頻率表的選擇以及頻率序列（即密鑰）。

六．SPD-2000呼叫處理

1．話音呼叫
話音呼叫包括組（群）呼、個(gè)呼。組（群）呼是呼叫，即由某無線用戶發(fā)起，呼叫本組成員。個(gè)呼是呼叫某特定ID，屬組呼里的特例。

以圖一所示說明呼叫接續(xù)過程。圖中終端用戶2發(fā)起呼叫，在二級(jí)子站1的下行控制鏈路同步下，以f3頻率向基站發(fā)起呼叫申請(qǐng)，二級(jí)子站1檢查呼叫的合法性，分配話音信道，即以VF8/VF7為話路收發(fā)頻點(diǎn)，同時(shí)通過控制信道向一級(jí)子站1申請(qǐng)?jiān)捖奉l點(diǎn)（固定鏈路頻點(diǎn)或動(dòng)態(tài)分配頻點(diǎn)），一級(jí)子站1呼叫處理過程同二級(jí)子站1一樣，分配話音信道，即以VF4/VF3為話路收發(fā)頻點(diǎn)，同時(shí)繼續(xù)向中心站申請(qǐng)，直至網(wǎng)內(nèi)所有基站。

2．?dāng)?shù)據(jù)呼叫
數(shù)據(jù)呼叫通常屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫，也可以是通過管理中心的廣播呼叫，呼叫過程同話音呼叫類似，占用話音信道。也可進(jìn)行文本文件、短消息、控制指令的傳輸。

3．緊急呼叫
緊急呼叫包括話音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫，屬于別的呼叫，在信道分配時(shí)，具有優(yōu)先權(quán)，必要時(shí)控制信道可臨時(shí)用于話音信道。

七．SPD-2000硬件結(jié)構(gòu)、功能

　　SPD-2000數(shù)字通訊系統(tǒng)分成四部分：基站控制器（BSC），基地站（BTS），無線用戶終端（RU），維護(hù)操作系統(tǒng)（O&M）及指揮調(diào)度平臺(tái)。

　　基地站（BTS）包括收發(fā)信機(jī)和天饋系統(tǒng)。

　　基站控制器與收發(fā)信機(jī)組裝在一個(gè)42″標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)，根據(jù)信道規(guī)模進(jìn)行增減擴(kuò)充。單板基站控制器支持（1-8）路信道，單基站大可到32個(gè)信道，即四塊單板基站控制器，由RS232口連接擴(kuò)充。

單板基站控制器（BSC）的硬件結(jié)構(gòu)功能：

1. 支持1-8路無線信道
2. 任一信道本地
3. 獨(dú)立雙RS232接口
4. 兩路E1/T1接口
5. 網(wǎng)卡支持。

八．SPD-2000軟件功能

1. 組(群)呼、個(gè)呼
2. 數(shù)據(jù)呼叫
3. 緊急呼叫
4. 無線監(jiān)控和調(diào)度
5. 無線—有線呼叫
6. 有線—無線呼叫

九．故障弱化

系統(tǒng)故障弱化體現(xiàn)在幾個(gè)方面：

1. 基站任意分配控制信道，在已控制信道故障時(shí)，其它信道作控制信道；若只有一路話音信道時(shí)，臨時(shí)話音信道為控制信道，通話后控制信道還原為話音信道。
2. 某基站故障時(shí)，其他基站可以臨時(shí)更改組網(wǎng)設(shè)置，降低某基站故障所帶來的影響。
3. 空中無線設(shè)置技術(shù)，在基站組網(wǎng)、基站故障、頻段干擾等情況下，給各基站頻段參數(shù)設(shè)置提供了靈活、簡(jiǎn)便的設(shè)置手段。
4. 脫網(wǎng)方式

十． 主要技術(shù)體制、技術(shù)指標(biāo)

■ 技術(shù)體制

1. 多址技術(shù) TDMA
2. 調(diào)制方式 4FSK
3. 語(yǔ)音編碼 RALCW（2.4K bps）
4. 信道間隔 12.5KHz
5. 接入?yún)f(xié)議　TCP/IP

■ 技術(shù)指標(biāo)

系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

1. 工作頻率： 136-174 MHz,220-240MHz,350-390 MHz,400-470 MHz,806-866MHz
2. 傳輸速率： 9.6kbps
3. 工作環(huán)境： -30℃～+60℃
4. 跨基站平均接續(xù)時(shí)間： ≤300ms

基站技術(shù)指標(biāo)

1. 頻率穩(wěn)定度：±0.5PPm
2. 發(fā)射功率： ≥40W
3. 接收靈敏度： ≤-120dBM,@誤碼率≤10^-3
4. 無線傳輸速率： 9.6Kbps 19.2Kbps

終端技術(shù)指標(biāo)

1. 頻率穩(wěn)定度：±1PPm
2. 聲碼速率：2.4Kbps
3. 發(fā)射功率：手持臺(tái)≥4W、車臺(tái)≥2W
4. 鄰道發(fā)射功率：-60dB
5. 雜散功率輻射：-60dB
6. 接收靈敏度：≤-117dBM,速率9.6Kbps，@誤碼率≤10^-3

^{十一、組網(wǎng)應(yīng)用}

^{SPD-2000在組網(wǎng)方式上采用了靈活的配置方案：}

^{按網(wǎng)絡(luò)的鏈路模式，組網(wǎng)方式可分： IP、E1/T1、方式組網(wǎng)，無線延伸組網(wǎng)}

^{按基站建設(shè)模式，可分為：}

• ^{單基站（或多基站）單信道集群方式（含數(shù)字同頻中轉(zhuǎn)方式）}
• ^{單基站多信道集群方式}
• ^{多基站多信道集群方式}
• ^{單信道同播自組網(wǎng)方式}
• ^{多信道同播自組網(wǎng)集群方式}
• ^{綜合組網(wǎng)方式：可融合有線鏈路與同播自組網(wǎng)無線鏈路}

十二．運(yùn)用實(shí)例

見下圖: