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TETRA与DMR的比较之二:功能性和应用――(TCCA)白皮书

浏览次数:639 | 日期:2015-12-25

 

TD500

TD500

功能性和应用

毫无疑问,TETRA适用于全球的关键任务型应用并被广泛采用,包括公共安全,安保与地方政府。面向任务关键型通信的冗余设备和链路带来的高可用性、即时呼叫建立、扩展的功能集都是互相关联的。
对于安全关键型应用,包括石化行业、石油天然气、采矿、大众交通的信号,TETRA也具有超越DMR的领先优势,即具有可用性高的功能,为遥控遥测和数据应用的较高的数据吞吐量,以及扩展的功能集。
商业关键型应用可以得益于高级的功能性和较高的数据吞吐量。例子包括大众运输,机场和港口,市政业和工业企业。
下表为TETRA和DMR可用功能特性概览。此外,每个功能对于特定应用的重要性也一并列出。

功能特性  TETRA  DMR  公共安全  大众交通  机场码头  石油天然气  市政  工业  商业
组呼                   
组扫描                   
个呼,单工                   
个呼,双工    -1              
电话,单工    √(3)               
电话,双工    -1              
短数据业务                   
状态消息                   
分组数据                   
定位业务    √(2)               
广播呼叫                   
全呼叫  √(3)                 
开放话音信道模式  √(3)                 
优先级呼叫                   
预占紧急呼叫(4)                   
动态重组                   
遥毙/遥起                   
永久遥毙                   
鉴权                   
 双向鉴权                             
 空口加密       -(2)                       
 端到端加密       -(2)                       

 

注:
1.理论上有可能,但是要求更先进的DMR收发信机设计,在目前这一代DMR用户机不可以。
2.有专有协议的系统(供应商专门设计),但可能很快演进到基于标准的方案。
3.在所有TETRA基础设施解决方案中不适用。
4.TETRA提供更强大的预占优先和紧急呼叫能力,包括预占组扫描,预占语音请求,用户机预占,资源预占,和紧急呼叫时呼叫模式修改。
特殊应用的车载台和手持机的选择十分重要。特殊设备和/或高级功能可以真正增加到TETRA或者DMR解决方案的价值。下表提供了TETRA和DMR电台可用功能的概览,以及它们与所列应用的关系密切性。

 功能特性    TETRA    DMR    公共安全    大众交通    机场码头    石油天然气    市政    工业    商业 
 话音+数据终端                             
 数据终端(1)                             
 直通模式                             
 直通转发器                             
 直通网关                             
 防水,IP54                             
 本质安全,ATEX                             
 倒地报警                             
 高清彩屏                             
 JAVA应用                             
 集成浏览器                             
 内置GPS       √(2)                       
 蓝牙                             

注:
1.示例包括SCADA(市政,石油天然气)的数据终端,远程抄表(市政)和信号(大众运输)。TETRA的用户从较高分组数据吞吐量中受益。
2.目前有专有(供应商)解决方案,但不久可能演进到基于标准的解决方案

过渡方面
模拟向数字的过渡方式选择通常受到无线电频谱的制约,特别是在已经部署多基站网络的情况下。此外,集群无线电大多数需要连续的许可频段,以期在运行地域内不产生干扰。
在大多数国家,为集群无线电操作保留了专用频段,大多数在400MHz和800MHz UHF频段。VHF频段大多数留给单站专用转发器操作,这也是DMR系统的第II层次的目标。然而,也有现有的模拟集群无线电网络(像MPT-1327)工作在VHF频段。
尽管关注干扰,VHF可能是多站网络的合适的选择。一个例子是同播无线电网络,解决覆盖大面积极低密度语言通信的问题。这时DMR可能是正确的选择。
与现有网络的互操作
在试图简化朝新网络的过渡中,向后兼容是另一个考虑因素。乍一看,理想的情况是,应该有可能在新网络中继续使用现有的模拟对讲机,然后在全面安装和调试新网络以后,把电台换成新数字电台。但纵观新无线网络的整个生命期,通常会超过15年,从一开始就部署和优化新的工作的网络,可以得到的潜在效率是十分重要的。
DMR在使用与模拟收发信机技术相当接近的技术。事实上,许多DMR 第II层次转发器和电台都支持模拟和数字操作,允许逐步从模拟向数字过渡。
但是,这种双模操作不适用于DMR 第III层次的集群工作模式,现有的常规电台不兼容DMR集群电台协议。而且,没有从任何现有的模拟集群协议(例如MPT-1327,LTR,Smartnet)向DMR第III层次平滑演进的路线。应该注意的是,有些DMR制造商提供双模第III层次终端支持MPT-1327和DMR以期使得过渡简化,但是在逐步过渡到DMR之前,网络拥有者不得不购买这些专用终端设备。
一种通用的与现有模拟无线网络互操作的方法是,在现有模拟和新数字网络之间部署网关。实际上所有TETRA网络设备供应商都提供连接模拟无线网络的网关,它支持常规和集群无线电网络之间的互操作。这就使用户从以话音为核心的操作跳跃式发展到以信息为中心的操作,充分利用TETRA的先进功能。

现有基站设施的再利用
为减少投资而选择重复使用现有的基站设施一定需要调研。这一过程包括再利用基站设备间或者建筑物、天线杆、天线、电缆和传输网络。
如果期望新数字基站的覆盖至少像现有模拟基站一样,则可以重复使用这些基站站址,在DMR和TETRA的频段相同时都是这样。如果设备的剩余寿命足够,天线、电缆和天线杆有可能再利用。
对于DMR,虽然可以认为现有的射频合路设备和电源设备可再利用,但通常没有足够吸引力,因为新的设备的具有更优越的性能和更小的体积。先进设备在电源效率方面对冷却、备用电池和基站租用成本产生有利的影响,从而使新设备的总拥有成本大大低于再利用现有设备。
再利用现有传输网络也是吸引力不高的主张。在过去,多基站集群无线电网络使用模拟租用线路互连或者数字(部分)E1 / T1电路,两种链路运行费用昂贵。TETRA和DMR都可以采用IP链路或者E1 / T1电路工作(如果由于商业原因需要被保留)。在这种情况下应该指出的是,他们只使用很少带宽,通常只需要模拟链路四分之一的带宽。多路复用音频线或慢速调制解调器连接铜导线不适宜建设DMR第III层次网络,与DMR相比,TETRA不需要更多的链路容量来传输语音、数据和信令。
部署和运行
今天,TETRA的网络架构和5年前相比已经简化了许多。由于技术的先进性,例如全IP网络和软交换架构,不再需要具有高级技能的专家或者供应商的支持,去理解、管理和配置单站网络或者区域网络。当然,技术人员的培训依然是必须的,但是其“复杂程度”和DMR 第III层次相同。
结论

TETRA是成熟的、清晰定义的标准,是不断演进和提高的不断更新的标准。现在,TETRA供应商提供其第三代解决方案,功能先进,安装简单,运行方便,高度可靠,价格合理。
TETRA提供超过DMR的灵活性和功能特性。特别是TETRA的数据吞吐量和话音容量,与许多公共安全和商业关键应用相关,例如大众运输、市政和机场。
随着针对工业和商业应用的小型TETRA解决方案的到来,即使最受成本约束的应用,例如建造业、私人保安、零售、餐饮和仓储,都能从TETRA受益。
从运行成本来看,所有TETRA功能基于开放标准,即使采购发生在初始购买以后,也能保证来自不同供应商的电台和网络互操作。买家可受益于一个丰富的专用无线设备应用的生态系统,不必锁定厂家。
在TETRA解决方案中找不到一个等效的解决方案的是同播网和第II层次VHF转发器操作,这是DMR的唯一独特卖点。



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