Tetra网络结构和功能

Tetra网络结构和功能（概述，不同公司的系统结构不同）基站，调度台，网络管理系统TETRA的网络结构•TETRA标准定义了一组网络功能设备之间的接口。使得TETRA网络结构简单，规模可大可小，功能设备内部结构不受限制。•网络的核心部分称为交换和管理基础设施(SwitchingandManagementInfrastructure，SwMI)。在一个大型TETRA网络中，SwMl由多个基站、传输链路、交换设备和数据库等组成。在小型网络中，它可能只有一个基站和通过一条链路连接的调度台。SwMl还可以包括接入到其他通信网络和网络管理单元的接口。网络结构TETRA的网络结构•TETRA用户通过移动台(MobileStation，MS)或有线台(LineStation，LS)接入网络。理论上，移动台和有线台可以有相同功能，但实际上，大多数用户使用移动台，而有线台只提供调度功能。此外，移动台可以支持直通工作方式，在这种操作方式下，移动台能与其他移动台互通，而不需要SwMl介入。•网络管理提供控制、配置、告警指示和汇集有关TETRA网络设备和单元运行的统计资料。•下图是TETRA网络结构示意图。网络结构TETRA的网络结构网络结构TETRA的网络结构•TETRA标准没有定义SwMl内部的设备、单元以及SwMl的设备单元之间的接口。根据SwMl与外部通信网络接口的要求，可以确定需要哪些内部功能单元。制造厂商可以根据网络的规模，自行决定TETRA系统的结构和容量。一个典型的TETRA系统的SwMl通常包含以下的内部设备和单元。交换和管理基础设施(SwMl)TETRA的网络结构1．基站(BaseStation，BS)•基站的规模、性能和价格可能会差异很大。基站通常由几个相对独立的设备单元组成，包括若干部无线电收发信机。每一部无线电收发信机负责一个无线电载波的发送、接收和基带处理等。通常接收机设备配置为能够空间分集接收。还需要配有一个控制器设备，用于基站操作、维护以及通过链路向网络交换系统发送信令。交换和管理基础设施(SwMl)TETRA的网络结构2．交换系统(SwitchingSystem，SS)•TETRA标准允许制造厂商的交换设备采用各自的技术。交换系统既可以是只连接两三个基站的小型交换设备，也可以是能组建全国网络的大型交换设备。3．数据库(Database)•在TETRA标准中描述了两种类型的数据库，即归属数据库(HomeDatabase，HDB)和访问数据库(VisitedDatabase，VDB)。HDB可以是一个集中式数据库或一个分布式数据库，它保存本网用户所有的注册、业务、位置和安全信息。VDB仅在系统支持漫游时才需要，VDB临时存储漫游用户的HDB中的部分信息。交换和管理基础设施(SwMl)TETRA的网络结构4．运行和维护中心(Operation＆Management，O＆M)•运行和维护中心是管理设备，它监视和控制整个网络的各个组成单元。它具有配置管理、故障管理、告警记录、性能分析和安全管理等功能，也可崩于用户管理。5．网关功能(GatewayFunction)•TETRA标准中规定了各种网关的功能，网关(Gateway)设备把TETRA网络与其他通信网络互联。例如，把一个TETRA网络与另一个TETRA网络相连，把一个TETRA网络与远端操作和管理中心等连接。另外一些网关是用于与有线电话交换网相连，例如PABX、PSTN、ISDN、数据网、互联网或蜂窝网等连接，这些网关的功能需要执行现行的有关标准。交换和管理基础设施(SwMl)TETRA的网络结构•一个SwMl内部功能模块示意图：交换和管理基础设施(SwMl)TETRA的网络结构•TETRA标准定义了两类用户终端：移动台(MS)(又可以细分为手持机和车载台)和有线台(LS)。•移动台和有线台的高层协议是相似的，不同之处在于有线台是通过有线连接到SwMI上，而移动台是通过TETRA无线空中接口连接到SwMl上。有线调度台通常具备调度功能。TETRA用户终端TETRA的网络结构•有线台(LS)软件包括接入SwMl中的固定链路的较低层的协议和一些较高层协议。有线台可以连接到调度台。调度台由调度服务器和基于计算机的调度台组成。TETRA网络提供的调度台通常是一个通用的软件和硬件平台，各个专业部门应结合实际需要在通用调度台的基础上进行二次开发•下图是TETRA调度台的结构和配置示意图：TETRA用户终端TETRA的网络结构•TETRA系统的网络结构与网络规模有关。规模小的可以是一个单基站的简单系统，规模大的可以是一个覆盖全国的大型网络。下面我们讨论包含各种可能网络设备的大型网络。小型系统不一定需要所有这些网络设备和单元。•用多个基站可以覆盖很大的区域。每个基站都配置若干个无线电信道，其中一个信道作为提供控制功能的控制信道。一个基站所覆盖区域通常称为一个小区(Cell)。TETRA集群通信网络的结构TETRA的网络结构•基站通过链路连接到交换和控制中心。交换和控制中心的交换机负责建立TETRA用户之间和TETRA用户到其他网络的连接，并控制和处理基站与移动台之间的信令。•在多个交换和控制中心组成的大型TETRA网络中，中心之间需要用链路互连。互连可以采用集中控制的网络结构，也可以采用分散控制的网络结构。这些交换和控制中心还需要提供连接到其他通信网络的网关功能。•为了对用户身份、安全和路由功能进行管理，需要有一组数据库。交换和控制中心(甚至移动台)都可以对数据库进行查询TETRA集群通信网络的结构TETRA的网络结构•下图是常用的TETRA集群通信网配置示意图：TETRA集群通信网络的结构TETRA的网络结构•TETRA标准规定了几种网络的区域划分方式。每种区域所起的作用是依据信令、路由和网络管理来确定的。小区(Cell)：一个基站覆盖的区域；区群(Cluster)：频率复用方案的区群；位置区(LocationArea)：某个移动台的位置记录，系统可以在该区域内找到某个移动台；TETRA网络的区域划分TETRA的网络结构•TETRA标准规定了几种网络的区域划分方式。每种区域所起的作用是依据信令、路由和网络管理来确定的。交换区(SwitchArea)：连接到一部交换机的所有基站覆盖的区域搜寻区(SearchArea)：由所有位嚣区覆盖的区域，在该区域移动台可以搜寻服务设施网络区(NetworkArea)：一个运营商的网络系统区(SystemArea)：通过预约，一个TETRA移动台系统可以漫游的多个网络TETRA网络的区域划分TETRA的网络结构•基站由基站收发信机、基带处理部分、控制器等组成。其中基带处理部分包括差错控制、逻辑信道到物理信道的映射、突发脉冲的成型等。基站负责处理包括控制信道在内的所有载频上的各个时隙，因此基带处理部分比较复杂。基站还要处理到达或来自移动台、交换机的信令，处理对收发信机进行操作和维护的指令。此外，基站还包括合路器、滤波器、隔离器、接收信号分配器、双工器、馈线和天线等单元。基站还需要整流电源，把交流电转换直流电为设备供电。需要时，基站配备蓄电池和发电机作为备用电源。基站TETRA的网络结构•下图是TETRA基站结构方框图和外形：基站DIMETRA数字集群通信系统•DIMETRA(DigitalMotorolaEnhancedTrunkedRadio）数字集群通信系统是摩托罗拉公司研发生产的完全符合TETRA系统开放标准的数字集群无线通信系统。DIMETRA数字集群通信系统基于TDMA时分多址技术，ACELP话音编码技术，和π/4DQPSK调制技术，集调度指挥、双工互连电话、短消息、数据通信于一体，提供了一种有效的无线通信平台简介DIMETRA数字集群通信系统•DIMETRA系统面向下列3类用户提供服务：（1）无线用户：系统内的移动台用户可以在系统提供的无线覆盖范围内漫游，无线用户通过移动台接入系统服务，移动台与基站之间之间通过TETRA空中接口进行通信（2）调度员：接入系统提供先进功能的固定用户，这些功能可以使调度员与移动用户群（组）之间进行有效地通信，并对无线用户进行管理。DIMETRA的系统结构DIMETRA数字集群通信系统•DIMETRA系统面向下列3类用户提供服务：（3）网络管理者：负责管理和维护DIMETRA系统，系统提供了很多管理工具，允许网络管理者有效地管理系统。•为了更好的理解该系统，可以将系统划分为8个功能组：交换设备：在各个基站之间交换话音通信基站设备：为无线覆盖区内的无线用户提供系统接口调度设备:用来提供调度服务的设备网络管理设备：提供网络管理服务的设备电话互连设备：使无线用户能够接入外部电话系统数据服务设备：用来提供系统数据服务移动台：为移动用户提供系统服务的接入（2）调度员：接入系统提供先进功能的固定用户，这些功能可以使调度员与移动用户群（组）之间进行有效地通信，并对无线用户进行管理。DIMETRA的系统结构