中兴GoTa数字集群通信系统——河南电信交流.ppt

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1、,中兴通讯GoTa数字集群通信系统,河南电信交流,提 纲,集群技术概述中兴GoTa集群系统方案研发情况和系统产品GoTa集群系统业务及应用集群体制对比和系统特色,集群技术概述,集群：移动通信系统的重要分支呼叫方式为PTT(Push To Talk)的一种专业移动通信系统特点：单工或半双工通信方式呼叫建立速度快基本业务：群组呼叫、私密呼叫可采用FDMA、TDMA、CDMA技术体制,集群技术的发展阶段,应用模式的发展专网应用,集群发展初期的一种应用模式以行业、集团等专用用户各自发展网络和业务为主，独立投资建网，采用大区制无线覆盖，使用固定的频率，供内部使用优势：网络规模小、用户少时功效明显劣势：随

2、着集群用户数量和需求的不断扩大，频谱利用率低和覆盖效果差的矛盾异常突出，系统主要为无线对讲系统、模拟集群系统,应用模式的发展共网应用,现代集群的主要模式，有时也称作专用集群的公网由运营商出资建网、运营，用户主要是集团用户不同的集团可各自组成群组进行指挥调度共网运营优点：共用频率共用信道共享覆盖共享通信业务技术选择的考虑因素适合大规模组网频率利用率高满足用户容量需求业务种类多,中国集群现状,技术应用现状缺乏统一有效的管理技术停留在模拟技术水平、只有少量的数字集群各应用单位采用独立建网方式频率利用率低、覆盖差、相互干扰“七国八制”，相互不能互联互通，维护成本高模拟集群为主，少量的数字集群技术产业现

3、状没有自己的技术和知识产权没有形成自己的集群制造产业发展方向新的电信管理条例将集群纳入基本电信业务，鼓励集群朝着共网运营方向发展，现有运营商可参与建网和运营对集群系统在技术、网络、业务和成本上有着更高的要求,相关国家政策,800M数字集群频段，用于发展国家共网集群运营2000年起国家出台一系列数字集群规定，引导集群向数字化和共网方向发展信产部明确共网数字集群的工作频段：806821/851866MHz；其中806816/851861MHz用于发展三省区以上的网络鼓励向更高效率与更先进的数字集群通信方式发展。满足与适应数字集群通信的现今与未来发展的市场需求 有相关国家政策支持，可以开展试验和共网

4、运营建设统一的网络平台，每个城市允许一至二个运营商开展集群网络和业务运营，2005年之后将所有现在的集群用户转网。2003年先后批准4家运营商在800MHz开展共网数字集群商用试验,800M集群频段状况,U:806-821MHz D:851-866MHz,提 纲,集群技术概述中兴GoTa集群系统方案研发情况和系统产品GoTa集群系统业务及应用集群体制对比和系统特色,技术选择的考虑因素,基于蜂窝网同时能满足集群业务的需求技术上具备提供多种无线宽带数据业务的能力能够漫游以支持未来全国性网络的建设低成本以确保投资回报及大众用户使用系统成熟能满足商用试验网建设进度要求,中兴GoTa集群系统方案,基于C

5、DMA 2000 1X是第三代移动通信技术，具有明显的技术优势，支持基本调度业务和现有无线系统的所有业务，可提供丰富的业务应用具有较高的数据速率，目前系统单用户数据速率为9.6K，全信道数据速率为153.6K，数据速率远高于现有的iDEN或TETRA系统，而且可平滑升级到cdma2000 1x EV-DO和EV-DV 覆盖范围大、用户容量大，组网方式灵活所有元器件均大规模生产，单用户网络建设成本和终端价格低，可以面向大众用户,GoTa组网方案,MSS子系统BSS子系统DSS子系统PDSS子系统终端,GoTa 系统组成（1）,MSS交换子系统交换中心MSC完成对位于其服务区域内GoTa终端的普通

6、话音业务进行控制、交换的功能实体，也是GoTa集群通信网络和其他公用通信网络在普通语音业务上进行互连互通的接续设备归属位置寄存器HLR提供相关业务功能用户信息的存储和管理功能拜访位置寄存器VLR存储和更新漫游到该VLR服务区域的移动台的用户数据鉴权中心AuC管理与移动台相关的鉴权信息短消息中心SMC相对独立的业务实体，和MSC、HLR等其它实体配合，完成GoTa集群通信系统中用户短消息的接收、存储和转发，保存用户相关的短消息的数据,GoTa 系统组成（2）,BSS基站子系统BTS&BSC对于普通用户，提供无线市话和数据业务接入对于集群用户，提供专业的集群业务接入 PDSS分组数据子系统PCF

7、Packet Data Control Founction 参与多种分组数据呼叫控制全过程，包括分组数据呼叫在起呼过程中通信链路的建立，在释放过程和分组数据硬切换过程中的通信链路的释放PDSN Packet Data Serving Node 作为接入网关，提供Simple IP和Mobile IP接入方式，为移动台提供访问Internet或Intranet的服务配合完成对用户的鉴权和计费等功能HA Home Agent是在MS归属网上的路由器，负责维护MS的当前位置信息，建立MS的IP地址和MS转交地址的对应关系AAA Authentication，Accounting，Authorizat

8、ion Server对用户脚本文件信息进行鉴权认证，完成数据服务授权，实现计费功能,DSS集群子系统PDC PTT Dispatch Client 功能类似PTT呼叫接入到分组数据网络的网关在反向链路上对PTT语音业务流进行汇集 在前向链路上对PTT语音业务流进行分发（Dispatch）提供到PDS的信令链路PDS PTT Dispatch Server 执行PTT呼叫处理：鉴别PTT用户、建立PTT呼叫、判断PTT请求等。接收上行链路来的PTT语音包，并分发到下行链路PHR PTT Home Register提供PTT群组注册、群组成员注册提供PTT群组成员的本地信息提供PTT成员的业务权限

9、鉴别执行统计和计费功能,GoTa 系统组成（3）,GoTa技术特色（1）,开放式集群体制接口开放，便于支持多厂家供货解决蜂窝系统实现集群的多项关键技术信道共享、快速连接、集群信令、功率控制业务丰富集团应用、个性应用（短信、智能网、定位）实现方案简洁，投资少，部署方便支持800MHz等国际上通用的集群频段806-821/851-866MHz、支持向其他频段上扩展,无线侧基于成熟的CDMA空中技术，不改变空中接口的物理机制；适应集群业务的群呼特点，实现前向业务信道的共享，对系统资源占用少；交换侧采用独立的“分布式业务分发系统”结构:PDS 和 PDC；PTT业务采用分组数据网；基于A8/A9和A1

10、0/A11标准接口；建立了专门的CTML、STDL链路，实现快速链接；提供丰富的PTT业务种类；,GoTa技术特色（2）,中兴通讯成功解决了基于CDMA技术集群系统的多项关键技术！已在国内外申请了核心专利,无线系统实现集群技术面临的问题一,无线系统的容量和集群业务的“突发性”集群业务中存在着大量的“一对多”的呼叫应用（组呼），俗称“一呼百应”在“一对多”呼叫中，如果每个用户被分配给单独的无线信道和网络链接，PTT呼叫具有的突发性，会在同一时间大量占用前向业务信道，系统必须为这些前向业务信道分配大量功率。另外，大量反向信道的存在，也会增加系统噪声在热点地区，将导致信道拥塞，业务经常中断PTT呼叫

11、的集中连续突发性，将影响PTT呼叫本身的正常建立所以在无线系统中实现PTT方式的群组呼叫，必须实现前向资源（如前向业务信道）的共享，反向信道竞争式使用,GoTa无线传输信道(1),PTT呼叫的前向信道配置前向专用控制信道(F-DCCH)，为每个群组成员分配一个，发送传输信令和功率控制的信息前向补充信道(F-SCH)，被所有在同一小区内的群组成员共享，用来传输用户数据PTT呼叫的反向信道配置反向专用控制信道(R-DCCH)，为每个群组成员分配一个，用于承载PTT的信令消息、前向链路功控信息和用户数据,GoTa无线传输信道(2),信道共享同一小区下的同一群组成员共享前向业务信道F-SCHF-SCH

12、 提供的功率只需满足最边缘的一个终端需要,前向链路条件最差的终端,F-DCCHF-SCH,R-DCCH,系统的中断率低于普通的码分多址系统,仿真结果中断率的变化,基站发送功率增加的幅度低于普通码分多址系统的发送功率,仿真结果发送功率的变化,基站发送功率的波动率和普通码分多址系统大体一致,仿真结果发送功率标准差的变化,PTT呼叫所需的快速连接集群系统的最大特色就是PTT呼叫、快速连接，“一按即通”正常无线系统中分组数据业务接续建立时间较长，根本不能满足PTT呼叫应用时的需要必须单独解决无线系统中在实现PTT呼叫时所需要的快速连接问题,无线系统实现集群技术面临的问题二,GoTa分组传输信道（1）,

13、GoTa呼叫建立在分组数据业务上，为了提高接续速度，采用独立的分布式业务分发系统结构:PDS和 PDC，并在PDS和PDC之间建立两条固定链路CTML和STDLPDC和BSC之间的接口采用A8d/A9d；PDC和PDS之间的接口采用A10d/A11d为了提高接续速度，尽管PTT呼叫采用分组数据业务的方式进行，但不采用建立PPP会话连接的方式，而是在R-P协议之上直接建立通道CTML（公共集群消息链路），用以承载信令STDL（共享集群数据链路），用以承载话音,GoTa分组传输信道（2）,快速群组呼叫链接对于PTT业务，无须通过PPP参与，省去PPP的接续时间PDS从PHR调用群组成员的本地信息提

14、供给PDC，使BSC去寻呼PTT用户PTT呼叫的“Always-On”方式采用CTML,STDL 的群组呼叫，其“Always-On”将非常节省系统资源系统初始化时，在PDC和PDS之间设立CTML终端开机后，进入空闲状态，等待呼叫；终端起呼后，进入激活状态通话期间保持CTML、STDL、空中信道。若定时器后无起呼，重新进入空闲状态,快速连接,公共集群消息信道协议栈,共享集群数据信道协议栈,信道共享同一小区下的同一群组成员共享前向业务信道F-SCH采用相同的长码掩码、Walsh码和帧偏置F-SCH 提供的功率只需满足最边缘的一个终端需要快速连接PDC和PDS之间建立快速信令通道CTML固定建立

15、为所有PTT呼叫提供信令通道不需要PPP连接PDC和PDS之间建立快速业务通道STDL无需PPP链接同一群组呼叫的业务数据在STDL上只分发一次,关键技术总结,提 纲,集群技术概述中兴GoTa集群系统方案研发情况和系统产品GoTa集群系统业务及应用集群体制对比和系统特色,中兴参与集群的研发历程,99年积极参与当时由电子部七所牵头的中国数字集群技术体制的制定2000年组织技术人员研究将GSM改造成GSM-R2002年组织国内外技术专家研究用扩频和码分多址无线技术实现集群提出GoTa数字集群架构在国内外申请了核心专利完成系统和终端的高层设计、信令规程设计2003年全面启动集群终端和系统的开发年底前

16、完成技术试验,系统研发团队美国San Diego：GoTa高层设计深圳：GoTa的无线系统南京：PDS和PHR终端研发团队美国San Diego：高层设计深圳：GoTa终端网络规划团队深圳：网络规划部,GoTa研发团队,系统和终端研发同步进展,许可和标准问题,许可中兴已向信产部科技司、无线电管理局提出申请，在800MHz与运营商开展技术试验标准 中兴积极致力于将GoTa技术纳入国家标准目前，有关标准化工作正在进行，国内正在和信息产业部集群专家小组共同制定技术规范国际上，目前包括Nokia、Nortel、Moto、Samsung等大公司均支持中兴的方案；而且中兴 CPTT方案已被3GPP2接受,

17、自主提供全套系统设备,MSC/VLR/HLR性能指标,MSC 系统容量：60万 最大BHCA：4500K最大话务量：21000Erl 最大中继数：6万时隙最大No.7 链路数：640 条VLR 系统容量：60万HLR系统容量：120万,BSC/PDC性能指标,最大可提供与MSC连接的E1数：240最大话务处理能力：5040Erl最大可支持的载频扇区数：380最大可支持的在线分组数据用户数：40,000支持PDC处理能力扩展体积：810mm x 600mm x 2000 mm重量：290kg功耗：中心控制架：1200W（满配）声码器架：1500W（满配）,BTS宏基站性能指标,单机架可实现6个载

18、频扇区，两机架可扩充到12个载频扇区支持信道单元的共享Abis接口采用非信道化E1传输最大发射功率：30W接收灵敏度：-127dBm体积：700mm x 600mm x 1800mm 重量：250kg（S111）300kg（S222）功耗：1600W（S111）3200W（S222）频率范围：806-821,851-866MHz,M800微基站性能指标,支持3载频扇区的扩展配置支持信道单元共享同步方式：GPS/GLONASS时钟同步发射功率：10W整机功耗：250W（在高寒地区使用加热装置时）接收机灵敏度：-127dBm环境温度：-4055体积：400 x 630 x 285（包括底座尺寸）重

19、量：37kg电源要求：220VAC/-48VDC,PDS/PHR技术指标,PDS：支持用户数30,000 支持群组数1,000（注：私密呼叫不占群组）PHR:标准配置500,000用户低端配置 200,000用户,集团客户调度台,GoTa终端,G800数字集群手机，核心通信模块采用中兴集讯的自有产品MG800A数字集群通信模块。造型设计、结构设计、硬件设计、软件开发工作由中兴集讯美国研发中心及深圳总部研发部门共同完成G800基本功能包括：集群呼叫、私密呼叫、来电显示功能、集群呼叫状态提示功能、64K彩屏 128160(大屏幕)、40和弦铃音、录音功能、礼仪模式等G800还支持多种其它业务类型的

20、支持包括传统移动语音业务、短消息业务、移动分组数据业务G800C型车载终端是中兴集讯与专业车载终端厂商合作生产。G800C车载集群终端在通信功能上与G800手机相同，使用车载充电器和加长天线,GoTa终端,普通商用终端(G800),车载终端(G800C),GoTa终端,G800终端图示,GoTa系统无线覆盖方案,提 纲,集群技术概述中兴GoTa集群系统方案研发情况和系统产品GoTa集群系统业务及应用集群体制对比和系统特色,集群业务PTT私密呼叫和群组呼叫、动态重组、强拆强插、接入优先、抢占优先、迟后接入、遥毙关机、多组通播、呼叫显示等传统语音业务移动性电话业务、紧急呼叫业务、传真业务，多种补充

21、业务：呼叫前转、号码识别、呼入呼出限制、禁止漫游等分组数据业务个人门户、移动商务、多媒体业务等增值业务消息类业务、定位业务、智能业务等,GoTa系统业务分类,集群业务功能,私密呼叫群组呼叫动态重组强插强拆抢占优先多组通播,迟后接入接入优先用户遥毙关机呼叫显示通话提示被叫提示,按需选配：根据专用/集团用户的具体需求，既可配置最基本的调度业务，也能配置为适应公共安全多种需求的复杂系统,业务优先级紧急型业务、普通型业务依据强插强拆的方式，保证紧急组呼的实现用户优先级组内用户被划分为不同的优先级保证优先级高的用户可以优先占用资源,优先级设置,GoTa 业务群组分类,永久型群组群组内的成员相对稳定和永久

22、由指定的人员维护和管理主要面向集团用户群组下可以设立多级子群组每个群组一个群组编号临时型群组群组内的成员临时建立，存在周期较短任一PTT成员均可建立主要面向临时性的团队,群组标识号GMDN不同的群组通过GMDN区别，由调度子系统分配终端保留可以接入的GMDN群组成员可以通过GMDN发起相应群组的组呼叫群组成员可以通过GMDN查询组成员群组召集人Group Head永久性群组由指定的人担当召集人可随时通过终端或其他通信手段增减群组成员群组成员不能退出临时性群组由群组建立人担当召集人可随时通过终端或其他通信手段增减群组成员群组成员可随时退出该群组,GoTa 业务群组设立,选择群组GMDN，按下PT

23、T键即可发起群组呼叫终端上电后进入Dormant状态，该状态监听前向公共信令信道初次按下PTT键，群呼请求消息被送到PDSPDS寻呼所有群组成员上线群组所有成员进入监听指定的前向业务信道状态通话过程中，群组成员再次按下PTT键时，可直接使用原来信道通话群组所有成员不再通话后的一段指定时间后进入Dormant状态选择被叫号码，按下PTT键即可发起私密呼叫处于Dormant状态下的终端只要选择对方号码（集群终端）即可发起私密呼叫。私密呼叫的一方初次按下PTT键即启动私密呼叫主叫和被叫迅速进入Active状态通话过程中，主叫和被叫任一方按下PTT键即可发起呼叫私密呼叫的双方不再通话后的一段指定时间后

24、进入Dormant状态只能是集群终端之间用PTT键发起私密呼叫或群组呼叫,呼叫发起方式,组呼,私密呼叫：一对一的集群呼叫，半双工的无线系统,私密呼叫,动态重组,可以灵活地对通话组进行重组可以动态地对通话组进行重组动态重组允许一个或多个无线用户加入一个通话组或从一个通话组删除可设置优先级等状态通过在空中接口向移动台发送寻呼信息实现,强插强拆,可将调度台编入所有的通话组，插入通话时，直接加入,调度台,调度支撑,强插或强拆该组通话,强插用户,被拆用户,群组A,强插用户,迟后接入,业务应用,业务应用举例,小区管理,物业管理,娱乐休闲,自助服务,小区安全,控制中心,检修调度,车辆调度系统,传统语音业务举

25、例无线公话,市场背景 对公用电话市场制定一个饱和指数标准，在的标准内，公用电话都具有盈利空间，而国内公用电话饱和指数仅为.，极大地刺激试图寻找新的利润增长点的电信运营商。2002年信息产业部正式发文，同意中国移动、中国联通开展移动公用电话业务。公话市场形成电信、网通、联通、移动、铁通群雄逐鹿的局面应用特点 无需布线、安装迅速、方便 在GoTa网络的覆盖范围内，即开即通 特别适用于：架线成本高的地区：城市边缘、山区、乡村不方便布线的地方：旅游景区、海岛移动交通工具上：汽车、火车、轮船某些对公用电话有临时需求的场所：如运动场和大型展览会等。,提 纲,集群技术概述中兴GoTa集群系统方案研发情况和系

26、统产品GoTa集群系统业务及应用集群体制对比和系统特色,iDEN Motorola开发的基于数字蜂窝网络的集群通信系统；空中接口采用TDMA方式；提供集群呼叫方式，以及传统的蜂窝语音和数据业务支持大区制和小区制方式组网TETRA欧洲提出的基于集群专网应用的技术体制空中接口采用TDMA方式；主要应用于专用集群系统，也可组建也用集群系统在调度功能上考虑较多，比较适合做专网GoTa中兴提出的基于集群共网应用的集群通信体制空中接口采用先进的cdma2000技术提供集群呼叫方式以及普通移动电话方式的呼叫支持现有无线系统中所有的业务支持大区制、小区制、微微小区制等多种方式组网,目前可供选择的集群技术,iD

27、EN/TETRA无线接入采用时分多址方式不是第三代移动通信技术技术和业务发展已经定型GoTa无线接入采用码分多址方式主流发展的无线技术下一代无线通信的所使用的技术芯片及器件均规模生产网络接口基于IP易于引进新的业务,技术走向,网络建设成本（每用户建设成本）iDEN：2000元TETRA：2000元GoTa：1000元终端价格iDEN：4000元/部TETRA：4500元/部GoTa：2000元,成本分析,iDEN/TETRA基本调度电话业务（即单呼组呼）和电话互联业务iDEN偏重于共网，不具备动态重组、优先抢占TETRA偏重于专网，调度功能较强部分补充业务GoTa基本调度话音业务（即单呼组呼）

28、和电话互联业务具备动态重组、优先抢占丰富的补充业务承载业务，如定位业务增值业务语音加密,业务功能,iDEN只适应小区制方式组网（共网方式）用户容量必须从5万用户开始TETRA大区制方式组网（专网或共网）用户容量可从小到大GoTa组网方式适应大、小区制模式组网超远覆盖距离可达80km基站可星状、链状连接用户容量可从小到大,组网能力,对比总结,GoTa系统特点,采用先进的语音编码和背景噪声抑制功能，话音质量高频率利用率高，系统容量大，覆盖范围广 采用功率控制技术，辐射小，终端设备待机时间长 采用多种软切换技术，降低越区切换的掉话率集群指挥调度功能较强，呼叫建立时间短通讯保密性高，支持端对端的加密采用了3G技术，数据速率高，升级和扩容简单 拥有全套无线解决方案，实现网络的无缝覆盖建设成本低，单用户网络建设成本和终端价格低 拥有自主知识产权，在国内外已申请核心专利，是民族工业产品,