通信工程獲獎論文

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　　通信工程獲獎論文篇1

　　淺談專用無線數字通信技術標準及應用

　　1 專用無線通信概述

　　專用無線電是指在一些行業(yè)、部門或單位內部，為滿足其組織管理、安全生產、調度指揮等需要所建設的通信網絡，隨著社會的進步，專用無線電的地位和作用愈加突出，即時的語音溝通、數據采集和圖像、視頻傳輸，為國防、公共安全、經濟建設起到了無法替代的作用。

　　2 專用無線數字通信技術標準

　　2.1 APCO-25(P25)

　　由美國電信工業(yè)協會(TIA)制定，經美國國家標準協會(ANSI)認可的標準。P25(Project 25)是ITU提出的全球開放的數字通訊標準之一。用戶主要是軍隊、公共安全、交通運輸、應急通信等高端專業(yè)用戶。

　　P25標準的演進分為兩個階段，第一階段采用FDMA (頻分多址)技術，每個信道帶寬12.5kHz，上行、下行傳輸速率均為9.6kb/s，兼容模擬技術;第二階段采用TDMA時分多址雙時隙技術，等效信道帶寬6.25kHz，上行速率9600b/s，下行速率12000b/s。

　　P25標準是開放式的，允許各設備廠商的產品互相兼容;且具有向后兼容性，以融合現在的模擬通信技術。還包含了對語音通信加密的要求;并將12.5kHz的頻譜帶寬分成6.25kHz或等效的頻譜，通過縮窄帶寬，提高頻譜效率，P25采用廣域設計，中繼基站功率可達100W、移動終端功率不低于5W。單個中繼基站覆蓋100km2，組建獨立通信系統需要的中繼基站數量少，適合廣域覆蓋、調度功能要求高的用戶使用。

　　2.2 TETRA

　　TETRA(Terrestrial Trunked Radio ?C 陸上集群無線電)數字集群通信系統是ETSI(歐洲通信標準協會)為了滿足專業(yè)部門對移動通信的需要而設計、制訂統一標準的開放性系統，采用數字TDMA技術的專用移動通信系統。

　　TETRA數字集群通信系統可以在同一平臺提供語音通信和數據傳輸，支持移動終端脫網直通互聯，可實現鑒權、具有空中接口加密和終端對終端加密功能。還具有虛擬專有網絡功能，可在一個物理網絡同時為互不關聯的多個個體、群組服務。TETRA具有頻譜利用率高、通信質量好、組網方式靈活的優(yōu)點，目前已實現如圖像數據傳輸、移動互聯查詢等許多新的應用。所以 TETRA數字集群系統一投入商用就得到了迅速的發(fā)展。 TETRA 系統抗干擾能力強，支持用戶點對點單呼、點對多點組呼、應答組呼、單向點對多點廣播呼叫以及語音加密通話。

　　2.3 DMR

　　歐洲通信標準協會為了滿足小范圍用戶對專用無線電通信的需要，制訂了DMR(Digital?Mobile?Radio)數字集群通信標準。該標準主要應用在小區(qū)域服務，如中小企業(yè)、住宅小區(qū)等用戶。

　　DMR標準采用TDMA技術方式，頻率信道間隔6.25kHz，上、下行傳輸速率為9.6kb/s。DMR具有技術簡單、中繼基站和移動終端設備價格低，可擴展兼容模擬系統，網絡建設簡單，后期使用方便，維護成本低的優(yōu)點。

　　2.4 PDT

　　PDT標準是中國自主的專用數字通信技術，由中國公安部牽頭，國內主要專用通信生產廠家共同制定，可滿足高端專用通信行業(yè)用戶的要求。PDT標準遵循高性價比、大區(qū)制、可擴展和兼容DMR標準協議的五大原則，解決了多種應急通信網融合通信的問題。

　　PDT標準分為常規(guī)標準和集群標準兩個版本，并兼容DMR標準。PDT標準采用TDMA多址方式，信道間隔6.25kHz、上下行速率為9.6kb/s，抗干擾能力強。在滿足基本業(yè)務的同時，具有同播、頻率資源動態(tài)分配等功能。PDT后續(xù)演進是提升傳輸速率和拓展業(yè)務功能。

　　為滿足不同層次用戶需求及實際網絡建設需要，PDT標準支持單中繼基站區(qū)域通信，也能組合成高效的多中繼基站大范圍的覆蓋，以及全國范圍應急通信指揮網的建設要求。在應對自然災害、群體事件等緊急指揮調度中，能迅速接入現有GIS調度平臺，實現組網靈活、指揮調度便捷、語音質量優(yōu)及數據傳輸速率高等優(yōu)點，并具有抗干擾能力強、安全保密的特點。

　　PDT具有頻譜利用高，可廣域組網，能從正現使用的模擬MPT1327標準平滑過渡到數字通信。該標準技術參數功能全面，同時系統結構簡單，終端成本低，網絡建設速度快，后勤運維成本較低。總之，PDT在專業(yè)無線通訊領域技術優(yōu)勢明顯。其支持的隱私安全加密技術，特別適合公共安全用戶保密需求

　　2.5 MCWiLL

　　MCWiLL(Multi Carrier Wireless Information Local Loop，多載波無線系統)是基于SCDMA衍生出來的寬帶無線技術，建立在本地環(huán)路專網，可以滿足不同行業(yè)層次的專網應用需求。

　　2.5.1 可以同時支持數據、語音寬帶多媒體無線接入。

　　2.5.2 頻譜利用率高：單基站占用5MHz的帶寬，下行速率為15Mbit/s，上行速率為3Mbit/s，能支持300信道。

　　2.5.3 終端種類多樣：有CPE、M-IAD、PCMCIA卡、無線話機、無線伴侶、PDA等類型。具有簡單易用、方便靈活、即插即用、零安裝等特點，開放第三方應用開發(fā)的終端通信模塊，支持各種移動寬帶接入應用，既可以直接與POTS電話、PC等設備直接使用，又可以通過IAD、互聯網等設備來擴展可連接的終端數量，便于發(fā)展個體、中小企業(yè)和各種行業(yè)用戶。以提供語音業(yè)務、無線寬帶接入業(yè)務、農村信息化應用、城市信息化應用、無線遠程數據采集與視頻監(jiān)控等多種業(yè)務。

　　3 專用無線數字通信技術發(fā)展前景

　　目前，由于知識產權的束縛，專用無線數字通信技術存在互聯互通能力差。未能體現數字通信技術在頻譜資源利用、系統設備、綜合服務的共享和集中管理的優(yōu)勢，市場實際應用不盡人意。

　　專用無線數字通信系統為了促進規(guī)模應用，和進一步提高無線電頻譜使用率，在應用上開始向系統共建共享的方向發(fā)展。將多個專用無線數字通信系統結合在一起統一管理和使用，具有共用頻譜資源、通信業(yè)務、共享覆蓋區(qū)域、共擔費用等優(yōu)點，有利于進一步開拓應用市場。

　　目前國際上正在積極開展寬帶多媒體無線數字通信的研究工作。但是由于現有專用無線窄帶數字系統自身體制的限制，向寬帶化演進存在較多困難，這為我國在該領域提供了很好的發(fā)展機遇?？梢哉f，建設具有我國自主知識產權的專用寬帶數字無線通信系統勢在必行。

　　隨著全球無線城市的建設以及移動互聯網的飛速發(fā)展，超高傳輸速率將成為無線通信的發(fā)展趨勢。在技術上也向開放、終端功能多樣化的方向發(fā)展。從具體的應用角度看，主要體現建立在高傳輸速率基礎之上的多種應用，包括集群調度、視頻監(jiān)控、數據采集、IP網絡接入、城市應急聯動等方面。

　　4 結束語

　　綜上所述，專用無線數字通信技術已日趨成熟。但在其技術算法、應用功能開發(fā)、信道頻譜利用率、中繼基站優(yōu)化、跨區(qū)域平臺構建與開放式標準化制定方面還有大量工作要繼續(xù)深入研究。以目前發(fā)展趨勢來看，超高傳輸速率的專用無線電已經不遠。

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