LTE宽带集群通信技术发展及应用

LTE宽带集群通信技术的发展与应用摘要：将LTE技术应用于宽带数字集群通信已成为通信领域的研究热点。本文结合集群通信系统的开发要求和当前情况，分析了LTE宽带集群技术面临的挑战，并介绍了解决关键技术的方法。abstract:the application of LTE technology in broadband digital trunk communication s HAC become the research focus of communication field . ccom关键字：LTE宽带群集；利用集群通信系统频谱；无线专用网Key words: LTE broadband群集；Trunked communication system；Spectral efficiency；Wireless private network中间图表分类编号：TN929.5文档标识代码：a文档编号：1006-4311(2015)07-0063-020简介集群通信系统是一种先进的移动通信系统，能更好地适应集团指令调度和专业通信的实际需要，适应现代通信产业未来的发展方向。1集群通信系统的现状和发展趋势目前，我国使用最广泛的数字集群技术有四种：TETRA、iDEN、GT800和TETRA。IDEN系统是Motorola新推出的数字语音传输集成数字群集通信系统，使用TDMA技术，可以在25kHz通道上同时传输6个数字流量，并可以动态分配带宽。TETRA采用由欧洲电信市场协会(ETSI)开发的多功能数字集群无线电标准，提供多种附加任务，其中大部分工作仅限于TETRA。该系统具有良好的兼容性、开放性、频谱利用率和保密功能等优点，目前遵循了国际上更先进的制造商数字集群标准。通过分析和研究集群通信系统的开发过程，可以看出当前集群通信系统的发展严重滞后于公共移动通信系统的发展，技术链和创新机制需要进一步完善和完善。目前市场上广泛使用的集群通信系统主要是技术内容低、服务范围有限的窄带数字集群通信系统。例如，TETRA增强数据服务(TEDS)是TETRA系统的最新演化，在最理想的情况下，它只能支持518kbps的峰值传输速率。随着信息化与工业化融合的不断深化，能源、交通运输、现代农业、公共安全等重点行业已经充分认识到信息化变革对促进传统工业生产方式的变化、优化产业结构、提高生产效率和经济效益有多重要。结合产业安全生产、经营、应急处置等功能的私人通信系统将成为下一阶段发展的首要课题。随着行业信息化趋势的持续增长，对行业专用无线网络通信的要求也越来越高，人们一方面希望通过大规模数据传输和高宽带进行高效的办公室和内部管理。另一方面，还需要语音集群、宽带数据河北视频屏幕应用程序的集成、无线网络通信系统的专业化和智能化的提高、系统容量的增加等。基于TD-LTE技术开发的宽带多媒体数字集群可以在现有网络条件下将网络、专业语音终端、数据和高清视频有机地融合在一起，进一步提高系统的可维护性。TD-LTE技术是当前通信行业国际化的发展趋势，实现了大宽带和高频谱配置的开发要求，有效提高了网络运营效率和单基站的效率。此技术还采用由NodeB组成的单层体系结构，大大简化了网络设计过程并减少了延迟。目前，我国为了提高政府部门的集群通信效率，实现高效的电子政府服务，正在全面实施基于TD-LTE的政务网测试。政府实验网以工业应用或城市应用方式进行，无线电当局统一执行频率批准，并明确其使用范围和期限。其中1.4GHz测试带认可的城市是北京、上海、南京、天津。此后，各地相继开始了网络建设，产生了一定的建设效果。另外，石油、电力、海运、港口等也积极开展TD-LTE专网宽带数字集群通信系统建设，有效提高了产业通信的信息化水平。2 LTE技术应用2.1 TD-LTE技术特性满足产业发展的要求TD-LTE技术是3GPP大幅发展的下一代宽带无线通信技术，属于国际4G标准。无线网络演化标准使用OFDM和MIMO技术实现高速信息传输和接收，在20米频谱带宽下提供100Mbps和上行链路50Mbps的峰值传输速率。LTE系统使用完整IP网络体系结构、平面网络结构，有效减少控制平面和用户平面。LTE系统的下行频谱效率为5bits/Hz，上行链路频谱效率为2.5bits/Hz，几乎是3G系统的2-4倍。2.2 TD-LTE产业基础为产业应用提供可靠的安全性TD-LTE及时是我国独立创新TD-SCDMA的演进技术，是未来宽带移动通信的主流标准之一。与传统通信系统相比，TD-LTE宽带集群通信系统的传输性能和抗干扰能力得到了显着提高，具有大容量宽带、高速、高频谱利用率、大容量信道容量等优点，可以更好地满足现代集群通信网络对容量、带宽、传输速度和频谱利用率的要求，在系统开发的自主性方面具有比其他宽带通信技术更大的优势。随着现代社会经济的持续发展，TD-LTE公共网络产业链建设和运营模式将持续演进和完善，产品性能的提高和价格的下降必将为所有传统和现代产业的发展和未来发展提供有力的网络通信支持。2.3 TD-LTE将有利于国家加强产业信息安全保护知识产权，TD-LTE将有效推进产权保护方式的创新，提高产权保护效果，有助于整个国家的战略安全和产业信息安全的安全和维护。总之，基于TD-LTE的宽带数字集群通信系统的出现和发展必将改善传统和现代产业的发展状况，提高产业价值和经济效率。另一方面，TD-LTE的技术以其优势为基础促进了所有产业的发展，并提供了最新的信息技术服务。同时，现代产业发展也高效全面地发展了TD-LTE终端、仪表、附件服务、网络、芯片等。3 LTE宽带集群关键技术现有的低频段频率资源已经很紧张，而小范围联网的情况下，TD-LTE需要比窄带集群系统更大的频率带宽。此外，增加复盖范围时，1GHz(700MHz、350MHz、400MHz频带)或更低的高级频带。低频段对高带宽具有coverage无法比拟的优点，通过采用低频段复盖同一地区，可以大大减少基站数量，降低系统建设成本。集群系统的特点是用户少，投资后难以收回投资，因此成本要求高，应尽量扩大复盖范围。集群系统要保证电话的及时性、低延展性、安全性，不能有比公共网络更好的复盖范围。如果在移动过程中未设置群集系统，则需要脱离网络直通功能。需要与原始MPT1327、TETRA系统的互连。当集群终端进入宽带时，视频、数据传输等功能比窄带集群消耗更多的电力。为了更好地利用现有设备的窄带集群系统，降低部署成本，需要解决终端内窄带和宽带的兼容性问题。解决此问题的方法是开发双模双待机或双模单待机终端。终端在窄带集群系统复盖范围内时，可以通过停止宽带模块来降低功耗。如果终端在宽带集群系统的复盖范围内，则可以进入宽带模式，暂停窄带模块以降低功耗。如果终端在窄带和宽带集群系统的复盖范围内，则可以根据业务需要在宽带和窄带操作模式之间切换。4摘要随着信息时代的到来，全球无线网络也开始向宽带方向移动。在此背景下，LTE在各个行业中具有技术优势，并逐渐形成行业共识。目前我国在北京、天津、上海等城市相继进行TD-LTE政府网络测试，制定了专业化的产业技术标准。LTE宽带集群通信技术还