LTE宽带集群通信技术发展及应用

1、LTE宽带集群通信技术发展及应用摘要：LTE技术在宽带数字集群通信中的应用，已 经成为通信领域的研究热点。本文结合集群通信系统发展需 求和现状，分析了 LTE宽带集群技术面临的挑战，阐述了解决关键技术的方法。Abstract: The application of LTE technology in broadband digital trunked communication has become the research focus of communication field. Combined with the development requirements and the curr

2、ent situation of trunked communication system， this paper analyzes the challenges of LTE broadband cluster technology and expounds the measures to solve the key technology.关键词：LTE宽带集群；集群通信系统；频谱利用率； 无线专网Key words : LTE broadband cluster ； trunked communication system ； spectral efficiency ； wireless

3、private network中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1006-4311（ 2015）07-0063-020引言集群通信系统是一种高级的移动通信系统，它较好地适应了集团指挥调度和专业通信的实际需求，符合现代通信行 业的未来发展方向。1集群通信系统的现状和发展趋势目前，我国应用最广泛的数字集群技术是TETRA，iDEN，GT800和GoTa四种。iDEN系统是摩托罗拉公司最 新推出的集数字话音传输为一体的综合数字集群通信系统， 采用TDMA技术，使得在25kHz信道上可以同时传送 6路 数字话务，并可动态分配带宽。TETRA采用欧洲电信标淮协会（ETSI）制定的多功能数

4、字集群无线电标准，提供多种 附加业务，其中大部分为 TETRA所独有。系统具有兼容性 好、开放性好、频谱利用率高和保密功能强等优点，是目前 国际上较为先进、参与生产厂商较多的数字集群标准。通过分析和研究集群通信系统的发展过程可知，目前集 群通信系统的发展严重滞后于公众移动通信系统的发展，同 时其技术链条和创新机制仍有待进一步改进和完善。当前， 市面上使用范围较广的集群通信系统主要为窄带数字集群 通信系统，技术含量较低，服务范围有限。以TETRA系统的最新演进 TEDS （ TETRA Enhanced Data Service，TETRA 增强数据业务）为例，在最理想情况下也仅能支持518kb

5、ps的峰值传输速率。随着信息化与工业化融合的不断深入，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改造 对促进传统工业生产方式变革、产业结构优化，提升生产效 率和经济效益等方面的重要性。结合行业安全生产、经营管 理、应急处置等功能的专用通信系统将成为专网下一步发展 的重中之重。随着行业信息化趋势的不断增强，人们对行业专用无线 网络通信的要求也随之提高，人们一方面希望借助大数据传 输和高宽带实现高效办公和内部管理；另一方面还要求实现 语音集群、宽带数据河北视屏应用的一体化，提高无线网络 通信系统的专业化和智能化，提高系统容量。基于TD-LTE技术发展宽带多媒体数字集群可以在现

6、有的网络条件下，将 网络、专业语音终端、数据和高清视频有机融合起来，以便 更好地提升系统服务能力。TD-LTE技术作为当前通信行业 的一种国际化发展趋势，实现了大宽带和高频谱配置的发展 要求，有效地提升了网络运行效率和单个基站的效率。同时，该技术还采用了由 NodeB构成的单层结构，大大简化了网络 设计程序，降低了延迟。目前，我国正式启动了基于 TD-LTE的政务网试验，旨 在提升政府部门的集群通信效率，实现高效率的电子政务服 务。政务实验网采用行业申请或城市申请的方式进行，由无 线电管理局统一进行频率授权，并明确了其使用地区和期 限。其中，获得1.4GHz试验频段授权的城市为北京、上海、 南

7、京、天津。此后，各地陆续开始网络建设，并取得了一定的建设成效。另外，石油、电力、航运、港口等行业也积极 开展TD-LTE专网宽带数字集群通信系统建设，有效地提升 了行业通信的信息化水平。2 LTE技术的应用2.1 TD-LTE技术特性满足行业发展需求TD-LTE技术是3GPP大力发展的新一代宽带无线通信技术，属于国际4G标准。它以OFDM和MIMO技术作为其无线网络演进标准， 实现了信息的高速率传输和接受，它能够在20M频谱带宽下 达到100Mbps和上行50Mbps的峰值传输速率；LTE系统采 用全IP网络架构，网络结构扁平化，有效的缩短了控制面和 用户面时延；LTE系统的下行频谱效率为 5

8、bits/Hz，上行频 谱效率为2.5bits/Hz，相比3G系统提高了近2-4倍。2.2 TD-LTE产业基础为行业应用提供可靠保障TD-LTE及时是我国自主创新的 TD-SCDMA的演进技术，是未来宽 带移动通信的主流标准之一。相比与传统的通信系统，TD-LTE宽带集群通信系统的传输性能和抗干扰性都得到了 很大地提升，它具有大宽带、高速度、高频谱利用率、大信 道容量等优势，较好地满足了现代集群通信网络在容量、带 宽、传输速率和频谱利用率等方面的需求，而且在系统研发 的自主性方面具有其他宽带通信技术不可比拟的优势。随着 现代社会经济的不断发展，TD-LTE公网产业链的构建和运行模式将不断演化

9、和完善，并朝着低成本方向发展，其产品性能的提升和价格下降必将推动各个传统和现代行业的发 展壮大，并为其未来发展提供强有力的网络通信支持。2.3 TD-LTE有利于提升国家、行业信息安全在知识产权保护上，TD-LTE将有效地推动产权保护方式方法的创新，提 升其产权保护效果，有利于国家整体战略安全和行业信息安 全的保障与维护。综上所述，基于TD-LTE的宽带数字集群通信系统的产 生和发展必将改善传统和现代行业的发展面貌，提升产业价 值和经济效益。一方面 TD-LTE的技术凭借其优势推动了各 个行业的发展，并为其提供各种最新最全的信息技术服务； 另一方面现代行业的发展也有效地带动了TD-LTE终端、

10、仪表、配件服务、网络、芯片等环节的高效全面发展。3 LTE宽带集群关键技术现有的低频段频率资源已非常紧张，而对小范围的组 网，TD-LTE相对于窄带集群系统，需要比较大的频率带宽。而且对于增加覆盖范围来说，1GHz（ 700MHz，350MHz，400MHz频段）以下为优质频段。低频段比高频段在覆盖上 有着无可比拟的优势，采用低频段，覆盖同样的地区，可以 大大减少基站数量，降低系统建网成本。对于集群系统来说， 其特点为用户数较少，且投入后较难收回投资，因此对成本 要求较高，要求能尽量增大覆盖范围。对于集群系统来说，不可能像公网那样有良好的覆盖，需要保证通话的及时性、低时延、安全性。在行进中，集

11、群系统未架设时，需要有脱 网直通功能。并且需要与原有MPT1327、TETRA系统实现互连互通。集群终端进入宽带化后，其视频，数据传输等 功能要比窄带集群消耗更大的电量。为了更好的利用现有装 备的窄带集群系统，降低部署成本，需要解决终端内的窄带 和宽带的兼容性问题。解决这个问题的方法是研制双模双待 或双模单待的终端，当终端处于窄带集群系统覆盖之下时， 可以转到窄带模式工作，将宽带模块挂起以降低功耗。当终 端处于宽带集群系统覆盖之下时，可以转到宽带模式工作， 将窄带模块挂起以降低功耗。如果终端同时处于窄带和宽带 集群系统覆盖之下时，可以根据业务需要在宽带和窄带工作 模式之间进行切换。4总结随着信

12、息时代的到来，全球无线装网也开始向宽带方向 发展。在此背景下，LTE以其技术优势受到了各个行业的青 睐，并逐步达成产业共识。目前，我国已在北京、天津、上 海等城市陆续开展 TD-LTE政务网试验，并制定了专门的行 业技术标准。但目前LTE宽带集群通信技术仍处于不断发展 完善中，需要产业界的共同努力与合作。参考文献：1 陈园基于LTE的宽带集群系统演进路线及关键技术研究J.电信科学，2012，11： 32-36.2 吴建华丄TE无线宽带集群方案研究J.中国新通信，2014, 20: 21.3 王仑丄TE宽带集群专网的行业应用J.移动通信，2014，01： 54-55.不论身处何地，居于何种逆境，

13、他（她）们都不会畏惧坎坷和暴风雨的袭击。因为知道活着的意义，就是真实的直面风浪。一个处处像别人表明自己优秀的，恰恰证明了他（她）并不优秀，或者说缺什么，便炫耀什么。真正的优秀，并不是指一个人完美无缺，偶像般的光芒四射。而是要真实地活着，真实地爱着。对生活饱有热情，满足与一些小确幸，也要经得起诱惑，耐得住寂寞，内心始终如孩童般的纯真。要知道，你走的每一步，都是为了遇见更好的自己，都是为了不辜负所有的好年华。生而为人，我们可以失败，却不能败的没有风骨，甚至连挑战的资格都不敢有。人当如玉，无骨不去其身。生于尘，立于世，便该有一颗宽厚仁德之心，便有一份容天下之事的气度。一个真实的人，但是又不会过于执着

14、。因为懂得，水至清则无鱼，人至察则无徒的道理。完美主义者最大的悲哀，就是活得不真实，不知道审时度势，适可而止。一扇窗，推开是艳阳天，关闭，也要安暖向阳。不烦不忧，该来的就用心珍惜，坦然以对；要走的就随它去，无怨无悔。人活着，就是在修行，最大的乐趣，就是从痛苦中寻找快乐。以积极的状态，过好每一天，生活不完美，我们也要向美而生。一个真实的人，一定是懂爱的。时光的旅途中，大多数都是匆匆擦肩的过客。只有那么微乎其微的人，才可以相遇，结伴同行。而这样的结伴一定又是基于志趣相投，心性相近的品性。最好的爱，不是在于共富贵，而是可以共患难，就像一对翅膀，只有相互拥抱着才能飞翔。爱似琉璃，正是因为纯粹干净，不沾染俗世的美。懂爱的人，一定是真实的人。正是因为懂得真爱的不易，所以更是以真面目面对彼此，十指紧扣，甘愿与爱的