- 相關(guān)推薦
港口無線調(diào)度通信系統(tǒng)
港口無線調(diào)度通信系統(tǒng)【1】
摘要：隨著我國經(jīng)濟的較快速發(fā)展，港口運輸所承載的任務(wù)越來越重，保證港口運輸在快速有序的狀況下進行就成為日常港口調(diào)度指揮的核心任務(wù)，其主要手段就是無線調(diào)度通信系統(tǒng)。
文章論述了400M 數(shù)字集群DMR標準制式的解決方案。
關(guān)鍵詞：無線通信;數(shù)字集群;調(diào)度;通信覆蓋;呼損率;背景噪聲
1概述
隨著我國經(jīng)濟的較快速發(fā)展，港口運輸所承載的任務(wù)越來越重，保證港口運輸在快速有序的狀況下進行就成為日常港口調(diào)度指揮的核心任務(wù)，其主要手段就是無線調(diào)度通信系統(tǒng)。
港口調(diào)度通信主要特點：
第一，區(qū)域性極強：一般港口范圍都不是很大，而且總體地勢相對比較平坦。
第二，無線調(diào)度通信業(yè)務(wù)以組通信(組呼叫)為主，實際功能需求較簡單，呼叫建立要求迅速。
第三，背景噪聲較大，移動設(shè)備，尤其是手機應(yīng)具有較強的抑制背景噪聲的能力。
第四，需要解決一些盲區(qū)的辦法(如翻車機
房等)。
依據(jù)上述要求，400M數(shù)字集群無線調(diào)度電話系統(tǒng)就是較為理想的解決方案。
目前我國數(shù)字集群應(yīng)用較多的主要有Tetra標準制式，DMR標準制式。
Tetra制式適用于小區(qū)制大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為復雜，系統(tǒng)功能齊備，價格比較高。
DMR標準制式的網(wǎng)絡(luò)為大區(qū)制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，性價比較高，完全滿足港口調(diào)度通信的需求。
DMR數(shù)字集群系統(tǒng)是利用時分多址(TDMA)技術(shù)將單個許可的12.5kHz信道分成兩個時隙、并使用全數(shù)字化編碼技術(shù)的一種通信制式。
采用DMR的通信系統(tǒng)既節(jié)約了頻率資源，同時用戶容量也可以提高一倍。
本文針對唐山港曹妃甸港區(qū)煤碼頭(二期)工程無線通信的需求，介紹系統(tǒng)的設(shè)計思路。
2400M數(shù)字集群無線調(diào)度系統(tǒng)規(guī)劃方案
2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明
系統(tǒng)采用單基站形式，使用5對雙頻數(shù)字中繼臺，共10個時隙用于區(qū)域內(nèi)的通信，并采用一拖二光纖直放站解決盲區(qū)覆蓋問題。
同時配備調(diào)度控制臺對系統(tǒng)進行控制、監(jiān)控和調(diào)度，移動用戶選配車載移動臺、手持式移動臺。
考慮整個無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的特點，為了提高頻率的使用效率，以港區(qū)大部為基本通信區(qū)域，利用3對頻率設(shè)立6時隙基站，組成1套6時隙數(shù)字集群系統(tǒng)，另外2組頻率構(gòu)成4個常規(guī)通話時隙。
同時利用直放站將全部5對頻率的信號傳送到翻車機房底層和封閉堆場實現(xiàn)盲區(qū)
覆蓋。
按照上述配置，全系統(tǒng)可以覆蓋港區(qū)及周邊25KM范圍，同時滿足煤碼頭對于用戶容量以及港區(qū)的生產(chǎn)調(diào)度指揮的需求。
2.1.1時隙(即數(shù)字話音信道)的分配
4個常規(guī)時隙固定分配給系統(tǒng)中使用頻繁的用戶組使用，移動用戶工作于常規(guī)模式且分組數(shù)不大于4個，確保通話暢通、及時。
6個集群時隙分配給系統(tǒng)中的其他用戶使用，移動用戶工作于集群模式，大大提高了頻率使用效率以獲得更高的用戶容量。
常規(guī)和集群中繼臺和移動臺完全相同，今后用戶可以根據(jù)實際需要對常規(guī)/集群時隙的比例進行調(diào)整，以滿足生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展和工作條件的變化。
2.1.2盲區(qū)直放站覆蓋
封閉堆場：直放站安裝于封閉堆場內(nèi)，采用定板狀定向天線覆蓋堆場內(nèi)部區(qū)域。
板狀定向天線有較好的方向性，同時對安裝條件的要求較低。
翻車機房底層：直放站安裝于翻車機房底層，利用全向天線覆蓋機房內(nèi)部通道，也可以根據(jù)需求采用定向天線。
2.2400M 數(shù)字集群系統(tǒng)主要優(yōu)點
系統(tǒng)為數(shù)字集群系統(tǒng)，技術(shù)先進，體現(xiàn)在：第一，語音數(shù)字化，具有糾錯能力和抗干擾能力，大大提高了信噪比，特別是在嘈雜環(huán)境中能夠提供比模擬機更高的聲音質(zhì)量。
即使在風噪聲、重型設(shè)備噪聲、拖拉機及推土機噪聲及各類生產(chǎn)噪聲導致模擬對講機很難清晰傳送話音。
第二，采用TDMA技術(shù)，在每個模擬信道上提供2個通話時隙，相當于增加了一倍的信道數(shù)量。
第三，移動臺操作與模擬機完全相同，不改變用戶的使用習慣，利于一線工人直接使用。
第四，無需專用控制時隙，不浪費系統(tǒng)時隙(信道)容量，系統(tǒng)成本較低。
第五，無需申請及準許機制，快速啟動通話，呼叫更快。
2.3本設(shè)計方案的主要優(yōu)點
第一，對于使用非常頻繁、并且要求接近100%的呼叫成功率的部分用戶，可以使用常規(guī)方式進行通話，以避免其他用戶的影響。
分配原則是：分組數(shù)不大于時隙數(shù)。
第二，對于一般用戶，可以使用集群方式，分組數(shù)可以大于時隙數(shù)，有足夠的集群信道以滿足較大的用戶數(shù)量，大大提高了信道利用率。
第三，常規(guī)和集群的中繼臺和移動臺完全相同，今后用戶可以根據(jù)實際需要對常規(guī)/集群時隙的比例進行調(diào)整，以滿足生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展和工作條件的變化。
第四，6時隙集群加4時隙常規(guī)混合使用，能夠在發(fā)揮集群系統(tǒng)性能優(yōu)勢的同時滿足部分特殊用戶的特別需求。
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組合靈活，用戶可以根據(jù)今后不斷發(fā)展的生產(chǎn)需要，非常容易的改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，既可以將4個常規(guī)時隙單獨組成4個通話時隙的集群系統(tǒng)使用;也可以將所有10個時隙結(jié)合起來構(gòu)建10個通話時隙的集群系統(tǒng)使用
第五，在港區(qū)地面架設(shè)主基站，翻車機房底層架設(shè)直放站遠端設(shè)備，之間采用光纖鏈路連接。
移動臺處于不同區(qū)域時不需要漫游和切換。
第六，直放站不需要占用額外的頻率資源，用戶的所有頻率資源都可以用于基站建設(shè)。
第七，擴容時只需要在主基站增加信道，而不需要在翻車機房底層、封閉堆場增加設(shè)備。
第八，在翻車機房底層、封閉堆場增加新的工作組，不需要增加任何設(shè)備。
第九，主基站中所有時隙都會傳送到直放站中，所有移動用戶(包括常規(guī)用戶和集群用戶)都可以與翻車機房底層、封閉堆場通話，也可以到翻車機房底層、封閉堆場與地面上的其它用戶及調(diào)度臺通話。
第十，系統(tǒng)中出現(xiàn)新的盲區(qū)時容易處理，只需要在該盲區(qū)處增加直放站遠端機即可。
第十一，今后根據(jù)需要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變集群信道數(shù)量(增加或減少)時無需對直放站部分做更改，只需在主基站進行軟件編程設(shè)置即可。
3系統(tǒng)功能
3.1組呼
組呼是集群通信最基本的呼叫，它允許移動臺與一組用戶進行一對多的通話，移動臺缺省是工作在組呼模式下，而且非常便于發(fā)起和接收組呼。
每個移動臺可被編程多個通話組，用戶可以很簡單地選擇進入那個通話組，用戶可以隨時進入另一個通話組。
一旦選擇一個通話組，移動臺不需任何動作，便可自動監(jiān)聽接收這個組的呼叫。
要發(fā)起一個呼叫，用戶僅需按下PTT即可講話。
接收揚聲器音量通過旋扭可調(diào)，也可將音量旋扭調(diào)至為零而關(guān)閉移動臺。
用戶臺發(fā)起組呼時只需按下PTT鍵即可發(fā)起當前所在組的呼叫，也可以撥組號后按PTT鍵發(fā)起組號;用戶臺在組呼模式下接聽當前組呼無需任何操作。
組呼為單工方式，只占用一個信道(時隙)
資源。
3.2單呼
系統(tǒng)支持單呼(私密呼叫)，當處于私密呼叫時，僅通話雙方可以聽到通信內(nèi)容，系統(tǒng)管理員可以配置用戶是否具備私密呼叫能力。
私密呼叫處于半雙工方式，即僅通信一方可以在一個時間講話，這對在困難的條件下，保持通信的清晰是尤其重
要的。
3.3緊急呼叫
緊急呼叫將發(fā)送給同組的對講機，具備強拆功能，能夠在信道全部占用的情況下建立呼叫。
3.4系統(tǒng)呼叫
系統(tǒng)呼叫將發(fā)送給全部系統(tǒng)中的對講機，包括空閑及繁忙的對講機。
空閑對講機會立即加入。
繁忙——正在接收的對講機會在一秒之內(nèi)加入。
繁忙——正在發(fā)射的對講機會在PTT結(jié)束后加入。
用戶在緊急情況下可發(fā)起當前所在通話組的系統(tǒng)呼叫。
系統(tǒng)呼叫是單工組呼，只占用基站一個信道(時隙)資源。
3.5短數(shù)據(jù)
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)功能包括：GPS、短信、其他遙測應(yīng)用、數(shù)據(jù)可以在語音系統(tǒng)中傳送，或翻轉(zhuǎn)到指定的數(shù)據(jù)時隙中傳送。
4綜述
在專用通信網(wǎng)數(shù)字化的大趨勢下，人們走到一個誤區(qū)：選就要選最好的Tetra體制的數(shù)字集群系統(tǒng)。
然而從技術(shù)角度來看，DMR體制的無線通信系統(tǒng)采用的是最新的技術(shù)，其具有大區(qū)制覆蓋、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、維護維修方便、功能實用等特征。
港口無線調(diào)度通信系統(tǒng)【2】
摘要 改革開放以后，我國與世界經(jīng)濟的聯(lián)系越來越緊密，港口在經(jīng)濟發(fā)展過程中所起到的作用也變得越來越重要。
所以我們必須要加強對港口的管理力度，確保港口的有序運行，而無線電調(diào)度通信系統(tǒng)就是重要的方式。
關(guān)鍵詞 港口管理;無線調(diào)度;通信系統(tǒng);數(shù)字集群
1 概述
近幾年，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高與對外貿(mào)易的不斷擴大，港口所要承擔的任務(wù)也逐漸加重。
為了確保港口運輸?shù)恼＿M行，我們必須要加強對港口的管理力度，其中無線調(diào)度通信系統(tǒng)就是一種重要的方式。
一般來說，港口調(diào)度通信具有以下幾個特點：
1)具有較強的區(qū)域性，通常來說一個港口的范圍不是很大，但是這些港口所在的位置地勢都比較平坦。
2)以組通信即組呼叫為主要的無線調(diào)度通信業(yè)務(wù)。
這種形式的業(yè)務(wù)對功能的需求較為簡單，但是要迅速。
3)背景存在較大的噪聲，各種設(shè)備特別是手機必須要具有很強的抗噪聲能力。
4)采取措施解決盲區(qū)問題，比如翻車機房等問題。
為了滿足以上要求，一般我們會選擇2400M數(shù)字集群無線調(diào)度電話系統(tǒng)來進行港口管理。
現(xiàn)在，在我國最常使用的數(shù)字集群有兩種，一個是Tetra標準制式，一個是DMR標準制式。
其中，Tetra制式比較適合在小區(qū)制的大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用，這種系統(tǒng)相對來說比較復雜，系統(tǒng)的功能比較全面，但是成本價格也很高。
而DMR標準制式一般應(yīng)用于大區(qū)制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡單，價格合理，適合用于進行港口調(diào)度。
由于在使用DMR數(shù)字集群系統(tǒng)時，可以將單個許可的12.5 kHz信道通過時分多址的方式分成兩個時隙，另外還可以利用數(shù)字化編碼技術(shù)將系統(tǒng)的通信制式統(tǒng)一。
這樣如果我們選擇這種通信系統(tǒng)就可以節(jié)約大量頻率資源，也可以有效的提高用戶容量。
2 方案概況
2.1 調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
目前我國在港口調(diào)度時使用的通信系統(tǒng)為單基站形式。
這種系統(tǒng)主要依靠五個雙頻數(shù)字中繼站臺和十個時隙來進行通信。
在解決盲區(qū)覆蓋問題時采取了一拖二光纖直放站的方式。
此外這一系統(tǒng)還配置了調(diào)度控制臺，這樣就可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)督、控制和調(diào)度。
一般調(diào)度臺分為手持式移動臺以及車載式移動臺。
在設(shè)計通信系統(tǒng)時要對整個無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋狀況進行詳細的分析，要將整個港區(qū)都作為基本的通信區(qū)域，這樣才能提高頻率的使用效率。
在設(shè)計時，應(yīng)該建立一套6時數(shù)字集群系統(tǒng)，即用3對頻率設(shè)置6時隙基站。
此外還要建立4個由兩組頻率組成的常規(guī)通話時隙。
與此同時要在封閉堆場以及翻車機房等盲區(qū)安置5對頻率信號。
如果嚴格按照上面的方式設(shè)計就可以保證港區(qū)以及周圍的25 km內(nèi)有信號覆蓋。
這樣就可以實現(xiàn)對整個港口的生產(chǎn)調(diào)度和指揮。
1)分配時隙的方式。
要想保證通話順暢、及時就要將4個常規(guī)時隙按照固定的方式分配給系統(tǒng)中使用次數(shù)較多的用戶組，移動用戶的分組數(shù)一般以大于4個。
而其他的用戶則分配6個集群的時隙。
移動用戶一般使用集群的模式。
只有這樣設(shè)計才能提高頻率資源的使用效率，增加客戶容量。
因為常規(guī)與集群的移動臺和中繼站是沒有區(qū)別的，所以用戶以后可以按照自己的實際需要調(diào)整時隙的比例，這樣就可以更好為生產(chǎn)服務(wù)。
2)盲區(qū)直放站的覆蓋。
封閉堆場覆蓋：作為主要的盲區(qū)，要想使封閉堆場也覆蓋信號就要安裝直放站，一般采取在堆放場內(nèi)部安裝定板狀的直放站的方式。
這種直放站對安裝條件的要求較低，天線的方向性也較好。
翻車機房底層覆蓋：一般在翻車機房的底層安裝直放站會采取全向天線覆蓋的方式，也可以按照實際要求安裝定向的天線。
2.2 400 M數(shù)字集群系統(tǒng)的優(yōu)勢
2400 M數(shù)字集群系統(tǒng)在我國港口管理過程中得到了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)有先進的技術(shù)，是一種數(shù)字集群系統(tǒng)。
優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是數(shù)字化的語言，這種系統(tǒng)具有強大的抗干擾和糾錯能力，這樣即使在嘈雜的環(huán)境中也可以確保聲音質(zhì)量。
比如說在港口中經(jīng)常有風噪聲、設(shè)備噪聲、生產(chǎn)噪聲等等。
二是這一系統(tǒng)采取了TDMA技術(shù)，這就相當于在每一個模擬信道上可以提供兩個通話時隙，大大提高了信道的數(shù)量。
三是該系統(tǒng)的模擬機和移動操作臺無差異，用戶可以依據(jù)自己的需要選擇。
四是系統(tǒng)的成本低，不用控制時隙，提高時隙容量的利用效率。
五是不用進行機制的申請，通話和呼叫速度快。
2.3 該方案的優(yōu)點
1)該方案可以在通話十分頻繁的情況下保證用戶的通話，防止對其它用戶造成影響。
在分配時要遵循分組數(shù)小于時隙數(shù)的原則。
2)一般的用戶可以采用集群的方式，分組數(shù)可以比時隙數(shù)大，這樣就可以提高信道利用率，滿足用戶的需求。
3)相同的中繼臺與移動臺。
這樣用戶就可以依據(jù)自身的實際需要選擇適當?shù)臅r隙比例。
4)混合使用6時隙集群和4時隙常規(guī)，這樣就可以將集群系統(tǒng)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，使一些特殊用戶的需求得以滿足。
這種方式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也比較靈活，用戶以后可以根據(jù)自身的需要選擇適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
5)將主基站架設(shè)在港區(qū)的地面上，并且將直放站遠端設(shè)備安裝在翻車機房底層等盲區(qū)中，這之間使用光纖鏈路連接。
在不同區(qū)域使用移動臺時就不用進行切換和漫游了。
6)安裝直放站不用占用額外的頻率資源，提高頻率的利用率。
7)只在主基站增加信道，不用在一些盲區(qū)加設(shè)備就可以實現(xiàn)擴容。
8)如果想在封閉堆場或者是翻車機房底層增加工作組，不用增加設(shè)備。
9)主基站中所有時隙都會傳送到直放站中，所有移動用戶都可以與翻車機房底層、封閉堆場通話。
10)系統(tǒng)中出現(xiàn)新的盲區(qū)時容易處理，只需要在該盲區(qū)處增加直放站遠端機即可。
11)今后根據(jù)需要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變集群信道數(shù)量時無需對直放站部分做更改，只需在主基站進行軟件編程設(shè)置即可。
3 系統(tǒng)功能
3.1 組呼
組呼是集群通信最基本的呼叫，它允許移動臺與一組用戶進行一對多的通話，移動臺缺省是工作在組呼模式下，而且非常便于發(fā)起和接收組呼。
每個移動臺可被編程多個通話組，用戶可以很簡單地選擇進入那個通話組，用戶可以隨時進入另一個通話組。
一旦選擇一個通話組，移動臺不需任何動作，便可自動監(jiān)聽接收這個組的呼叫。
3.2 單呼
系統(tǒng)支持單呼，當處于私密呼叫時，僅通話雙方可以聽到通信內(nèi)容，系統(tǒng)管理員可以配置用戶是否具備私密呼叫能力。
私密呼叫處于半雙工方式，即僅通信一方可以在一個時間講話，這對在困難的條件下，保持通信的清晰是尤其重要的。
3.3 緊急呼叫
緊急呼叫將發(fā)送給同組的對講機，具備強拆功能，能夠在信道全部占用的情況下建立呼叫。
3.4 系統(tǒng)呼叫
系統(tǒng)呼叫將發(fā)送給全部系統(tǒng)中的對講機，包括空閑及繁忙的對講機。
空閑對講機會立即加入。
用戶在緊急情況下可發(fā)起當前所在通話組的系統(tǒng)呼叫。
系統(tǒng)呼叫是單工組呼，只占用基站一個信道資源。
3.5 短數(shù)據(jù)
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)功能包括：GPS、短信、其他遙測應(yīng)用、數(shù)據(jù)可以在語音系統(tǒng)中傳送，或翻轉(zhuǎn)到指定的數(shù)據(jù)時隙中傳送。
4 綜述
在專用通信網(wǎng)數(shù)字化的大趨勢下，人們走到一個誤區(qū)：選就要選最好的Tetra體制的數(shù)字集群系統(tǒng)。
然而從技術(shù)角度來看，DMR體制的無線通信系統(tǒng)采用的是最新的技術(shù)，其具有大區(qū)制覆蓋、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、維護維修方便、功能實用等特征。
參考文獻
[1]徐國勝，苗曉宏.無線通信系統(tǒng)在礦山調(diào)度管理中的應(yīng)用[J].中國無線電，2011，06.
[2]許丹丹.GSM-R系統(tǒng)在鐵路無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].價值工程，2010，30.
【港口無線調(diào)度通信系統(tǒng)】相關(guān)文章：
系統(tǒng)設(shè)計通信測試10-01
通信系統(tǒng)論文10-01
淺議數(shù)據(jù)通信在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用10-05
數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與無線數(shù)字通信系統(tǒng)10-26
跳頻通信系統(tǒng)的仿真研究10-26
通信運營企業(yè)應(yīng)用ERP系統(tǒng)10-06