主頁（http://www.130131.com）：數(shù)字對(duì)講機(jī)TETRA的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)及其發(fā)展概況

隨著七十年代摩托羅拉對(duì)講機(jī)率先將數(shù)字對(duì)講機(jī)技術(shù)引入對(duì)講機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，數(shù)字對(duì)講機(jī)便開始它的長足發(fā)展。下面就現(xiàn)在比較廣泛使用的TETRA數(shù)字對(duì)講機(jī)技術(shù)，做下介紹：

1　引言
　　泛歐數(shù)字集群系統(tǒng)TETRA（Trans-European Trunked Radio System）是由歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）1990年開始制定的一種多功能數(shù)字集群無線電標(biāo)準(zhǔn)，目前主要標(biāo)準(zhǔn)已完善，并開始實(shí)施380 MHz ～400 MHz頻段的試驗(yàn)，1998年4月將投入商用。TETRA整套設(shè)計(jì)規(guī)范可提供集群、非集群以及具有話音、電路數(shù)據(jù)、短數(shù)據(jù)信息、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的直接模式（移動(dòng)臺(tái)對(duì)移動(dòng)臺(tái)）的通信。TETRA可支持多種附加業(yè)務(wù)，其中大部分是TETRA獨(dú)有的。TETRA系統(tǒng)是一種非常靈活的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，它的主要優(yōu)點(diǎn)是兼容性好、開放性好、頻譜利用率高、保密功能強(qiáng)，是目前國際上制定得最周密、開放性好、技術(shù)最先進(jìn)、參與生產(chǎn)廠商最多的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)。本文主要介紹TETRA的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)及其發(fā)展概況。
2　TETRA標(biāo)準(zhǔn)的概況
　　TETRA標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下三個(gè)部分：
　�。�1） TETRA話音＋數(shù)據(jù)（V＋D）
　　—　使用25 kHz信道的TDMA系統(tǒng)
　　—　每RF信道分4個(gè)時(shí)隙
　　—　話音＋數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
　　TETRA V＋D技術(shù)規(guī)范提供一個(gè)能同時(shí)支持話音、數(shù)據(jù)和圖像通信的多媒體無線平臺(tái)，它與單個(gè)移動(dòng)臺(tái)相結(jié)合，可減少阻塞及互調(diào)干擾問題。
　　系統(tǒng)接續(xù)協(xié)議是基于每載波時(shí)分多址4個(gè)時(shí)隙來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)協(xié)議非常靈活，足以支持4個(gè)獨(dú)立電路通信（話音或數(shù)據(jù)）或分組數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)28.8 kbit／s。
　�。�2） TETRA分組數(shù)據(jù)優(yōu)化（PDO：Packet Data Optimized）
　　—　使用25kHz信道的TDMA系統(tǒng)
　　—　每RF信道分4個(gè)時(shí)隙
　　—　只有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
　　TETRA PDO主要應(yīng)用在信息和電子信箱、快速管理和快速調(diào)度、媒介信息、遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)基本接入、計(jì)算機(jī)文件傳輸、視頻和多媒體等方面，它通過X.25協(xié)議的分組交換支持虛擬線路的整個(gè)信息的快速傳輸。
　　TETRA V＋D系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)話兼容，而TETRA PDO只支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它們的技術(shù)規(guī)范都是基于相同的物理無線平臺(tái)（相同調(diào)制，也可以相同工作頻率），但在物理層實(shí)現(xiàn)方式不太一樣，所以不能實(shí)現(xiàn)互操作，預(yù)計(jì)可在ISO第三層實(shí)現(xiàn)互操作。
　�。�3） TETRA直接模式通信（DMO）
　　—　不需基礎(chǔ)設(shè)施的通信，即移動(dòng)臺(tái)直接與移動(dòng)臺(tái)通信
　　TETRA DMO是在移動(dòng)臺(tái)處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，需要安全通信時(shí)用于提供移動(dòng)直通的業(yè)務(wù)。通過網(wǎng)橋終端就可以在ISO第三層上進(jìn)入TETRA DMO工作模式，該標(biāo)準(zhǔn)保證在ISO的第一層通信信道兼容，這種既可接入集群系統(tǒng)又可直通的傳輸模式稱為“Dual Watch”
　　采用V＋D、PDO、DMO的公共第三層協(xié)議可確保在ISO第三層上互操作。
3　TETRA的技術(shù)體制
　　（1） 主要技術(shù)特性
　　系統(tǒng)主要技術(shù)特性如表1所示。
表1　主要技術(shù)特性
信道間隔        25kHz
調(diào)制        π/4DQPSK α(滾降因子)=0.35
調(diào)制信道比特率        36 kbit/s
語音編碼速率        4.8 kbit/s ACELP編碼方式
接入方式        TDMA, 4個(gè)時(shí)隙
用戶數(shù)據(jù)速率        7.2 kbit/s每時(shí)隙
數(shù)據(jù)速率可變范圍        2.4 kbit/s~28.8 kbit/s
接入?yún)f(xié)議        時(shí)隙ALOHA
　　（2） 集群方式
　　TETRA標(biāo)準(zhǔn)支持三種集群方式：消息集群、傳輸集群和準(zhǔn)傳輸集群。
　　消息集群是在調(diào)度通話期間，控制系統(tǒng)始終給用戶分配一條固定的無線信道。從用戶最后一次講完話松開PTT開關(guān)開始，系統(tǒng)將等待6 s～10 s的“信道保留時(shí)間”后“脫網(wǎng)”就完成消息集群，之后才將該信道分配給別的通話對(duì)使用。若在這段保留時(shí)間內(nèi)，原來的通話用戶再次按PTT開關(guān)要繼續(xù)通話，則雙方仍在該信道上通話，即保持原來的信道分配。消息集群不是信道動(dòng)態(tài)分配方式而是按需分配方式，所以頻譜利用率不高。
　　傳輸集群是指用戶雙方在單工或半雙工工作時(shí)，用戶按下PTT開關(guān)，就占用一個(gè)空閑信道工作，當(dāng)用戶發(fā)完第一個(gè)消息松開PTT開關(guān)時(shí)，就有一個(gè)“傳輸完畢”的信令送到基地臺(tái)的控制器，這個(gè)信令用來指示該信道可以再分配給其他用戶使用。傳輸集群的信道是動(dòng)態(tài)分配，頻譜利用率高，但可能導(dǎo)致通話不連續(xù)和不完整。
　　準(zhǔn)傳輸集群兼顧消息集群和傳輸集群的優(yōu)點(diǎn)，縮短了“信道保留時(shí)間”（約0.5 s～6 s），增加了用戶每次發(fā)話完畢的松開PTT開關(guān)后的時(shí)間，而不會(huì)使消息中斷。準(zhǔn)傳輸集群的信道利用率比傳輸集群低。
　�。�3） TETRA頻譜資源
　　TETRA標(biāo)準(zhǔn)的顯著特點(diǎn)是其頻率資源的靈活性。頻譜范圍從VHF的150 MHz到UHF的900 MHz，收發(fā)頻率間隔為10 MHz（900 MHz時(shí)為45 MHz）。
　�。�4） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　TETRA系統(tǒng)采用大區(qū)制設(shè)計(jì)，系統(tǒng)參數(shù)如表2所示。
　　系統(tǒng)接收靈敏度（對(duì)2％BER）如表3所示。
表2　TETRA系統(tǒng)參數(shù)
呼叫建立時(shí)間        <300 ms
鄰道功率        -60 dBc
基站RF功率        0.6 W~40 W
移動(dòng)臺(tái)RF功率        1，3，10，30W
表3　接收靈敏度

　        衰落(dBm)        靜噪(dBm)
移動(dòng)臺(tái)        107        112
固定臺(tái)        109        115
（5） 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　TETRA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無線電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)沒有明確的限制，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)只定義了6個(gè)規(guī)定的接口標(biāo)準(zhǔn)，包括空間和直接模式空間接口，用于確保網(wǎng)內(nèi)操作互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)管理。這6個(gè)規(guī)定的接口是無線空中接口、有線站接口、系統(tǒng)之間的接口、移動(dòng)臺(tái)與終端設(shè)備之間的終端接口（包括有線終端與終端設(shè)備之間的終端接口）、網(wǎng)絡(luò)管理接口、直接模式無線電空中接口。
　　① 一個(gè)獨(dú)立的TETRA系統(tǒng)由基站、交換機(jī)、操作臺(tái)、管理中心以及相關(guān)的控制和管理設(shè)備組成。
　　② 移動(dòng)臺(tái)由移動(dòng)終端單元（MTU）和終端設(shè)備（TE）組成，通過移動(dòng)臺(tái)與終端設(shè)備之間的終端接口連接。
　　③ 有線臺(tái)由有線終端單元和終端設(shè)備之間的終端接口連接。
　　④ 中央網(wǎng)絡(luò)管理單元通過定義的網(wǎng)絡(luò)管理接口連接。
　　⑤ 移動(dòng)臺(tái)通過連接定義的直接模式無線電空中接口進(jìn)行直接模式通信。
　　（6）TETRA幀結(jié)構(gòu)
　　TETRA系統(tǒng)采用TDMA多址接入方式和π/4 DQPSK的調(diào)制方式,調(diào)制信道比特率為36 kbit/s，一個(gè)TDMA幀為170/3 ms，分４個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙85/6 ms，可攜帶510個(gè)調(diào)制比特，上行時(shí)隙又可進(jìn)一步分為2個(gè)子時(shí)隙，每個(gè)子時(shí)隙85/12 ms，可攜帶255個(gè)調(diào)制比特。
　　18個(gè)TDMA幀構(gòu)成一個(gè)復(fù)幀（周期為1.02 s），60個(gè)復(fù)幀構(gòu)成一個(gè)超幀（周期為61.2 s）。
　　TETRA的V＋D空中接口定義了7種突發(fā)，其中上行3種，下行4種。
　�。�7）TETRA的業(yè)務(wù)功能
　　系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)功能如表4所示。
表4　業(yè)務(wù)功能表
建立快速呼叫         <300 ms
沒有限制的群呼        一個(gè)電臺(tái)到我個(gè)電臺(tái)無限制的通信
有確認(rèn)的群呼        只對(duì)網(wǎng)內(nèi)某些特定的電臺(tái)尋呼
電話會(huì)議        　
全雙工通信        　
開放信道        　
優(yōu)先呼叫        按照優(yōu)先級(jí)別優(yōu)先建立通信
信道清除優(yōu)先呼叫        打斷較低級(jí)別的通話，建立強(qiáng)插優(yōu)先呼叫
自動(dòng)鏈路連接        　
允許偵聽01        部分監(jiān)聽
允許偵聽02        緊急情況下允許第三者監(jiān)聽會(huì)話
話音和數(shù)據(jù)加密功能        　
監(jiān)視        保護(hù)話音和數(shù)據(jù)不受跟蹤和監(jiān)聽
脫網(wǎng)工作        移動(dòng)臺(tái)直通
分組數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)        　
　　這里要強(qiáng)調(diào)的是TETRA的加密功能，因?yàn)閿?shù)字集群主要應(yīng)用于公安、電力、運(yùn)輸?shù)泉?dú)立性很強(qiáng)的部門，所以加密功能尤為重要。TETRA的保密是雙向的，不但可以提供空中接口的保密，還可提供端到端的保密，它的保密性比GSM更好。
4　TETRA標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的發(fā)展概況
　　TETRA于1992年開始基礎(chǔ)無線電技術(shù)的研究；1994年開始結(jié)構(gòu)／功能有效特性的研究；整個(gè)系統(tǒng)組成的全面研究于1995年早期開始；1997年開始實(shí)施380 MHz～400 MHz頻段的試驗(yàn)；這些試驗(yàn)包括提供固定專用頻段、專用便攜產(chǎn)品、移動(dòng)臺(tái)及加密和支持?jǐn)?shù)據(jù)的高性能軟件；1998～2000年提供專業(yè)用戶的全部產(chǎn)品，包括新頻段的專用便攜產(chǎn)品、專業(yè)用戶分段特性的研制、DMO（直通模式）中繼器及網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。
　　1994年12月，TETRA標(biāo)準(zhǔn)的MoU（諒解備忘錄）組織的成立對(duì)其發(fā)展起了關(guān)鍵作用。
　　TETRA已完成的標(biāo)準(zhǔn)有：在話音＋數(shù)據(jù)中已完成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)業(yè)務(wù)保密、網(wǎng)絡(luò)管理、終端設(shè)備及附加業(yè)務(wù)；在分組數(shù)據(jù)方面已完成一致性試驗(yàn)；在直接模式方面已完成功能描述語言（SDL）的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、SDL驗(yàn)證及網(wǎng)關(guān)的一致性試驗(yàn)。目前正在制定的TETRA標(biāo)準(zhǔn)有TETRA的V＋D緊急業(yè)務(wù)、互操作V＋D、網(wǎng)關(guān)（PSTN）V＋D、終端設(shè)備接口V＋D、網(wǎng)絡(luò)管理（基本技術(shù)條件）、協(xié)議一致性實(shí)驗(yàn)V＋D、SIM卡、直接模式一致性試驗(yàn)及網(wǎng)關(guān)PDO-SDL模式的完成、設(shè)計(jì)指南第二部分。
　　在實(shí)用方面，英國Tetralink電信公司已獲得運(yùn)營TETRA業(yè)務(wù)的許可，在1998年3月，為超過87％的英國公民提供全業(yè)務(wù)的TETRA服務(wù)；挪威將于1998年開始TETRA的運(yùn)營工作；德國將建立試驗(yàn)系統(tǒng)；芬蘭建立的TETRA管理網(wǎng)絡(luò)（安全與保密）于1997年開始運(yùn)營；荷蘭開始實(shí)施C2000計(jì)劃，這是TETRA業(yè)務(wù)在荷 蘭的運(yùn)營計(jì)劃；亞洲、新西蘭、澳大利亞也準(zhǔn)備進(jìn)行TETRA的實(shí)用。
　　TETRA的測(cè)試設(shè)備已于1996年10月由Rohde&Schwarz和TeleDanmark R&D研制成功；1996年11月阿爾卡特、摩托羅拉與TETRA的MoU簽約，摩托羅拉將于1998年4月提供TETRA產(chǎn)品，全面投入商用；諾基亞將于1998年初提供TETRA產(chǎn)品。
　　據(jù)預(yù)測(cè)，到2006年TETRA的市場(chǎng)分布如下：公共安全與保密占25％，運(yùn)輸占20％，工業(yè)占15％，公共事業(yè)占12％，緊急業(yè)務(wù)占12％，非緊急管理占11％，其他占5％。
5　我國采用TETRA數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)
　　我國目前正在進(jìn)行數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)選和制定工作，以開發(fā)出適合我國國情的數(shù)字集群系統(tǒng)并投放市場(chǎng)，振興我國移動(dòng)通信的民族事業(yè)，所以優(yōu)選適合我國國情的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)除了權(quán)衡各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的先進(jìn)性、成熟性、開放性，更重要的是要結(jié)合我國的實(shí)際情況，分析我國采用哪種標(biāo)準(zhǔn)更具優(yōu)勢(shì)。
　　我國采用TETRA標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)是：
　�。�1） 我國分配給數(shù)字集群的頻段是806 MHz～821 MHz（上行）及851 MHz～866 MHz(下行)，可拓展到450 MHz頻段，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展可擴(kuò)展到80 MHz。如前所知，我國的數(shù)字集群頻段與TETRA的標(biāo)準(zhǔn)的頻段不同，而從一個(gè)頻段到另一個(gè)頻段的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的工程設(shè)計(jì)需1年時(shí)間，所以如果選用TETRA標(biāo)準(zhǔn)作為我國的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，我們應(yīng)有機(jī)會(huì)搶在外國公司的前面研制出適合我國國情的數(shù)字集群系統(tǒng)。
　�。�2） 目前TETRA的主要標(biāo)準(zhǔn)已比較詳細(xì)，但尚并不完善，更高級(jí)的應(yīng)用還需進(jìn)一步完善，這對(duì)我國也是一個(gè)機(jī)會(huì)。
　�。�3） TETRA標(biāo)準(zhǔn)只是定好用戶到基站接口的標(biāo)準(zhǔn)，而基站到用戶的接口沒有標(biāo)準(zhǔn)，便于各廠家深入研究，研制出適合自己的產(chǎn)品。

海能達(dá)是我國數(shù)字對(duì)講機(jī)標(biāo)準(zhǔn)心起草單位，在國內(nèi)率先推出自主研發(fā)的系列TETRA數(shù)字無線通信產(chǎn)品。2011年，海能達(dá)收購德國羅德施瓦茨公司PMR業(yè)務(wù)，強(qiáng)化了TETRA領(lǐng)域全球競爭力。

海能達(dá)TETRA系列數(shù)字對(duì)講機(jī)：PT580H,PT580;

摩托羅拉TETRA數(shù)字集群對(duì)講機(jī):MTP850、MTP750 ；CP1300 350M、CP1660 350M;