SUPOTRBO系统平台简介
2012-07-30郭忠平赵兴华王世俊
郭忠平 赵兴华 王世俊
郭忠平:北京中瑞特通讯设备有限公司 高级工程师 100036北京
赵兴华:北京中瑞特通讯设备有限公司 高级工程师 100036北京
王世俊:北京中瑞特通讯设备有限公司 工程师 100036 北京
DMR(数字移动无线)技术是近几年在专业无线领域逐步形成的，目前，在欧洲已形成相关标准。随着各个领域数字化、IP化进程的加快，未来在专业无线通信领域，它必将替代现有模拟常规无线系统 (PMR等)，并且因其具有的优秀性能，必将成为专业无线通信的新宠。
DMR是欧洲标准，规定了T1、T2、T3三个层面:T1、T2主要规定的是常规业务和简单的数据、互联业务;T3提供规定的数字集群通信功能 (欧洲电信标准协会(ETSI)技术标准102-361)。
DMR技术与产品正处于逐步成熟阶段，众多业内制造商已开始向业界发布新的研究成果，其中包含摩托罗拉的新型MOTOTRBOTM系统产品与技术。目前大多数厂家还都是在T2上形成正式商用产品。
MOTOTRBOTM以其多方面的技术优势，提供了丰富的业务种类、更高的业务质量和保密特性，以及灵活的网络互联性能和更高的频谱效率，具有经济实用、使用方便等优点，因此广泛应用于民用、紧急事件处理等方面，为大多数国家的公共安全、公用事业以及政府部门采用。
但是，MOTOTRBOTM系统是一个通用的简单互联产品，在信道调配与管理、漫游等方面还存在很大缺陷，仍不能满足很多特定客户的复杂需求。因此，开发SUPOTRBO系统平台具有很重要和深远的意义。在此平台的基础上，可以结合行业用户的实际需求，形成各种行业解决发案。
SUPOTRBO系统平台是北京中瑞特通讯设备有限公司(简称 CRTE)在利用 MOTOROLA公司DMR信道设备的基础上，自主研制的数字化移动通信平台，它具备“多信道、多基站、多业务”的控制管理和融合能力，能提供常规和集群用户所需的基本功能，并能提供相应的软硬件实用接口。
1 SUPOTRBO系统平台的开发设计原则
1．利用现有 MOTOTRBOTM产品的特点和优势，尽量不改动MOTO设备的软硬件。
2．研究DMR技术，结合MOTO的专有系统互联技术，通过对信道状态信息的提取、管理与维持，实现对系统信道的集中管理与分配。
3．通过对DMR技术和 MOTOTRBOTM产品的研究，结合对专业无线通信的理解，做好融合，实现准集群系统功能。不开发双工通信功能。
4．通过对信道的灵活配置与管理，实现常规、数据、集群、应急、控制与漫游等业务的统一控制与管理。
5．实现集群系统的基本功能，再逐步完善，并丰富产品系列。
2 SUPOTRBO系统平台的设计思路
1．利用MOTOTRBOTM产品的信道信息，对信道进行集中控制与管理，实现信道共享，提高信道(频率)资源的利用率。
2．利用DMR协议中信令，完成移动终端的信道控制。
3．通过数据服务器完成移动终端的移动性管理，实现漫游功能。
4．在移动终端加入OPTION BOARD，完成无线信道的锁定，提供语音业务和数据业务。
5．利用系统网络互联技术，研究DMR信令，实现系统网络互联和各项调度业务，以及第三方应用业务。
6．通过对AMBE3000的研究，实现对 DMR语言的编解码。
3 SUPOTRBO系统核心功能描述
SUPOTRBO系统平台增加了信道共享和移动性管理功能，实现了准数字集群系统功能。在技术和系统容量上满足中型共网的建设要求，能提供集群语音通信、电话互联、数据传输、短消息收发等多种业务。用户在离开系统网络的覆盖区域时，可以启用脱网功能，实施单机直通。
1．信道管理。利用MOTOTRBOTM产品的信道信息，由控制服务器对信道集中控制，集中使用。控制服务器自动查询和记录系统全部信道的状态，循环扫描空闲的控制信道，向正在申请服务的设备或用户发送信令，自动分配信道，提高信道 (频率)资源的利用率，避免了信道极端拥挤和极端空闲的情况。同时也方便了用户的使用操作，不必担心信道是否被占用，更不需要旋动波道旋钮来选择是否有空闲信道。当信道全忙时，用户电台会自动发出线路忙的提示音，稍后再拨打即可。
图1 单节点控制中心系统结构图
2．移动性管理。MOTOTRBOTM不能提供完整的移动性管理功能，为此采用控制服务器统一管理，完善了DMR系统移动终端注册 (登录)/去注册功能、漫游和组身份码附属/去附属功能等主要功能。
3．CSBK PDU增强功能。利用CSBK信令，通过基站广播无线信道号、终端接收信号、OB板解析信令，转换为XCMP命令，改变当前控制信道号。通过控制软件，完成信道共享功能。
4 SUPOTRBO系统结构及组成
系统可实现单基站、多基站、多信道、多级系统互联和管理。以单节点控制中心为例的系统结构如图1所示。
4.1 基站单元
基站由若干基本无线收发信机、天线共用器、天馈线系统和电源等设备组成。基站单元的基本配置为信道单元、天馈单元、交换控制单元 (服务器、软件)、配置管理单元 (软件、服务器可选)、监控单元 (软件、服务器可选)。
1．信道单元:提供系统所需的数字无线信道，完成DMR语音和数据的空中接续、转发，以及系统互联控制等功能。可根据用户实际需求，配置相应数量的MOTOTRBOTM数字中继台。
2．天馈单元:是多信道射频处理设备，包括合路器、分配器、天馈线等。可根据信道数的不同和用户实际的需求，选择相应的天馈产品。
3．交换控制单元:提供系统语音、数据、信令的路由选择、控制和交换功能。控制整个系统的运行，主要包括系统注册、合法性判断、呼叫管理、消息管理、移动性管理、信令分析和处理、调度接口软件等软硬件模块。
4．配置管理单元:对系统信息进行配置和管理，包括添加/删除组和用户、信道功能设置、设备状态控制等。
5．监控单元:对系统中继台、移动台等系统设备的运行状态进行监控管理。
4.2 调度和控制中心
系统提供的第三方应用开发接口，可针对行业用户的调度指挥应用界面进行功能开发。CRTE可提供普通或定制的有线调度台。
调度台是能够对移动台进行指挥、调度和管理的设备，分有线和无线调度台2种;控制中心包括系统控制器、系统管理终端和电源等设备，主要控制和管理整个集群通信系统的运行、交换和接续。
4.3 移动台
用于运行中或停留在某未定地点进行通信的用户台，包括车载台、便携台的手持台。在MOTOROLA电台内加装CRTE的OB软硬件，可提供用户各种移动台配合SUPOTRBO系统使用。如:P8800/P8808，P8800D/P8808D，M8220/M8228 等。
5 SUPOTRBO系统主要特点
1．信道共享。用户可以共享系统所有信道资源，实现同一基站覆盖区内的语音呼叫和数据传输。
2．基站互联。可通过IP网络进行多基站网络互联，实现跨基站语音呼叫和数据传输。
3．自动漫游。移动用户可全网自动漫游。
4．有线调度。可提供IP接入的有线调度台，及可定制的调度功能。
5．信道配置。可实现信道的灵活配置和统一管理。
6．系统可裁剪性。系统架构设计合理，可根据用户的专业化程度进行适当的系统裁剪，降低部分系统造价。
7．终端的实用性。可根据用户的实际需求，定制系统内数字对讲机的功能与操作。
8．系统可定制性。可根据各行业用户的特殊业务需求，实现系统的快速定制和多业务网络并存，提供不同行业的系统解决方案。
9．高性价比。更高的性能价格比和实用性。
6 SUPOTRBO系统主要功能
基本功能:组呼、个呼、全呼、数据业务、GPS定位业务、短消息业务、遥毙/激活/检测/监听、有线电话接口网关 (待开发)、迟后接入、限时通话、呼叫保持、移动性管理功能、信道管理与控制、中继台和MS的合法性管理功能、UDP数据传输业务、系统监控软件平台等。
扩展功能:自定义功能扩展与业务定制、系统分级管理、动态重组、开放第三方应用接口、业务数据保存与管理、系统通话录音功能、远程调度等。
7 SUPOTRBO系统主要技术指标
1．机柜尺寸:1.8 m×0.6 m×0.8 m
2．工作温度:－30℃ ～+60℃
3．供电电源:AC 220 V，1 kW
4．接入方式:时分多址 (TDMA)，每载频2时隙
5．频段:403M～470 MHz
6．信道间隔:12.5 kHz
7．接续时间:≤400 ms
8．接收灵敏度:5%BER，0.3 μV
9．天线端口特性阻抗:50 Ω不平衡
10．邻近信道选择性:60dB@12.5 kHz
11．音频失真@ 额定音频:3%(典型)
12．交流声与噪声:－40 dB@12.5 kHz
13．音频响应:+1、－3 dB
14．调制方式:4FSK
15．话音编码方式:AMBE+2FM，3.6 kb/s(含FEC)
16．数字协议:ETSI-TS102361-1
［1］ Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters(ERM;Digital Mobile Radio(DMR)Systems;Part 1:DMR Air Interface(AI)protocol，ETSI TS 102 361 － 1 V1．4．5(2007 －12)
［2］ Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters(ERM;Digital Mobile Radio(DMR)Systems;Part 2:DMR voice and generic services and facilities，TS 102361－2 V1．2．6(2007 －12)
［3］ MOTOTRBOTMXCMP RDAC Commands
［4］ MOTOTRBOTMRepeater XCMP Development Guide
［5］ MOTOTRBOTMSystem Planner
