交通集群通信系统技术方案初步探索

刘 畅

(黑龙江省交通信息通信中心)



交通集群通信系统技术方案初步探索

刘 畅

(黑龙江省交通信息通信中心)

近年来，公路联网里程迅速扩大，路网内各路段之间的联系越加紧密，本文想通过集群技术实现路网内各路段的无缝衔接。

交通；集群通信；技术方案

1 数据服务功能

数据服务功能主要包括状态信息、短信息、IP分组数据等。

(1)状态信息

预先编码的状态信息是一种数字代码，在系统或在终端中可对该信息的含义进行定义。状态信息是用于发送频繁使用的某些信息。状态信息的长度只有16BIT，因此该信息对系统的负荷是最小的，并且传输速度是非常快的。此外，状态信息与呼叫是无联系的，因此，在进行语音通话时，用户也可以发送或接收状态信息。

无线终端和调度台都能够发送和接收状态信息。而且该信息能够发送至一个用户或组。

与16BITs的信息长度相对应的是65,536个不同的值。其中有一半，也就是32,768个信息被预留，用于不同的应用需求，而其余的用于TETRA系统的标准需求。在诺基亚的TETRA中，使用了部分预留的值，用于内部的应用，例如：状态指示信息、呼叫请求、急迫请求、组呼扫描状态

系统能够存储状态信息的内容，并将其转发至一个或多个负责通信的调度台。

(2)短信息

TETRA的短数据服务可以在无线终端间或无线终端与调度台间发送信息。通常用户要定义短数据信息的内容和含义。一个短数据信息的最大长度是127个字符。

无线终端和调度台都可以发送或接收短数据信息。信息可发送至某个用户，组，调度台工作站，或某个数据终端。

短数据信息使得通信更为高效和简洁。例如，您可以把姓名和地址通过这种方式可靠地发送至目的地，而不会受到其它通信的干扰。

在TETRA标准中定义了四种短数据信息类型，同时诺基亚TETRA系统也完全支持这四种信息：

SDS-1：代码预先编定的状态信息，但状态信息的含义可由用户设定

SDS-2：32BIT长的信息，所有内容由用户设定

SDS-3：64BIT长的信息，所有内容由用户设定

SDS-4：信息长度可变

SDS-4是一种最便于建立灵活和方便的数据应用的信息。但无线信道资源是非常珍贵的，而固定长度的短数据信息提供了一种更高效的数据应用方式，例如车辆定位应用(AVL)。

诺基亚的TETRA系统也支持TETRASDS-TL标准(传输层)。该协议可以用于发送SDS信息后，端到端的确认。

(3)IP分组数据

IP分组数据服务可提供IP数据包的传送，以及使用无线终端，将位于现场的PC与企业内部网(LAN/WAN)相连，提供intranet的应用服务。TETRA系统中的IP承载服务能够被用于提供无连接(UDP/IP)，或面向连接(TCP/IP)的分组数据无线传输。

TETRA的IP分组数据服务有以下几个优势：

①高效，共享无线传输路径；

②良好的外部数据系统接口。由于数据传输服务是基于标准的分组数据协议，因此可与现有的数据网络进行连接，从而也可以使用现有的大量的软件产品；

③支持最流行的软件结构。最新的应用大都具有客户/服务器的结构，该结构更适用于分组交换数据的网络。

TETRA的IP服务是全网范围的范围，不会局限于某个交换机或基站的范围。TETRAip中的移动性管理是通过内部的移动性管理机制来实现的。该机制是基于端到端的透明传输路径，不需要其它的网络设备。用户可以在交换机间漫游，或在基站间越区切换，TETRA网络同样可以跟踪用户的具体位置。

TETRA网络中IP信息的发送，是根据冗余和恢复的原理来进行的。无线网络和固定IP网间IP信息的传送，是通过交换机中的IP网关来实现。

传送IP数据所使用的无线资源与传送语音是相同的，因此系统可根据所传输数据量的大小，分配不同的无线资源。控制信道是在通信开始时发送信令，及在电路传输模式中进行信道分配或重新分配。

2 管理功能

(1)通话组管理

系统以以下两种方式为无线终端编组：

①当通话组创建后，可通过空中无线路径将该组编入终端中

②预先将通话组编入终端中

在调度员或系统管理员的权限范围内，他们可以在诺基亚调度员工作站(DWS)创建一个新的通话组。该功能是否有效，也是和用户选择的调度台工作站软件包有关。同样，也可以使用DWS将通话组从系统中删除。

(2)优先级管理

在TETRA系统中可以对每个用户和通话组定义其优先级。对于组呼，其优先级的高低可以影响到在组呼排队时，享受系统资源的先后顺序；对于每个用户，其优先级的高低可以影响到在选呼排队时，说话的先后顺序及享受系统资源的先后顺序。

对于每个无线终端及调度台，其用户的优先级和用户组的呼叫优先级范围从一至十。但是，在获取通话单元时，调度员的普通优先级总是高于无线用户。

不管什么用户，紧急呼叫具有最高优先级，如果需要，紧急呼叫可以强拆正在进行的其它呼叫。

调度员和处在危险中的用户发起的紧急呼叫能中断正在进行的通话，享受抢先的通话单元。调度员发起的抢先通话单元请求具有最高优先级，甚至可以中断危险处境用户的通话。

(3)移动性管理

无线终端通过登记将身份码发给系统。登记使系统可以掌握终端的位置信息，此外也保证了只有合法的终端才能在系统中通信。

当无线用户向系统登记时，会将终端的ITSI(唯一的TETRA用户身份码)和位置信息发送给系统。同时也会将所选的通话组发送给系统。

在全网范围内，无线用户可以移动到任何一个基站，并向其发起登记。而系统必须了解已登记用户的位置，以便将呼叫、信息及迟后进入信息发送至正确位置。无线用户的位置可以在调度台上显示出来。

无线用户的位置信息会一直保存在所属交换机的归属位置寄存器(HLR)数据库中。其它交换机可以从HLR中读取或更新该位置信息。

当无线用户关机时，该用户将从系统中取消登记。这样当用户开机时，调度员可以马上知道。

当无线终端与基站的联系暂时中断，在其恢复联系后，终端会向系统发送登记信息。

[1] 彭刚湖．北京珠高速公路机电监控系统的设计与特点[J]．公路与汽运，2008，(3).

[2] 郑祖辉 .数字集群移动通信系统[M].电子工业出版社，2005：12-100.

2015-01-14

刘畅(1981-),工程师，主要从事联网收费通信系统建设、升级改造和交通信息化建设管理等相关工作。

U415.1

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1008-3383(2015)09-0184-01