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具有強(qiáng)大指揮和通信語音功能的第一代數(shù)字集群系統(tǒng)（TETRA）已經(jīng)受到了全球廣大用戶的一致好評。與此同時，以警用通信為代表的任務(wù)關(guān)鍵型通信不斷追求著更強(qiáng)的移動傳速率和更大的帶寬，因此，TETRA增強(qiáng)型數(shù)據(jù)服務(wù)即基于窄帶通信技術(shù)提供準(zhǔn)寬帶數(shù)據(jù)傳輸能力的TEDS技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文將以挪威國家公共安全網(wǎng)絡(luò)為例，對TEDS網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用前景進(jìn)行扼要剖析和介紹。

挪威國家公共安全網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)應(yīng)急通信

Nødnett是由挪威政府投資建設(shè)，應(yīng)用于政府應(yīng)急和公共安全服務(wù)指揮調(diào)度的無線數(shù)字集群專用網(wǎng)，成立于2007年4月1日，由挪威應(yīng)急通信部門（DNK）負(fù)責(zé)監(jiān)管，隸屬于挪威司法和公共安全部。挪威國家公共安全網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施以摩托羅拉系統(tǒng)TETRA平臺搭建，其中包括2100座基站、80個消防和警察指揮中心、250個醫(yī)療急救服務(wù)和醫(yī)院調(diào)度中心，以及多個交換中心和一個用于網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心。

挪威特殊的狹長山路地勢，為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作帶來了巨大挑戰(zhàn)。系統(tǒng)中的偏遠(yuǎn)站點(diǎn)均通過直升飛機(jī)進(jìn)行輔助安裝，并采用發(fā)電機(jī)、蓄電池和太陽能板向基站提供能源。交換中心和基站之間的傳輸鏈路租用了運(yùn)營商線路、部署廣泛的微波鏈路網(wǎng)絡(luò)。此外，還在固定線路無法覆蓋的區(qū)域部署了移動基站。整個工程覆蓋了挪威79%的地區(qū)和近100%的人口。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋下的高速公路和縣級公路沿線均能支持手持臺工作，對消防站周邊方圓5公里內(nèi)范圍進(jìn)行了強(qiáng)化覆蓋，并且支持海拔約5000英尺的直升機(jī)通信。

目前，挪威國家公共安全網(wǎng)絡(luò)是全球首個支持TETRA增強(qiáng)型數(shù)據(jù)服務(wù)（TEDS）的網(wǎng)絡(luò)，而摩托羅拉系統(tǒng)作為總承包人，主要負(fù)責(zé)該項目的安裝、實(shí)施和維護(hù)工作，并將維護(hù)該網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)營至2026年。DNK認(rèn)為：追隨摩托羅拉系統(tǒng)的平滑演進(jìn)路線，Nødnett搭建的硬件基礎(chǔ)將便于日后進(jìn)一步升級。此外，未來基于IP的Dimetra平臺還能夠平滑融合4G網(wǎng)絡(luò)。”這是對摩托羅拉系統(tǒng)先進(jìn)的硬件和軟件給予了的充分的肯定。

政府級可靠性能的TETRA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)跨境互通

挪威公共安全網(wǎng)絡(luò)的多數(shù)基站配置了4套無線電收發(fā)信機(jī)，其余配置至少2套收發(fā)信機(jī)。所有基站均擁有8小時以上備用電源，其中15%的重要基站配有48小時備用電源。所有基站均設(shè)置了單站集群通信，重要用戶機(jī)設(shè)置直通模式通信。由此可見，TETRA網(wǎng)絡(luò)具有的通信可用性是商用移動電話網(wǎng)所不可比擬的，而出色的網(wǎng)絡(luò)性能將保證政府各個職能機(jī)構(gòu)在應(yīng)急事件的處理中做出及時、準(zhǔn)確的反應(yīng)以及高效有序的調(diào)度。

據(jù)DNK估計90%的通信流量都將集中在不足10%的基站上，總體來說，處理事件的容量是足夠的。如果以后遇到了基站頻繁過載的情況，自然會進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容，以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況發(fā)生。此外，Nødnett正在試驗(yàn)與鄰國瑞典RakelTETRA網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通工作。摩托羅拉系統(tǒng)和空客公司目前正在聯(lián)合開發(fā)基于TETRA標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)間接口，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)兩國之間安全、無縫的跨境通信。

TEDS保證Nødnett高速數(shù)據(jù)傳輸

簡而言之TEDS是一種TETRA高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，可采用不同的射頻通道帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率實(shí)現(xiàn)數(shù)字集群頻率的靈活應(yīng)用。Nødnett的一期TEDS網(wǎng)絡(luò)更新將在三分之一的基站中進(jìn)行，然而TEDS的覆蓋范圍卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了地理網(wǎng)絡(luò)的三分之一。DNK組織的官方測試結(jié)果顯示，當(dāng)64QAM調(diào)制在50kHz射頻通道帶寬中運(yùn)行時，上行鏈路的文件傳輸速率可達(dá)到80kbit/s以上，而下行鏈路的文件傳輸速率則可達(dá)到90kbit/s以上。

TEDS采用的64QAM幾乎達(dá)到了基站覆蓋范圍的極限。只有在小區(qū)的邊緣它才降至4QAM和16QAM，而此時數(shù)據(jù)傳輸速率也降至20kbit/s至40kbit/s。此外，在嚴(yán)格的測試中，在TEDS基站之間以及TEDS基站與TETRA多時隙分組數(shù)據(jù)基站之間切換時數(shù)據(jù)傳輸過程中沒有發(fā)生過丟包現(xiàn)象。

未來無線通信的演進(jìn)