TETRA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)應(yīng)用和發(fā)展

引言 
    隨著數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)在軌道交通、公共、政府部門、港口和民航等單位的廣泛應(yīng)用，在充分發(fā)揮數(shù)字集群語(yǔ)音調(diào)度指揮優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，如何結(jié)合TETRA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力，圍繞不同的業(yè)務(wù)需要進(jìn)行二次開發(fā)已經(jīng)成為數(shù)字集群發(fā)展的重要組成部分。
    數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括短數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前的數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)的設(shè)備不僅具備了支持短數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力，而且具備了用戶終端內(nèi)置的GPS位置信息的接收和上傳能力，多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)的WAP功能與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力相得益彰。同時(shí)TETRA系統(tǒng)和用戶機(jī)都具備完備的應(yīng)用開發(fā)接口API,可以根據(jù)不同行業(yè)的實(shí)際需要進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的二次開發(fā)。
TETRA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力 

    TETRA短數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（SDS）主要是指第4類短數(shù)據(jù)（Type 4SDS）,可以支持的服務(wù)包括：文本消息、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、自動(dòng)車輛定位和人員定位（ABL&APL）以及遙控遙測(cè)等。SDS同時(shí)支持“點(diǎn)到點(diǎn)”和“點(diǎn)到多點(diǎn)”服務(wù)。
    SDS支持與話音同時(shí)傳送。盡管此數(shù)據(jù)服務(wù)僅在MCCH上承載，如果某個(gè)移動(dòng)臺(tái)處于話音呼叫中，SDS消息仍然可以通過隨路控制信道（SACCH或FACCH）傳遞，它們是邏輯控制信道，通過TDM方式放入已經(jīng)處于話音通話中的業(yè)務(wù)信道。這樣保證了在進(jìn)行組呼、個(gè)別呼叫和電話互聯(lián)呼叫中，移動(dòng)終端仍然能夠接收和閱讀短信息。需要特別注意的是，在開展SDS業(yè)務(wù)和應(yīng)用時(shí)需要非常仔細(xì)的規(guī)劃，以避免數(shù)據(jù)量對(duì)MCCH的負(fù)荷產(chǎn)生不利影響。
    分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)PDS（Packet Data Service）大大延展了TETRA的功能，它允許移動(dòng)臺(tái)與采用IP的固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。IP分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使得各種服務(wù)，諸如移動(dòng)文件傳送、圖像和高速數(shù)據(jù)鏈接都可以采用IP技術(shù)實(shí)施。
    分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過分組數(shù)據(jù)信道PDCH（Packet Data Channels）承載。分組數(shù)據(jù)信道按照分配方式可以分為動(dòng)態(tài)分組數(shù)據(jù)信道和靜態(tài)（固定）分組數(shù)據(jù)信道，動(dòng)態(tài)分組數(shù)據(jù)信道是指該信道（或時(shí)隙，slot）既可以被指派為分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道也可以被指派為話音信道。靜態(tài)（固定）分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道通常被用于確保重要的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不會(huì)受到話音業(yè)務(wù)的繁忙程度的影響。目前TETRA系統(tǒng)在實(shí)際使用中多采用動(dòng)態(tài)和靜態(tài)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道相結(jié)合的方式。
    分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道按照所占時(shí)隙數(shù)量分為單時(shí)隙分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(MSPD)。目前TETRA系統(tǒng)和用戶機(jī)都能支持多4個(gè)時(shí)隙（同一個(gè)載頻）的多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到28.8kb/s。
    為確保服務(wù)的可用性，分組數(shù)據(jù)信道PDCH（動(dòng)態(tài)或靜態(tài)）可以支持多個(gè)不同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶同時(shí)使用，即一個(gè)分組數(shù)據(jù)信道可以支持多個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶同時(shí)在線，大大提高了分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道的利用率，實(shí)現(xiàn)了真正的IP分組
交換的效率。 

TETRA設(shè)備的數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)和技術(shù)支持
    TETRA系統(tǒng)的手持機(jī)和車載臺(tái)可以直接實(shí)施短信和WAP等功能的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也可以通過PEI接口同外部數(shù)據(jù)終端相結(jié)合開展多種定制的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。系統(tǒng)具備友好的二次開發(fā)接口（API）接口，可以支持二次開發(fā)單位方便地針對(duì)客戶特定要求進(jìn)行二次開發(fā)。同時(shí)具備完善的應(yīng)用開發(fā)“合作伙伴計(jì)劃”，為合作伙伴提供的培訓(xùn)、交流和測(cè)試的平臺(tái)和環(huán)境。TETRA設(shè)備廠商不僅為合作伙伴提供技術(shù)咨詢、熱線支持、開發(fā)平臺(tái)和在線仿真等，而且同合作伙伴分享各種行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)客戶需求的理解，支持合作伙伴，共同為客戶提供符合要求的解決方案。進(jìn)而，那些符合行業(yè)發(fā)展要求、有市場(chǎng)推廣潛力的二次開發(fā)成果，設(shè)備生產(chǎn)商為其進(jìn)行認(rèn)證，幫助二次開發(fā)商將其成果和解決方案推廣到其他地區(qū)或客戶群中。
    另一方面，數(shù)字集群TETRA設(shè)備生產(chǎn)商自身加大了TETRA數(shù)據(jù)終端的研發(fā)，推出了集語(yǔ)言業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為一體的
TETRA手持終端.
    作為數(shù)字集群TETRA的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)功能，多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的TIP測(cè)試規(guī)范TTR001-06已獲批準(zhǔn)，這也為眾多廠商提供支持多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端提供了基礎(chǔ)。
TETRA數(shù)據(jù)在行業(yè)中的應(yīng)用 

    目前數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)的行業(yè)應(yīng)用主要集中在軌道交通、公共等領(lǐng)域。
    在軌道交通領(lǐng)域，結(jié)合自動(dòng)車輛控制和位置信息系統(tǒng)（ATC），形成了而行業(yè)客戶化解決方案，也帶動(dòng)了中國(guó)的二次開發(fā)商的全面發(fā)展，形成了基業(yè)數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)為滿足軌道交通需要而進(jìn)行的二次開發(fā)的高潮。軌道交通行業(yè)中通過短消息業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的車次號(hào)（Run Number）的上傳；形成了車輛駕駛員對(duì)行車調(diào)度員的呼叫請(qǐng)求工作方式（RTT）；通過計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)（CAD）和動(dòng)態(tài)重組功能，實(shí)現(xiàn)了不同調(diào)度區(qū)間的調(diào)度員對(duì)行進(jìn)車輛的自動(dòng)跟蹤。目前在北京、上海、廣州等地已經(jīng)建成運(yùn)營(yíng)的地鐵項(xiàng)目中，數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)和基于TETRA系統(tǒng)的應(yīng)用成為保障行車調(diào)度的重要的手段之一。
    在公共和政府應(yīng)急處置等方面，TETRA的數(shù)據(jù) 主要體現(xiàn)在自動(dòng)車輛和人員的定位、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢、移動(dòng)報(bào)告等方面。其中人員的自動(dòng)定位功能開創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)了“單兵”定位，為實(shí)時(shí)了解和掌握應(yīng)急人員的位置信息提供了技術(shù)保障。目前TETRA手持機(jī)內(nèi)置了GPS 接收機(jī)，GPS接收天線也充分考慮了用戶的身體遮擋對(duì)GPS接收信號(hào)的影響，確保有效地接收GPS信號(hào)。需要注意的是，用戶機(jī)在將GPS位置信息上傳給指揮中心時(shí)是通過主控制信道（MCCH）進(jìn)行的，所以其位置信息的更新有可能對(duì)控制信道的負(fù)荷產(chǎn)生較大的影響。對(duì)此，需要進(jìn)行仔細(xì)地分析和計(jì)算。 

    為了確保GPS上傳的效率，又能避免產(chǎn)出不的數(shù)據(jù)流量，目前的TETRA的GPS位置信息采用LIP（Location Information Protocol）協(xié)議進(jìn)行上傳。位置信息的上傳可以定義多種智能觸發(fā)模式，觸發(fā)條件包括點(diǎn)名（輪詢）、時(shí)間間隔、位置距離變化、緊急呼叫發(fā)起、變化通話組、發(fā)起語(yǔ)言或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、進(jìn)入發(fā)射關(guān)閉模式、進(jìn)入直通模式、電池電量偏低等。特別是當(dāng)用戶機(jī)在進(jìn)入建筑物后不能搜索到GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，會(huì)主動(dòng)將進(jìn)入建筑物之前的位置信息上傳給指揮，確保指揮能夠了解移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入了哪一棟建筑物。
    在數(shù)據(jù)傳輸及應(yīng)用方面，部門的“金盾工程”有大量的數(shù)據(jù)庫(kù)信息，比如常住人口數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)、駕駛員信息等，而能夠把這些信息直接送到一線察的手中是非常重要而迫切的。目前TETRA用戶機(jī)中的WAP功能，可以利用多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道對(duì)各種數(shù)據(jù)庫(kù)直接進(jìn)行查詢。
    為了確保分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行中不遺漏指揮調(diào)度語(yǔ)音通話，須能夠在進(jìn)行分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言優(yōu)先功能，同時(shí)為了保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的連續(xù)性還須有斷點(diǎn)續(xù)傳功能。
    目前作為我國(guó)個(gè)建設(shè)數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)的城市，上海市局已經(jīng)在摩托羅拉公司的Dimatra-IP平臺(tái)上利用多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)開展了常住人口查詢、車輛信息查詢和駕駛員信息查詢等移動(dòng)務(wù)信息查詢。其中多時(shí)隙的分組數(shù)據(jù)WAP查詢功能能夠在數(shù)秒鐘下載人口信息與照片，滿足務(wù)人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行信息查詢的要求。

TETRA版本2的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(TEDS)
    作為TETRA版本2（Release2）的重要的部分，增強(qiáng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（TEDS）被市場(chǎng)和用戶廣泛關(guān)注和期待。TEDS采用靈活的信道帶寬和的QAM調(diào)制方式，用戶可選擇25KHZ、50KHZ、100KHZ和150KHZ信道帶寬。TEDS的商業(yè)合同已經(jīng)簽署，按照合同要求摩托羅拉公司將于2009年向歐洲客戶提供支持TEDS業(yè)務(wù)的產(chǎn)品。
    在考慮從現(xiàn)有TETRA系統(tǒng)設(shè)備向未來的TETRA版本2的過渡中，需要考慮核心交換網(wǎng)絡(luò)、無線基站設(shè)備和用戶機(jī)三個(gè)方面的因素。目前以IP交換技術(shù)構(gòu)建的核心交換平臺(tái)在進(jìn)行軟件重新配置后應(yīng)該可以支持TETRA版本2中的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而現(xiàn)有的TETRA基站的硬件設(shè)備也已經(jīng)可以兼容支持TEDS高速數(shù)據(jù)的信道機(jī)。在用戶機(jī)方面，支持TEDS的用戶機(jī)和現(xiàn)有的用戶機(jī)將能夠同時(shí)工作在控制信道和語(yǔ)言信道，相互之間可以實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度。
    為了把握和規(guī)劃增強(qiáng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（TEDS），利用現(xiàn)有的技術(shù)平臺(tái)廣泛開展多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（MSPD）將是用戶、二次開發(fā)商的必由之路。通過MSPD業(yè)務(wù)，用戶可以提煉自己的需求，二次開發(fā)商可以更深入地了解TETRA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特殊性，完成向增強(qiáng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)TEDS過渡的準(zhǔn)備。
結(jié)論
    TETRA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)成為TETRA系統(tǒng)建設(shè)和推廣的重要組成部分。TETRA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和圍繞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開展的應(yīng)用開發(fā)已經(jīng)成為了軌道交通行業(yè)獨(dú)到而日臻成熟的行業(yè)要求；利用TETRA短數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行的GPS位置信息的上傳，實(shí)現(xiàn)了在公共和政府應(yīng)急領(lǐng)域的人員定位的要求；多時(shí)隙分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（MSPD）已經(jīng)語(yǔ)言優(yōu)先、斷點(diǎn)續(xù)傳功能不僅能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)文檔傳輸、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢等功能，也是向未來TEDS業(yè)務(wù)進(jìn)行過渡的準(zhǔn)備。