6,苏州茂旭-基于Aeroflex无线电综测仪的民航机场集群通信系统运营维护解决方案

苏州茂旭电子有限公司第1页共14页Maxtronix基于基于基于基于Aeroflex无线电综测仪的无线电综测仪的无线电综测仪的无线电综测仪的民航机场民航机场民航机场民航机场集集集集群通信系统群通信系统群通信系统群通信系统运营维护运营维护运营维护运营维护解决方案解决方案解决方案解决方案一一一一、、、、集群通信介绍集群通信介绍集群通信介绍集群通信介绍集群通信系统集指挥调度、电话、数据、短信、多媒体图像等业务于一体。数字集群通信系统的独特功能主要在于其调度功能和快速接入响应，集群通信系统的接入时间仅需300-500ms。在集群通信系统中，所有可用的信道都面向系统中全体用户开放，全体用户可以共用通信信道，而且整个通信系统具有自动选择信道功能、资源共享、费用分担、信道设备共用，是一种多用途，高效能的无线调度通信系统。集群通信经历了从简单对讲系统到单基站小系统，再到大容量多区域系统的发展历程，后来经历了从模拟集群到数字集群的飞跃。集群通信系统从运营方式上可分为专用集群系统和共用集群系统，共用集群通信系统应该是集群通信运营体制的发展方向。集团组群用户有效指挥、联络、调度，以及其半双工、单工为主的运作方式是其最主要的特征。集群通信应用需求广泛，在下列行业和领域当中均得到了应用，包括：民航、铁道、交通、水利、电力、煤气、自来水、公安、警察、监察、司法、安全、消防、工矿、农场、油田、港口、海关、银行、物流、旅游、地铁、轻轨、应急救援、军队、突发事件、市政工程等。这其中，民航是当前经济生活中应用到集群通信系统的最主要的部门之一。当前，我国使用的集群通信系统仍多数采用模拟体制，2004年后开始陆续采用TETRA数字集群通信系统，以MOTOROLA的TETRA数字集群系统为主。2004年，中国公安部颁发了《GA/T444-03公安数字集群移动通信系统总体技术规范》，确定TETRA（TerrestrialTrunkedRadio）作为我国公安数字集群系统标准。TETRA标准开放，具有集群通信、非集群通信、直接通信等工作模式，同时还具有频谱利用律高、信号抗信道衰落能力强、保密性好、支持多种业务、网络管理灵活等。但TETRA系统建设和维护成本高、技术难度高、专利封锁、TETRA数字集群的加密技术对我国封锁、不能与我国公安行业应用很好地结合。2008年公安部主管部门制定了新一代数字宽带集群体制，新标准命名为PDT（PoliceDigitalTrunking，警用数字集群系统），要求将模拟集群通信系统平滑过度到数字集群通信系统，但PDT在技术体制上仍然是一个窄带的数字系统，不能满足用户对无线数据通信、GPS定位、图传、视频传输的要求。新一代警用通信技术采用宽带专网集群通信技术，从行业标准高度入手，据公安部第一研究所通信技术事业部主任副研究员蒋庆生介绍是希望把它做成通用的标准，这个系统克服了原有TETRA系统的主要问题，比如说大区覆盖，向下金融模拟系统等。从集群通信系统在中国公安领域内的应用我们可以看到中国在集群通信系统发展了4代，分别是：苏州茂旭电子有限公司第2页共14页第一代：MPT1327模拟系统；第二代：TETRA；第三代：宽带集群；第四代：宽带专网集群通信系统。二二二二、、、、民航民航民航民航模拟集群通信系统的现状和存在的问题模拟集群通信系统的现状和存在的问题模拟集群通信系统的现状和存在的问题模拟集群通信系统的现状和存在的问题集群通信系统在民航体系内的应用非常广泛。目前中国民航使用的地面指挥调度系统是由民航总局统一规划，于1994年底陆续建立起来的摩托罗拉800MHz模拟集群通信系统。经过多年的建设，民航大多数大中型机场都安装了集群移动通信系统。目前各机场集群通信系统运行良好，在民航运输的指挥调度中起到了至关重要的作用，较好的保证了民航的安全生产。但随着民航事业的飞速发展，业务量和业务范围的不断扩大，功能需求在不断增加，特别是通信数字化进程的进一步加快，民航原有模拟集群通信系统的弊端也逐渐显现出来，它已不能完全满足日益发展的民航业的需求。目前民航模拟集群通信系统都是单基站系统（上海虹桥、浦东机场除外）。该系统是一个共享资料、费用、信道和服务的多用途、高效能无线调度通信系统，可动态的分配信道，具有接续时间短、可靠、群呼、选呼等常规通信和蜂窝移动电话难以替代的优点。这些功能正好满足民用航空的日常管理以及执行各种航班、专机等任务，还有处理突发和紧急事件时对移动通信的需求。近年来，随着我国民航业的高速发展，专业指挥调度通信的需求逐渐增大，对集群频谱的需求也越来越大。传统的模拟集群技术本身的一些先天不足逐渐显现出来，例如联网困难（如需联网，费用相当昂贵），不能在机场之间漫游，无数据传输功能，不能更好的拓展业务以满足一些特殊部门的需求；终端机体积大，款式少，费用高，导致用户使用成本高等。特别是频率资源的紧张已是不容乐观的事实，例如首都机场现有用户3000多个，而信道数才20个，高峰期已经出现排队现象，不得不取消或限制电话互联功能。广州白云机场、上海虹桥机场也面临着同样的问题。另外，在模拟技术条件下，无保密功能，不能满足机场公安、安检、消防等部门的需求，为了实现其保密功能，一些机场的公安、安检、消防等部门只好另建自己的集群调度系统（400MHz）。这样在同一机场建两套系统，造成了频率资源和人力的浪费。若想改变这种状况，数字集群是一种必然的选择。根据工业与信息化部无线电管理委员会[2001]518号《关于800MHz集群频率使用管理有关事宜的通知》要求，民航机场使用的800MHz模拟集群通信系统只能使用到2005年12月31日，届时必须无条件撤消。且信息产业部还规定从2001年12月31日起停止为800MHz模拟集群通信系统指配频率，凡新建的集群通信系统均必须采用全数字集群通信。也就是说，到2005年，民航系统的所有集群移动通信系统必须更换成数字集群移动通信系统。因此，近十年来，民航各大机场已经陆续开始配备800MHz数字集群移动通信系统。2000年中国信息产业部正式发布了《数字集群移动通信系统体制》的行业推荐标准，确定了两种体制，即由欧洲电信标准协会（ETSI）推荐的全欧集群通信TETRA和摩托罗拉公司独家专有的iDEN两个数字集群通信系统体制，是国内的推荐性行业标准。根据民航机场的建设要求，可考虑在TETRA和iDEN体制中选择一种。体制A面向专用调度和共用集群通信网，体制B主要适用于共用集群通信网。该标准规定了集群通信系统的工作频段为806~821MHz/851~866MHz，双工频率间隔为45MHz。我国政府为数字集群通信不仅指配了800MHz频段，还指配了350MHz频段，这两个频段分别各有600对和560对频点，这是我国所独有的。苏州茂旭电子有限公司第3页共14页三三三三、、、、民航数字集群系统通信体制的选择民航数字集群系统通信体制的选择民航数字集群系统通信体制的选择民航数字集群系统通信体制的选择根据以上需求特点，对民航来说，在通信体制上要考虑如下问题。（1）安全性。这是民航业的特殊要求。（2）满足需求。根据需求特点，设备功能须满足各种用户群的要求。特别是数据传输功能，对值机、客货运部门尤为重要，如可进行各种数据查询，旅客信息发送，航班信息发送，民航特快专递、物流等的GPS车辆定位等。数据传输对开发一些新功能，方便机场运作提供了可能性。（3）有利于运营。由于集群用户都是有偿使用系统，大部分机场的集群通信系统都由公司进行运营和保障，必须考虑尽量减少用户的使用成本。就目前两种体制来说，根据以上比较可知，由于iDEN的用户机款式多，价格便宜，较适合于运营；而TETRA功能多，较适合指挥调度。对民航系统来说，在体制选择时必须考虑这些问题。（4）优良的性价比。需要考虑的费用包括网络基础设施费用，用户设备费用和营运费用。（5）售后服务。有较强的技术力量和完善的售后服务网、培训中心。（6）保密性。公安等安全部门对数字集群通信的一个特殊要求是：该系统能进行数字话音、数据和图像（如指纹、面像）等信息的传输。要求数字集群系统的移动终端能方便地访问公安信息网上的数据库，成为公安信息网的延伸部分，这就需要有多种加密方式来满足需求。最后，值得注意的是系统需参考政府政务网的体制选择。我们必须认识到，政府政务网的体制选择是民航数字集群通信体制重要的参考。因为从政府的角度来说，总是希望系统设施和宝贵的频率资源共享，避免像模拟集群通信一样四分五裂，重复投资，重复建设。现在人们对数字集群通信系统讨论较多的就是希望通过政府的引导，在各大地区（例如一个市或一个省）建两个网：一个政务网和一个运营网，政务网主要体现社会效益，作为政府应急的一种手段。运营网作为一种补充，自主经营，满足多种客户的需求。在考虑社会效益的同时，还要体现一定的经济效益。作为机场的体制选择和设备选型，必须紧跟政府的动向，以便将来机场的数字集群通信系统可并入政府公网，发挥更大的作用，否则就会出现孤立使用和高成本的风险。四四四四、、、、数字集群通信系统在民航的建设要求数字集群通信系统在民航的建设要求数字集群通信系统在民航的建设要求数字集群通信系统在民航的建设要求1．数字集群通信系统技术考虑为便于管理和方便扩展，建议民航系统的主交换机（MSO）建在一个容易管理的地方。基站与交换机之间用微波或有线链路相连，接口为E1，每个载波仅占用一个64kbit/s的PCM传输链路时隙，因此多个基站可共用一个传输链路。机场的主要用户在候机室、跑道、维修机库、货运等区域，覆盖这些区域的最佳设站位置为塔台。一般来说，塔台基本上在机场的中央，又是机场的制高点。在塔台上建一个基站，可以与其它通信设备共用机房，这样对缩短工期，减少投资较为有利。模拟集群通信终端机通信功率一般都在1瓦以上（主站功率可以不必考虑），所以覆盖范围一般都比较广，一个单基站就可以对整个机场有良好的覆盖，而数字集群通信系统移动终端机功率一般都在600毫瓦以下，必须考虑机场一些特殊地区的覆盖问题，例如候机楼、地下库房和登机桥等地。由于候机大厅和登机桥结构和材料的特殊性，其面积较大，地下库房结构复杂，很可能由于屏蔽而造成局部盲区，解决的方法是另加漏泄电缆或直放站。漏泄电缆辐射覆盖不仅无线场强稳定可靠，而且可以避免或减轻与城市其它无线信苏州茂旭电子有限公司第4页共14页号源产生的相互干扰，是一种优选的电波辐射方式。广州地铁一、二号线均采用漏泄电缆辐射覆盖方式。具体的安装办法还要根据具体场地情况进行分析和测量。2．系统联网的考虑全国民航数字集群通信系统联网是我们的努力目标，也是较为理想的状态，但真正实现尚须时日，在一个地区先行联网，则值得我们探讨。以珠三角民航为例，在广州新白云机场建一个交换中心，较好的覆盖白云新、旧机场，在此基础上，在深圳、珠海等地可直接建基站，基站和交换机通过租用2Mbit/s传输链路，网管设在广州。采用这种联网方式，珠海机场的工作人员就可以用自己的终端机漫游在白云机场，同时可与珠海机场本场的同组人员对讲，既节省了硬件建设费用，又节省了频率资源和管理成本，而且很好的解决了交往频繁机场间的调度通信问题，为今后各大地区之间的联网打下基础。如果民航系统所选的体制和设备厂家一致，就可以进行整个民航联网和漫游。体制的选择可由民航总局统筹考虑。采用这种联网方式，在网管控制下，终端机场还可在集群通信公用网内组成各自机场的虚拟专网，提供专用调度台以及专网所具有的功能。虚拟专网独立工作，而用户使用的感觉就像在所属机场建立的专网中通信一样。虚拟专网还允许用户管理自己内部的通信组，单独调节运行参数并根据自己的需要选择相应的功能，并在需要的时候方便地连接系统中的其它用户。这种在网管制约下组建虚拟专网的形式，可以满足民用和公共安全等用户的不同需要。从目前的情况来看，民航系统内各大主要机场采用的数字集群通讯系统仍然选用MOTOROLA的TETRA数字集群移动通信系统。2010年12月至2011年6月期间MOTOROLASolutions连续赢得国内七大主要城市机场800MHzTETRA数字