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曹春生(广州联合信息发展有限公司 510030)
TS1000是美国TELSTAR公司研制开发的新一代无线数据通信网络,工作于2.4GHz频段,采用先进的扩频、跳频技术,以蜂窝结构组网,每信道数据传输速率高达115kb / s,基站发射功率0.5W。与现有的无线通信系统(如集群、CDPD等)相比,该系统具有技术先进、抗干扰能力强、传输速率高、组网灵活、网络成本低、无线辐射小等优点,非凡适用于车辆的监控与调度、远程数据库查询、遥控遥测数据传输及远程数据终端联网等业务。
1 TS1000网络结构
TS1000无线数据网由基站、转发站、数据交换中心及网管系统组成。
1.1 无线基站/转发站
无线基站由收发信机、CPU、天馈系统、电源及I / O数据接口组成。基站采用跳频方式工作。跳频载频受伪随机码控制,在其工作带宽范围内,频率合成器按PN码(跳频图案)不断改变频率。在接收端,接收机的频率合成器受伪随机码控制,保持与发射端的变化规律一致。基站工作在2.4GHz频段的载频上,频率范围为2.400~2.483GHz,每个基站按每秒改变100次频率的速率改变信道载波频率,每信道频宽为230kHz,提供115kb / s传输速率。基站采用模块化结构,可根据业务需求增加模块,提供多个115kb / s的信道。用户终端以统计复用的TDMA方式接入信道。
单个基站的覆盖范围为5~7km,为了扩大基站的覆盖区域,可增加转发站,转发站相当于中继传输站,负责转发基站与用户终端间传输的数据。基站与转发站间通过无线链路连接,数据率为57.5kb / s。
基站提供多种I / O接口,有无线115K接口、电话线N×64K接口、微波和光纤接口,可根据需要,灵活选择。
1.2 数据交换中心
数据交换中心由基站控制器、数据交换机、数据服务器及操作终端组成,是TS1000系统的核心。其主要作用是将网络的数据和命令汇总处理后,分发到各用户监控中心,并为移动用户提供交换功能、用户入网鉴权认证及为系统内各单元和公众网提供必要的接口。它与基站之间通过基站控制器连接,一个基站控制器最多可处理32路信号,可提供1.8~3.6Mb / s的带宽。
1.3 网络治理系统
网管系统由治理终端及TS1000系统内各单元的控制子系统构成,主要负责系统内各子系统的调测、监控和维护(包括各子系统参数设置、工作状态监控、故障报告和修复)以及整个网络的质量监测。
1.4 用户终端
用户终端包括固定和车载终端,主要完成信息的收发工作,提供外设接口,工作频率为2.4GHz,输出功率为0.5W,它可与GPS接收机及显示屏结合,构成车辆定位和调度终端,也可与数据传输终端或笔记本电脑结合,实现无线数据传输及车辆导航。
2 组网方式
TS1000宽频无线数据网组网方式灵活,可根据实际地理环境情况,采用蜂窝结构的片网、线网或混合性组网方式。通常在城市中心采用片网,在郊外沿高速公路采用线网。片网组网时,以基站为核心,通过转发站扩大覆盖区域,基站与数据交换中心通过有线或无线方式进行数据和命令的传递。采用无线方式传输时,划分出一组专用信道进行连接。线网组网时,基站作为主要骨干,既完成无线链路连接用户,同时还为邻近基站提供转发功能,起串联无线链路的作用。整个网络可全部采用无线传输。
3 无线通信链路
本系统无线终端工作在国际通用的ISM频段(2.400~2.483GHz)。终端设备可直接与基站通信,也可通过转发基站进行通信。基站与数据交换中心之间的无线链路系统采用无线连接方式,具有自主性强、施工简单、成本低等特点,只需一次性投资。
4 TS1000特点
(1)工作于2.4GHz频段,工作频率可选择在全频段(83.5MHz频宽)或部分频段(如其中30~40MHz频宽)内,这样可避开现有2.4GHz频段上的扩频系统,避免相互干扰,确保良好的通信质量。
(2)系统采用跳频技术,该技术具有极强的抗干扰性能,而且由于跳频图案采用伪随机码,系统具有非常好的保密性能。
(3)每个信道的数据传输速率高达115kb / s,是目前已推出的商用无线移动数据网中速率最高的。
(4)系统容量大,每个基站最多可提供256条信道,满容量下至少可为2000辆车服务。
(5)基站功耗小,发射功率仅为0.5W(一般系统的基站在20W左右),因此对其它通信设备的干扰较小,对人体及环境的影响小。
(6)组网灵活,全网可全部采用无线方式传输,因而对外部环境依靠少,便于基站快速布署,大大缩短建设周期。
(7)基站体积小,安装方便。
(8)网络建设成本低,因此用户入网及月租费较低。
5 TS1000的应用
由于TS1000系统具有技术先进、抗干扰能力强、传输速率高、组网灵活、网络成本低等优点,所以可为各种无线应用提供一个大容量的高速通用网络平台。在这一平台上可开发的应用主要有:(1)车辆定位与调度,如公交车电子站牌系统、出租车调度系统、车辆监控指挥系统;(2)智能交通,如车辆导航,不停车收费;(3)信息服务,如股票信息、公共信息、广告服务;(4)金融领域的应用服务系统,如无线信用卡系统、无线储蓄网点、无线证券交易系统; (5)遥测遥感遥控,如水、电、气抄表及环境、水文、大气监测;(6)远程数据查询,如公安现场指模查寻;(7)无线上网。
6 结束语
TS1000的主要市场定位在专用数据移动通信,目前已在洛杉矶、澳门等地投入商用,主要应用于车辆定位与调度、车辆防盗及远程数据查询等。随着Internet与移动通信的飞速发展,人们对数据移动通信的需求将越来越大,为TS1000这类无线数据通信系统提供了机遇,相信我国的专用数据移动通信市场也会与移动通信同步发展。
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