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中兴通讯CPTT集群通信系统介绍

时间:2003-03-06 来源:ZTE 作者:万淑娥 点击:

中兴CPTT集群通信系统概述

  PTT(Push To Talk),是无线领域对“一按即通”通信呼叫方式的简称。通过使用移动终端的PTT键,按下时进行呼叫,抬起时被动接听。其特点是呼叫建立时间快,说话时才占用信道,接收时只监听信道,既可以一对一,也可以一对多方式通信,接收方不需要摘机即可随时接收呼叫信息。由于PTT技术的呼叫速度快,系统资源使用效率高,被广泛应用于对讲系统、集群系统、移动蜂窝系统中的指挥调度功能。近几年,随着无线通信技术和业务运营的发展,PTT技术也逐步转向个人应用,例如年轻时尚人士之间或小团体内的实时聊天、家庭内部成员之间的通信等。在一些移动通信发达的国家和地区,PTT业务与传统移动业务结合,或与集群业务的共网发展,已经成为一种趋势,既满足了市场需求,也促进了业务运营和相关产业的发展。

  CPTT是中兴通讯独立推出的一种基于CDMA网络的PTT技术。CPTT可提供多种集群业务:

  ● 一对一的私密呼叫和一对多群组呼叫;可设定用户的优先级,并根据用户的优先级使用强插强拆功能。

  ● 还可以提供集群系统中所需要的系统寻呼、群组寻呼、子群组寻呼、专用PTT业务等特殊业务。

  ● CPTT系统可对不同的话务群组进行分类,例如永久型群组和临时型群组,用户可对其群组内成员进行管理。

  除了集群业务以外,CPTT还具有所有传统的蜂窝业务,如短消息、定位、VPN等,这些业务和集群业务结合起来,将为集团用户提供综合服务。

  CPTT技术比传统集群通信方式有很多的优势:

  ● 技术先进。CDMA技术和系统的先进性,可为集群技术带来新的业务发展空间。

  ● 业务丰富。特别是与公众移动业务进行捆绑,优势互补,可大量吸引用户入网。

  ● 投资少,见效快,运营成本低。CPTT基于中兴CDMA系统成熟网络,只需要对系统作稍许升级和补充,即可实现业务承载。

  CPTT的一个重要特点在于PTT业务可完全承载于现有的中兴cdma2000 1x RAN分组数据网络。在新增该业务时,只需对原中兴cdma2000 1x网络的BSS部分进行软件升级,并新增部分服务器和数据库,即可在中兴cdma2000 1x系统上实现PTT业务功能。

  中兴通讯提供CPTT终端,最新推出的CPTT终端提供一个特殊设计的按钮,一个附加的扬声器及大容量的电池。新终端不仅支持丰富的集群业务,也支持传统的语音业务、短消息业务和分组数据业务。

  二 中兴通讯CPTT技术原理

  中兴通讯CPTT方案,具有独家的技术优势,成功解决了基于CDMA技术的集群业务关键技术,拥有核心专利。在CDMA领域具有高的起点和高的市场竞争力,完全着眼未来市场竞争。为了能够在CDMA网络上进行PTT通信,并且不影响CDMA网络的各项业务,CPTT围绕着无线信道共享和快速链接这两项关键技术提出解决方案,使新增的PTT业务不会对传统移动业务和网络资源带来不利影响。CPTT业务网络结构如图1。其中D-Client、D-Server、D-Database为新增网元。


图1 中兴cdma2000系统PTT业务方案网络结构

  CPTT系统,无线部分完全采用cdma2000 1x的无线接入部分,即保持原有的BTS和BSC。

  网元D-Client (Dispatch Client)功能类似PTT接入到分组数据网络的网关,在反向链路上对PTT语音流进行汇集,在前向链路上对PTT语音流进行分发,并提供到D-Server的信令链路。D-Client在硬件上和PCF完全相同,因此,也可以将PCF上的软件升级来实现D-Client的功能。

  网元D-Server (Dispatch Server)执行PTT呼叫处理流程,包括向分布于不同D-Client下的PTT终端分发前向语音流,D-Server的硬件结构等同于PDSN,因此,在PDSN上进行软件升级也可实现D-Server的功能。

  数据库D-Database (Dispatch Database)提供PTT群组注册和群组成员注册的数据库,提供PTT群组成员的本地信息,提供PTT成员的业务权限鉴别,执行业务统计和计费。

  1. 总体思路

  CPTT方案的总体思路是基于成熟的cdma2000 1x空中技术和分组数据业务,空中接口的物理机制不改变,A8/A9和A10/A11接口基本不改变(至R-P层不变),并引入信道共享和快速链接机制。

  CPTT的呼叫建立在分组数据业务上,为了提高接续速度,采用独立的分布式业务分发系统结构: D-Server和 D-Client,并在D-Server和D-Client之间建立两条固定链路,CTML和STDL。

  为了避免群组呼叫时,对小区内各项业务的冲击,CPTT要求同一群组在同一小区下所使用的前向信道共享。

  2.空中接口

  CPTT的空中接口和cdma2000的空中接口完全兼容,PTT呼叫使用cdma2000定义的以下链路:

  ● 前向链路:PCH/QPCH,F-DCCH和F-SCH。

  ● 反向链路:ACH/EACH,R-DCCH。

  各个信道所起的作用如下:

  ● 寻呼/接入信道,CPTT系统使用PCH/QPCH和ACH/EACH,CPTT系统用cdma2000系统定义的寻呼/接入信道在系统和终端之间建立通信,和PTT呼叫有关信息通过SDB(数据突发消息)消息扩展。

  ● 前向业务信道,CPTT使用F-DCCH和F-SCH作为前向业务信道。对于组呼,使用相同的长码掩码,F-DCCH和F-SCH的功率控制采用各自独立的外环功控,这也是在cdma2000中定义的。

  ● F-DCCH用于承载信令消息和功率控制信息,正在通话的群组内的每一个成员都被分配一条F-DCCH,使用相同的长码和独立的Walsh码,每个成员的F-DCCH在物理上和逻辑上相互分开,每个F-DCCH发送和组员对应的业务帧,功控信息也由F-DCCH承载,并和R-DCCH共同完成闭环功率控制,闭环功控周期为200Hz,F-DCCH的开环功控也是独立起作用。

  ● F-SCH用于承载话音数据,在同一个小区下的同一个群组内,该信道被指定成“广播”式的和“共享”式的,为了达到共享的目的,F-SCH具有以下特征:

  ——每个群组只有一个F-SCH:对于同一个组呼,所有的F-SCH拥有相同的长码和相同的Walsh码。由于F-SCH拥有相同的编码特征,尽管物理上F-SCH由多处发送出来,移动台也能够将这些F-SCH合并解码,逻辑上,群组内的移动台收到的是一个F-SCH信号。在移动台处接收到的功率是该小区的相同的F-SCH功率的总和,从而达到逻辑上“共享”的目的。

  ——同一个群组内的所有F-SCH发送的语音帧都是一样的:每一个F-SCH的开环功控和闭环功控都是独立起作用的,工作周期为600Hz。由于移动台接收的F-SCH是合并后的F-SCH,因此,每一个移动台都根据接收到的逻辑上的F-SCH功率要求对应的物理上F-SCH发送相应的功率,从而达到逻辑上F-SCH发送的总功率满足最差环境下移动台的接收。

  ——F-SCH切换流程的执行同cdma2000的要求。

  ● 反向业务信道,CPTT系统使用到的反向业务信道包括R-PICH和R-DCCH,R-PICH用于承载功率控制信息,R-PICH的使用同cdma2000标准。

  ● R-DCCH用于承载信令和反向话音数据,每一个组员指配一条R-DCCH,R-DCCH的工作同cdma2000标准。

  3.分组数据接口

  D-Client和BSC之间的接口采用A8/A9,D-Client和D-Server之间的接口采用A10/A11。

  为了提高接续速度,尽管PTT呼叫采用分组数据业务的方式进行,但不采用建立PPP会话连接的方式,而是在R-P协议之上直接建立通道,一条是CTML,用以承载信令,另一条是STDL,用以承载话音。

  CTML的作用见图3。


图3 CTML的作用示意图

  当系统上电时,一条CTML就建立了起来,D-Client将从BSC来的各种Trunk Message通过CTML发送到D-Server,反过来,D-Client将从D-Server来的Trunk Message发送到BSC。

  STDL的作用见图4。


图4 STDL的作用示意图

  通过STDL,D-Server将语音帧迅速发送到移动台。

  三 中兴通讯CPTT市场前景

  中兴CPTT产品,针对传统CDMA网络运营商,可以在已建设的中兴CDMA系统上通过系统升级方便地叠加CPTT业务子系统,提供PTT业务。而针对没有CDMA网络的运营商,可以作为单独的专业集群通信系统,供专业集群网络运营商和新运营商建网运营,提供集群业务和传统移动业务。

  对于我国专业的集群通信运营市场,随着国民经济的发展和专业市场的需求,需要建设全国性的集群公网系统,满足集团用户和专业用户对集群业务的需求。同时也需要提供技术更先进、业务更丰富、更具发展潜力的集群通信系统,满足宽带数据业务和新型增值业务的需求。中兴通讯CPTT系统将在这些方面充分满足市场需求。

  对于我国公众移动通信运营市场,PTT技术的应用还是一片空白。传统移动语音和数据业务的高速发展,掩盖了该技术在专业行业中的特有地位和应用。但随着传统移动通信的普及,业务需求的增加,用户群的细分,特别是整个国民经济的发展,基于PTT技术的相关业务需求将会逐步显现,并得到加速发展。同时,通过移动公网提供PTT业务的共网发展,也是目前的发展方向,CPTT优势明显。


(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

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