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一种无线调度专网的判选控制器设计

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:364

无线调度专网广泛应用于公安、铁路、出租车队等调度部门。它是一个以组群呼叫、接收转发为主的移动通讯系统。该系统一般为异频双工方式工作,可实现调度台与移动组群的每个成员之间(纵向)、以及同一组群的不同成员之间(横向)的语音通讯。它的特点是系统信道数少,组群用户数少,要求建网投资要小,网络覆盖率要高。在频率资源有限的情况下,分集接收、准同步发射式无线调度专网是解决广域覆盖问题的最佳方案。所谓分集接收、准同步发射即是采用若干同频发射基站对系统下行发射信号作同频、同相发射,全方位覆盖下行通讯区域。同时,为了解决移动手持台上行信号相对较弱的问题,可在上行通讯不佳的区域内再增加m-1个同频分集接收基站,各个接收基站交叉覆盖通讯网的上行通讯区域。系统控制中心的判选控制设备将对这m个接收信号做信噪比分析,瞬时、动态地将最佳接收信号切换给系统调度。该方法称之为“判选式分集接收”。与小区覆盖的集群调度网相比,它具有系统投资小,占用频率资源少,操作和维护方便等优点。

&nb sp; 系统组成与功能

本分集接收、准同步发射调度系统示意图如图1。

图1 分集接收、准同步发射调度系统

判选控制器是系统控制中心的核心设备。

自行设计的常规无线调度专网的组成与功能如下:单信道,最大可支持16个判选式分集接收基站、4个准同步发射基站;控制中心与基地站采用有线链路连接;系统为异频双工方式,移动台为异频半双工方式;同频发射采用铷振荡源作为基准频率;系统的接收-转发总延时≤100ms ;信噪比分析和链路静态噪声分析;控制中心有三个调度操作台(一个主调度操作台和两个辅助调度操作台),起监听和调度作用;调度员能通过友好的人机界面对整个系统进行监控;系统具备自我诊断功能,包括接收语音链路的好坏,转发链路的好坏,系统的增益的自动控制等。这些功能都需要通过判选控制器来实现。

其中,信噪比分析采用射频选择(五个等级音调)和链路静态噪声分析相结合的方法。射频选择法即通过判断各个接收的射频信号的强弱来达到分析系统信噪比的目的。它将本应在系统控制中心对各路语音信号进行噪声分析的大部分工作“前移”到接收基站。采用这种方法是基于这样一个事实:接收机接收到的高频信号越强,接收机的静噪电平就越大,鉴频输出的语音信号的信噪比就越高。因此,在接收基站将静噪电平作检波、a/d转换处理,再将它分成s个等级,分别一一对应于s个特定等级音调(频率位于有效语音频谱外见表1),并叠加在接收语音上一起经链路传送回系统控制中心。而控制中心的判选器只需简单地比较m路语音的音调频率大小即可选出最佳语音,确保最短的呼叫接入时间。表1 某调度专网 高频信强度-静噪电平-信噪比-等级音调 关系对应表:

高频信号强度(50ω) 静噪电平(600ω) 信噪比s/n 等级音调

<0.3uv 0-10 dbm&nbsp;<12db 2707hz

0.3-0.8uv 10-18 dbm 12-20db2

792hz

0.8-1.5 uv 18-25 dbm 20-28db 2852hz

1.5-2.2 uv 25-30 dbm 28-35db 2913hz

>2.2 uv >30 dbm >35db 2972hz

注:系统音频率范围 300-2500hz

系统分析与判选控制器设计

该专用网的主要功能实际上是通过同频分集接收基站接收移动台上传的信息,然后通过同频发射基站转发到区域内的移动台,从而实现调度台与移动组群的每个成员之间(纵向)、以及同一组群的不同成员之间(横向)的语音通讯。在这个过程中,牵涉到多个同频发射基站和多个同频分集接收基站,对语音信号来说,就有选择最佳信道的问题。为了使整个系统可靠运行,就必须有自我检测功能。这些都必须要有一个控制器来完成。图2是判选控制器的功能组成。

图2 判选控制器的功能框图

从接口上分析,该系统需要16路语音通道、4路发射信号通道、和3个调度台信号以及与pc机通信的信道。这里最少需要25个控制信号,再加上滤波器(分离语音信号和特定等级音调信号)、自测dtmf信号和a/d转换等控制,初步确定要40个控制信号才有余

无线调度专网广泛应用于公安、铁路、出租车队等调度部门。它是一个以组群呼叫、接收转发为主的移动通讯系统。该系统一般为异频双工方式工作,可实现调度台与移动组群的每个成员之间(纵向)、以及同一组群的不同成员之间(横向)的语音通讯。它的特点是系统信道数少,组群用户数少,要求建网投资要小,网络覆盖率要高。在频率资源有限的情况下,分集接收、准同步发射式无线调度专网是解决广域覆盖问题的最佳方案。所谓分集接收、准同步发射即是采用若干同频发射基站对系统下行发射信号作同频、同相发射,全方位覆盖下行通讯区域。同时,为了解决移动手持台上行信号相对较弱的问题,可在上行通讯不佳的区域内再增加m-1个同频分集接收基站,各个接收基站交叉覆盖通讯网的上行通讯区域。系统控制中心的判选控制设备将对这m个接收信号做信噪比分析,瞬时、动态地将最佳接收信号切换给系统调度。该方法称之为“判选式分集接收”。与小区覆盖的集群调度网相比,它具有系统投资小,占用频率资源少,操作和维护方便等优点。

&nb sp; 系统组成与功能

本分集接收、准同步发射调度系统示意图如图1。

图1 分集接收、准同步发射调度系统

判选控制器是系统控制中心的核心设备。

自行设计的常规无线调度专网的组成与功能如下:单信道,最大可支持16个判选式分集接收基站、4个准同步发射基站;控制中心与基地站采用有线链路连接;系统为异频双工方式,移动台为异频半双工方式;同频发射采用铷振荡源作为基准频率;系统的接收-转发总延时≤100ms ;信噪比分析和链路静态噪声分析;控制中心有三个调度操作台(一个主调度操作台和两个辅助调度操作台),起监听和调度作用;调度员能通过友好的人机界面对整个系统进行监控;系统具备自我诊断功能,包括接收语音链路的好坏,转发链路的好坏,系统的增益的自动控制等。这些功能都需要通过判选控制器来实现。

其中,信噪比分析采用射频选择(五个等级音调)和链路静态噪声分析相结合的方法。射频选择法即通过判断各个接收的射频信号的强弱来达到分析系统信噪比的目的。它将本应在系统控制中心对各路语音信号进行噪声分析的大部分工作“前移”到接收基站。采用这种方法是基于这样一个事实:接收机接收到的高频信号越强,接收机的静噪电平就越大,鉴频输出的语音信号的信噪比就越高。因此,在接收基站将静噪电平作检波、a/d转换处理,再将它分成s个等级,分别一一对应于s个特定等级音调(频率位于有效语音频谱外见表1),并叠加在接收语音上一起经链路传送回系统控制中心。而控制中心的判选器只需简单地比较m路语音的音调频率大小即可选出最佳语音,确保最短的呼叫接入时间。表1 某调度专网 高频信强度-静噪电平-信噪比-等级音调 关系对应表:

高频信号强度(50ω) 静噪电平(600ω) 信噪比s/n 等级音调

<0.3uv 0-10 dbm&nbsp;<12db 2707hz

0.3-0.8uv 10-18 dbm 12-20db2

792hz

0.8-1.5 uv 18-25 dbm 20-28db 2852hz

1.5-2.2 uv 25-30 dbm 28-35db 2913hz

>2.2 uv >30 dbm >35db 2972hz

注:系统音频率范围 300-2500hz

系统分析与判选控制器设计

该专用网的主要功能实际上是通过同频分集接收基站接收移动台上传的信息,然后通过同频发射基站转发到区域内的移动台,从而实现调度台与移动组群的每个成员之间(纵向)、以及同一组群的不同成员之间(横向)的语音通讯。在这个过程中,牵涉到多个同频发射基站和多个同频分集接收基站,对语音信号来说,就有选择最佳信道的问题。为了使整个系统可靠运行,就必须有自我检测功能。这些都必须要有一个控制器来完成。图2是判选控制器的功能组成。

图2 判选控制器的功能框图

从接口上分析,该系统需要16路语音通道、4路发射信号通道、和3个调度台信号以及与pc机通信的信道。这里最少需要25个控制信号,再加上滤波器(分离语音信号和特定等级音调信号)、自测dtmf信号和a/d转换等控制,初步确定要40个控制信号才有余

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