论文部分内容阅读
GoTa的含义是开放式集群结构(GIobal open TrunkingArchitechture)，是由中兴通讯独家提出，是我国具有自主知识产权的创新技术。QoTa的开发是基于这样一个背景：无线通信技术正逐渐向第三代移动通信技术，集群通信由于其面临的业务多样化和宽带化也需要引入第三代移动通信技术，集群必须走共网发展的道路才能降低使用的门槛，在网络互连的技术上，目前的蜂窝移动通信系统有大量可资借鉴的技术。
GoTa的空中接口是在第三代移动通信技术中的cdma2000技术基础上进行了优化和改造，使之能够满足现代集群通信的技术要求。首先GoTa采用的呼叫方式是集群通讯中所特有的PTT方式的话音呼叫；为了提高呼叫接续速度，GoTa定义了一套相应的体制结构和协议栈，以满足集群通信系统的快速连接；为了支持群组呼叫，GoTa优化了空中接口，从而达到在同一个小区下同一群组的用户在呼叫时能够共享同一条空中信道的目的。
技术标准体系
GoTa集群通信的相关标准是在CDMA技术标准之外的一套体系完整的规范标准，在CDMA集群领域中关于集群通信的相关标准是独立发展的。从图1可以说明GoTa集群技术标准的体系架构。
无线覆盖能力
由于OoTa是基于cdma 2000开发的集群通讯系统盖能力优于其他时分制式系统的集群通讯系统；主要原因是：GoTa系统扩频带来21dB增益，使得接收机灵敏度优于其他集群系统；GoTa系统软切换不但提供良好的通话质量，而且提供软切换增益，使得覆盖进一步增强。
频率效率
频率复用也称频率再用，就是重复使用(reuse)频率。频率复用是决定频谱效率的一项重要指标，为了从有限频段内获得更多的容量，同一RF频率组可用于其它扇区或蜂窝的次数。频率复用系数决定于系统的C／I值和天线的特性。提高频率复用效率是在有限的频带资源内获得更大系统容量的最直接有效的方法。
GoTa集群系统是基于CDMA技术开发的新一代数字集群通信系统，其频率复用符合CDMA系统频率复用规律。CDMA系统是以扩频通信作为技术基础的，有很强的抗干扰能力，CDMA系统的C／I＜1，是一个负dB值，可以采用频率复用系数为1的复用方式，即相邻小区或者扇区可以使用同一个频串，频率利用率和系统容量能够达到最高。
时分集群系统的频率复用和GsM基本相同，但具体载干比指标上有些差异，下面就以GSM为例进行说明，载波间隔200k，每载波可以时分为8个时隙，每一个时隙作为一个物理信道。原邮电部颁布的《900MHz TDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网技术体制》要求，基本原则是考虑了不同的传播条件，不同的复用方式及多个干扰等因素后，必须满足干扰保护比的要求，即：
同频道干扰保护比：C／I (载波／干扰)≥9dB；邻频道干扰保护比：C／I (载波／干扰)≥-9dB；载波偏离400KHz时的干扰保护比：C／I(载波／干扰)≥-41dB；注：工程设计中需对以上C／I另加3dB余量。
从上面的分析可知，GoTa系统由于载干比小于1，频率复用系数为1；而时分系统的载干比是一个大于1的值，存在一个频率复用系数，频率效率普遍低于OoTa系统。
频点规划分析
决定频率规划的2个重要因素是：
系统频率利用效率；网络热点地区未来话务量增长趋势。
系统频率效率越高，在满足同样用户容量的条件下，则对于频率要求的带宽越小。网络的容量的潜力大，在以后的扩容、升级等问题来说就简单，其以后对频率的需求基本可以确定，便于合理规划。
由于Gota系统是基于CDMA技术，其频率复用效率最大，可以同频复用，因此，只要能够提供1．25M的频段，就可以连续覆盖进行组网。
通过上述分析可知，GoTa系统具有频率效率高、规划简单、容量大、满足大容量的需求。
GoTa系统的技术优势
GoTa系统实现的集群业务功能完善，真正实现了集群调度的功能，如组呼、单呼(私密呼)，广播呼叫、优先呼叫，虚拟专网VPN等功能。
下行业务信道共享是集群系统的一个重要特征。在这一点上，GoTa对无线信道的使用做了优化，做到了下行业务信道的共享，并且为话音的快速接入提供了可能。
GoTa集群通信系统包括两个层面，一是在空中链路上进行共享，二是在网络通信链路上对群组用户也实行共享。
空中链路的共享，意味着同一小区下的同一群组成员共享前向业务信道，达到节省了空中资源，扩大容量的目的。
前向专用控制信道：每个用户都建立独立的信道用于传送用户的信令信息和功率控制信息。
前向补充信道(F-SCH)：F-SCH信道用于传送用户的话音数据，同一组的用户在同一载扇下通过功率共享而实现F-SCH信道的共享。同一组内的每个用户所分配的F-SCH具有相同的特征，这样该载扇下该组内每一个分配了F-SCH的MS都可以对该F-SCH进行解码，那么MS接收到的能量就是该载扇下组内F-SCH的叠加能量。从而实现F-SCH的共享，组内每一个F-SCH在空中发送相同的话音数据包，所有的F-SCH发送都应该同步
前向快速寻呼信道(F-QPCH)：GoTa系统中引进前向快速寻呼信道可以增加手机的待机时间。
反向专用控制信道用于传送用户的信令信息和反向话音数据，组内的每一个激活用户都配专用控制信道，但是只有收到D-Server(PDS)授权信息的M3才能在该信道上传送话音。
GoTa系统的调度系统是在分组域实现的，其对外接口开放。只需要实现开放的外部接口，就可以实现调度系统的重用。在分组域上实现集群语音是移动通信网络发展的方向，GoTa系统的调度系统的设计是符合这种发展趋势的，是一种先进的设计理念，对于保护运营商的投资来说是合理解决方案。
GoTa系统遵循业界标准的系统设计理念，按业务划分构造各子系统，例如调度子系统负责集群业务，交换子系统负责电话互连业务，分组子系统负责分组数据业务等，这样的划分机制使得电话互连业务、分组数据业务、集群业务等各类业务的设计和实现都更加清晰独立，各类业务部署和开展更加灵活独立，有效减少系统的复杂度和业务耦合度。
如图2所示GoTa系统的网络结构中，调度系统通过标准的A8／A9接口的扩展接口A8d／A9d与基站系统连接，进行信令和语音的控制，实现调度业务。GoTa系统继承了CDMA 1×系统的高速分组数据的能力，现在能够提供单用户的最高速率为153．6kbps，用户平均速率可达70kbps，同时系统还能支持语音用户。GoTa系统即将提供307．2kbps的高速分组数据，最终提供高达2．4Mbps的高速数据，为集群网络的业务扩展提供承载能力。
总之，通过以上的分析可以看出GoTa数字集群系统具有以下几个方面的特点：频率利用高，无线信道效率更高；无线网络覆盖好，节省建站；网络规划灵活，节省运营维护费用；语音编码技术先进，语音质量好；切换采用软／更软切换，保证语音连续，不发生掉话；GoTa系统技术标准体系清晰完整，知识产权风险小；集群业务功能完善，专公兼顾；集群群组容量大，扩展能力强；使用分组数据方式实现调度业务，调度系统独立，重用性高。
编辑／樊文辉
GoTa的空中接口是在第三代移动通信技术中的cdma2000技术基础上进行了优化和改造，使之能够满足现代集群通信的技术要求。首先GoTa采用的呼叫方式是集群通讯中所特有的PTT方式的话音呼叫；为了提高呼叫接续速度，GoTa定义了一套相应的体制结构和协议栈，以满足集群通信系统的快速连接；为了支持群组呼叫，GoTa优化了空中接口，从而达到在同一个小区下同一群组的用户在呼叫时能够共享同一条空中信道的目的。
技术标准体系
GoTa集群通信的相关标准是在CDMA技术标准之外的一套体系完整的规范标准，在CDMA集群领域中关于集群通信的相关标准是独立发展的。从图1可以说明GoTa集群技术标准的体系架构。
无线覆盖能力
由于OoTa是基于cdma 2000开发的集群通讯系统盖能力优于其他时分制式系统的集群通讯系统；主要原因是：GoTa系统扩频带来21dB增益，使得接收机灵敏度优于其他集群系统；GoTa系统软切换不但提供良好的通话质量，而且提供软切换增益，使得覆盖进一步增强。
频率效率
频率复用也称频率再用，就是重复使用(reuse)频率。频率复用是决定频谱效率的一项重要指标，为了从有限频段内获得更多的容量，同一RF频率组可用于其它扇区或蜂窝的次数。频率复用系数决定于系统的C／I值和天线的特性。提高频率复用效率是在有限的频带资源内获得更大系统容量的最直接有效的方法。
GoTa集群系统是基于CDMA技术开发的新一代数字集群通信系统，其频率复用符合CDMA系统频率复用规律。CDMA系统是以扩频通信作为技术基础的，有很强的抗干扰能力，CDMA系统的C／I＜1，是一个负dB值，可以采用频率复用系数为1的复用方式，即相邻小区或者扇区可以使用同一个频串，频率利用率和系统容量能够达到最高。
时分集群系统的频率复用和GsM基本相同，但具体载干比指标上有些差异，下面就以GSM为例进行说明，载波间隔200k，每载波可以时分为8个时隙，每一个时隙作为一个物理信道。原邮电部颁布的《900MHz TDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网技术体制》要求，基本原则是考虑了不同的传播条件，不同的复用方式及多个干扰等因素后，必须满足干扰保护比的要求，即：
同频道干扰保护比：C／I (载波／干扰)≥9dB；邻频道干扰保护比：C／I (载波／干扰)≥-9dB；载波偏离400KHz时的干扰保护比：C／I(载波／干扰)≥-41dB；注：工程设计中需对以上C／I另加3dB余量。
从上面的分析可知，GoTa系统由于载干比小于1，频率复用系数为1；而时分系统的载干比是一个大于1的值，存在一个频率复用系数，频率效率普遍低于OoTa系统。
频点规划分析
决定频率规划的2个重要因素是：
系统频率利用效率；网络热点地区未来话务量增长趋势。
系统频率效率越高，在满足同样用户容量的条件下，则对于频率要求的带宽越小。网络的容量的潜力大，在以后的扩容、升级等问题来说就简单，其以后对频率的需求基本可以确定，便于合理规划。
由于Gota系统是基于CDMA技术，其频率复用效率最大，可以同频复用，因此，只要能够提供1．25M的频段，就可以连续覆盖进行组网。
通过上述分析可知，GoTa系统具有频率效率高、规划简单、容量大、满足大容量的需求。
GoTa系统的技术优势
GoTa系统实现的集群业务功能完善，真正实现了集群调度的功能，如组呼、单呼(私密呼)，广播呼叫、优先呼叫，虚拟专网VPN等功能。
下行业务信道共享是集群系统的一个重要特征。在这一点上，GoTa对无线信道的使用做了优化，做到了下行业务信道的共享，并且为话音的快速接入提供了可能。
GoTa集群通信系统包括两个层面，一是在空中链路上进行共享，二是在网络通信链路上对群组用户也实行共享。
空中链路的共享，意味着同一小区下的同一群组成员共享前向业务信道，达到节省了空中资源，扩大容量的目的。
前向专用控制信道：每个用户都建立独立的信道用于传送用户的信令信息和功率控制信息。
前向补充信道(F-SCH)：F-SCH信道用于传送用户的话音数据，同一组的用户在同一载扇下通过功率共享而实现F-SCH信道的共享。同一组内的每个用户所分配的F-SCH具有相同的特征，这样该载扇下该组内每一个分配了F-SCH的MS都可以对该F-SCH进行解码，那么MS接收到的能量就是该载扇下组内F-SCH的叠加能量。从而实现F-SCH的共享，组内每一个F-SCH在空中发送相同的话音数据包，所有的F-SCH发送都应该同步
前向快速寻呼信道(F-QPCH)：GoTa系统中引进前向快速寻呼信道可以增加手机的待机时间。
反向专用控制信道用于传送用户的信令信息和反向话音数据，组内的每一个激活用户都配专用控制信道，但是只有收到D-Server(PDS)授权信息的M3才能在该信道上传送话音。
GoTa系统的调度系统是在分组域实现的，其对外接口开放。只需要实现开放的外部接口，就可以实现调度系统的重用。在分组域上实现集群语音是移动通信网络发展的方向，GoTa系统的调度系统的设计是符合这种发展趋势的，是一种先进的设计理念，对于保护运营商的投资来说是合理解决方案。
GoTa系统遵循业界标准的系统设计理念，按业务划分构造各子系统，例如调度子系统负责集群业务，交换子系统负责电话互连业务，分组子系统负责分组数据业务等，这样的划分机制使得电话互连业务、分组数据业务、集群业务等各类业务的设计和实现都更加清晰独立，各类业务部署和开展更加灵活独立，有效减少系统的复杂度和业务耦合度。
如图2所示GoTa系统的网络结构中，调度系统通过标准的A8／A9接口的扩展接口A8d／A9d与基站系统连接，进行信令和语音的控制，实现调度业务。GoTa系统继承了CDMA 1×系统的高速分组数据的能力，现在能够提供单用户的最高速率为153．6kbps，用户平均速率可达70kbps，同时系统还能支持语音用户。GoTa系统即将提供307．2kbps的高速分组数据，最终提供高达2．4Mbps的高速数据，为集群网络的业务扩展提供承载能力。
总之，通过以上的分析可以看出GoTa数字集群系统具有以下几个方面的特点：频率利用高，无线信道效率更高；无线网络覆盖好，节省建站；网络规划灵活，节省运营维护费用；语音编码技术先进，语音质量好；切换采用软／更软切换，保证语音连续，不发生掉话；GoTa系统技术标准体系清晰完整，知识产权风险小；集群业务功能完善，专公兼顾；集群群组容量大，扩展能力强；使用分组数据方式实现调度业务，调度系统独立，重用性高。
编辑／樊文辉