主頁（http://www.www.xzhtuan.com）：PDT空中接口協議剖析（一） 一代警用數字集群(PDT，Police Digital Trunking)標準由公安部信息通信局在2010年4月20日公布。新標準具有組網成本低、覆蓋區(qū)域大，互通性好以及能與現有公安的常規(guī)、模擬集群系統兼容等優(yōu)點。 為了與常規(guī)系統相兼容，PDT的空中接口協議在突發(fā)與幀結構、FDD與TDD、上下行信道定時關系、隨路與嵌入信令等方面有其獨特之處。 1. PDT技術指標 接入方式：TDMA 載波寬度：12.5KHz 載波速率：9.6 kbps 每載波信道數：2 調制方式：4-FSK 語音編碼：AMBE+AMBE ++/SELP 語音編碼速率：2.4kbps 最大數據速率：4.8 kbps(9.6kbps) 2. PDT協議框架 PDT協議框架遵循OSI-RM層次結構，定義了如圖1所示的三層模型。協議的第一層為物理層，第二層為數據鏈路層，在這一層協議被垂直分成兩部分，一個是用戶平面，另一個是控制平面。第三層為呼叫控制層，位于控制平面，用于提供PDT需要支持的服務。
3. 4FSK調制 PDT采用四級移頻鍵控(4FSK)調制方式，每一個調制符號(波特)攜帶2個比特的信息。該調制方式與TETRA的π/4DQPSK調制方式相比，具有相同的調制效率，但4FSK的已調載波包絡恒定，可以采用髙效的非線性功放，而π/4DQPSK的已調載波包絡不恒定，必須采用低效、昂貴的線性功放。 4. PDT突發(fā)與幀結構 PDT系統采用基于2時隙的TDMA幀結構。PDT集群系統將上、下行載波的每一幀劃分為兩個時隙，每個時隙都被用作一個無線信道(物理信道)。一個無線信道由一對上、下行信道組成。BS連續(xù)發(fā)射，而MS僅在指定載頻兩個時隙中的一個時隙上進行發(fā)射，故MS的發(fā)射機是斷續(xù)工作的。 一個PDT突發(fā)為一段載有信息的己調載波，從而形成了PDT系統的物理信道，該物理信道可用以承載各種邏輯信道。邏輯信道分為兩類：業(yè)務信道與控制信道。 4.1 PDA的基本突發(fā)結構 PDT的TDMA幀長為60ms;一個幀分為時長為30ms的兩個時隙(突發(fā))。PDT的基本的突發(fā)結構如圖2所示，包含兩個108bits的負載區(qū)域和一個48bits的同步(SYNC)或嵌入信令區(qū)域。
在每個上下行突發(fā)的中間區(qū)域用來承載同步圖案或者嵌入信令。 4.2 上行突發(fā)間的保護時間 從圖3的一個TDMA上行幀可見，在上行信道的每個突發(fā)之間，有2.5ms的保護時間，該保護時間用于： 保護功放輸出功率的上升沿和下降沿。 避免MS與BS信號之間因電波傳播延時不同，而造成不同MS上行突發(fā)之間的重疊現象。 MS雙工工作時，一個時隙用于發(fā)射，另一個時隙用于接收。保護時間提供了MS頻率合成器轉頻的鎖定時間和收發(fā)開關的切換時間。
4.3 下行突發(fā)間的CACH PDT的下行幀結構如圖4所示，下行幀連續(xù)發(fā)射，即使信道空閑，BS亦要發(fā)射空閑信息用來填滿整個下行時隙。下行幀亦由兩個時隙組成，下行幀兩個時隙之間的2.5ms間隙，用于承載公共廣播信道 (CACH，Common Announcement Channel)。
4.4 上下行幀結構 PDT上下行幀結構如圖5所示，兩個TDMA物理信道的時隙標為信道1和信道2。上行標為“MS TX”，下行標為”BS TX”。
圖5 TDMA時序 因PDT上下行載波每幀分為兩個時隙，故可以提供兩對上下行信道，即兩個物理信道。 5. 對齊模式與偏移模式 語音和數據會話要求有一對上、下行信道，上、下行信道之間的定時關系既可以是對齊模式，亦可以是偏移模式。上、下行信道的邏輯關系如表1所示，由表可見一個邏輯信道包括上、下行信道，其中邏輯信道標號與下行信道的標號相同。 表1 上行和下行邏輯信道關系
控制信道以及業(yè)務信道一般都采用對齊模式，業(yè)務信道在全雙工通話時可采用偏移模式。 5.1 對齊模式 該模式僅適用雙頻FDD模式，如圖6所示，在對齊信道模式下，邏輯信道1由下行信道(時隙)1和上行信道(時隙)2組成，占用邏輯信道1的BS在下行信道1發(fā)射和接收上行信道2的發(fā)射;MS在上行信道2發(fā)射和接收下行信道1的發(fā)射。邏輯信道2不再贅述。 可見在對齊模式下的BS發(fā)MS收與MS發(fā)BS收同時(同一時隙)進行，對齊模式適用于單工和半雙工。若用于雙工，MS需要利用上下行異頻來分開收發(fā)，即MS需要有雙工器。
圖6 對齊信道模式 5.2 偏移模式 如圖7所示，在偏移信道模式下，邏輯信道1由下行信道(時隙)1和上行信道(時隙)1組成，占用邏輯信道1的BS在下行信道1發(fā)射和接收上行信道1的發(fā)射;MS在上行信道1發(fā)射和接收下行信道1的發(fā)射。邏輯信道2不再贅述。 可見工作在偏移模式下的BS與MS收發(fā)時隙互相錯開，因為MS收發(fā)錯開一個時隙，故雙工工作的MS可以用收發(fā)切換開關替代昂貴的雙工器。
圖7 偏移信道模式 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
