警用数字集群(PDT)通信系统多控制信道的实用性

王 序, 傅 凌(浙江省公安厅科技信息化局,杭州 310009)

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摘要:必须用一种全新的方式来彻底解决单控制信道上、下行压力,即采用多控制信道分流、负载均衡方式来解决单控

制信道性能瓶颈问题,本文将重点探讨PDT系统中的多控制信道模式。

关键词:控制信道;多控制信道;负载均衡d o I:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2018.07.009

中图分类号:TN915.85,TN929.52 文献标示码:A 文章编码:1672-7274(2018)07-0022-03

1 引言

随着PDT网络建设的全面铺开并成熟运用,

PDT网络的业务承载量也日益增加,新的需求也随着PDT网络的应用而产生。国内公共安全行业中,

由于环境不同,建设思路不同,甚至考虑到日渐增多的大型安保活动,在某些场景下,会导致个别基站上登记的终端用户数量过多,同时呼叫量也大,导致上行登记压力大,呼叫信令和必要的广播信令下行压力也大,甚至部分信令由于堆积过多无法下

发,无法保证正常的业务执行。因此在PDT网络使

用量日益增加的情况下必须寻求一个方式来解决此问题。

2 PDT标准中的控制信道

PDT采用TDMA双时隙技术,使用12.5KHZ带宽载波并将其分为2个时隙,使得单个载波可以同时支持2路通话(等效为两个6.25khz信道)。如图1所示。

在PDT集群系统基站中,一个支持12.5KHZ带宽的信道机载波板,可以设置为业务信道载波板,也可以设置为控制信道载波板。

按照PDT标准技术要求,控制信道所在的载频会划分为两个逻辑信道,可设置逻辑信道1为控制信道,逻辑信道2为辅助控制信道或者业务信道。如图2所示。

通常为了更好地支持终端定位数据的获取,我

们设置逻辑信道2为辅助控制信道,简称辅控信道,

辅控信道与控制信道为同一载频的两个不同时隙。

控制信道是基站与移动台间的一点对多点的双向信道。包括:系统广播,随机接入,登记入网,业务的发起和接收,完成业务的建立过程。

辅助控制信道主要是为了缓解控制信道对定位业务的处理压力,而主要是用来传输终端定位数据的信道,为提高上传效率,避免了随机接入空口碰撞的情况,采用按时隙上拉终端定位数据的方式,实现单

辅助控制信道1000次/分钟定位数据上传的指标。

3 多控制信道论证

多控制信道负载均衡是指基站提供多个控制信道进行大业务量处理。当大量终端在同一基站登记时,控制信道的相邻时隙也配置为控制信道进行登记以及与登记相关业务的处理,减小登记压力,缩短登记时间。

在基站采用单控制信道的场景下,如果某基站的登记移动终端数量太多,会导致移动终端入网登记困难,移动终端无法正常使用,信令无法及时处理,导致调度活动无法及时开展,会造成巨大损失。

举例来说,某一场景中的高山站的基本情况如下:16个载波;平时大约1100个活跃终端用户;鉴

权、ESN检查未开启;呼叫量大,业务信道使用率经常达到80%~85%,即并行呼叫路数25路。

从现有情况来说,该基站业务使用率已经非常高,基站长期处于繁忙状态,现把指标进一步扩大来论证多控制信道的合理性、优越性,并通过论证分析得出多控制信道能彻底解决类似场景中的上行、下行压力问题。

现将基站指标扩大为:48个载波;2000个活跃终端用户;鉴权、ESN检查、自动优选基站等相关业务全开;业务信道使用率达到95%及以上,即并行呼叫路数80路。

以上指标并非多控制信道支持的最大指标值,取上述指标只用于理论论证案例,且上述指标对 于国内目前及未来数年业务扩展都可以很好地满足其要求。

3.1 多控制信道配置:

物理载波板采用4+4模式配置,即:4个独立

载波板的控制信道和4个独立载波板的专用GPS信道。如表1所示。 3.2上行可行性分析解决

单个独立的控制信道均衡分担所有终端登

记。即:控制信道1广播C_ALOHA (MASK=2, ADDR=0000 0000 0000 0000 0000 0000);控制信道2广播C_ALOHA(MASK=2,ADDR=0000 0000 0000 0000 0000 0001);控制信道3广播C_ALOHA (MASK=2,ADDR=0000 0000 0000 0000 0000 0010);控制信道4广播C_ALOHA (MASK=2, ADDR=0000 0000 0000 0000 0000 0011)。

其中,MASK=2表示将空口地址划分为4部分,终端根据空口地址低2位与系统广播的MASK地址

低位匹配登记到相应的控制信道:终端空口地址低

2位为00在控制信道1登记;终端空口地址低2位为01在控制信道2登记;终端空口地址低2位为10在控制信道3登记;终端空口地址低2位为11在控制信道4登记。该方式采用的是PDT/DMR标准技术实现,符合PDT/DMR标准厂家的终端都支持。

单个基站2000个终端,各个控制信道平均分摊500终端,业务全开的情况下即使终端同时开机登记,根据随机接入登记仿真结果,16分钟可完成所

图1模拟技术与PDT TDMA技术

图2控制信道所在的载频

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