大范圍/大容量/實時專用GPS無線數據通信網絡
通過GPS系統對移動目標進行定位跟蹤需要有相應的陸地無線數據通信網絡,公眾網的GSM、CDPD、GPRS等系統具有覆蓋范圍廣,小區制多基站,數據速率高,9600bps以上,信息傳輸有效可靠等優點,是提供車輛防盜報警類業務GPS系統的最佳通信平臺。
公眾網面向公眾業務,信道共用,論次收費,目前發短信息0.1元/次,在用戶量較大時,容易造成信息阻塞和丟失,不能保證實時收發信息,有機構部門統計過收發短信息的平均時間是11秒,時間長的達30多分鐘(見2000年 《移動通信》雜志)。
為了節省費用且不受限于人,大容量實時應用類業務GPS系統需建立自己的專用無線數據網絡平臺。
二、建專網的可行性
專用無線數據網絡基站設備投資并不大,無需值守和維護人員。單基站的有效覆蓋半徑在中小型城市及無高山阻擋地區可達30公里以上,大型中心城市,因高樓密集對電波傳輸產生多徑衰落,有效覆蓋半徑可達15公里左右。通過多基站聯網同步,實現大區域覆蓋,大大擴展無線專網的覆蓋范圍。
實時應用類GPS系統,幾秒鐘更新一次定位信息,一般都局限于某一地區,范圍在幾十公里內,投資幾萬元建立的專用無線數據網絡,運營費用很少,比采用公眾網平臺有效,經濟合算。
三、用什么樣的電臺---專網的用戶規模
用戶容量是專用無線數據網絡的重要指標。無線數據網絡的用戶規模是由無線電臺的數據速率、收發轉換時間和傳輸的信息量決定的。為滿足大容量的要求,專用無線數據網絡的電臺必須提供高的數據速率,如19200bps以上,并能夠迅速的收發轉換,時間在10ms內。
目前的專用無線數據網絡設備基本上都是采用常規調頻電臺加MODEM的方式實現的。電臺工作于230MHz、800MHz數傳業務頻段和350MHz、800MHz集群業務頻段。在25KHz信道,數據速率基本上是1200bps、2400bps,一些采用GMSK等MODEM芯片把輸出的低頻信號直接加到VCO輸入端能實現9600bps的無線數據傳輸,但該方式的射頻指標,難于滿足信息產業部規定要求,且其10-6誤碼靈敏度很低,通信距離非常近,實際當中無法使用。另外,常規調頻電臺的收發轉換時間在50-100ms左右,不能實現高速收發轉換。
深圳華夏盛公司采用前向糾錯編碼、軟件無線電、數字調制相干解調、Viterbi軟判決和表面貼片一體化設計等技術,提供高性能、高穩定、高可靠的DSP無線電臺。電臺提供標準RS-232接口可直接與計算機、GPS接收機控制板連接。25KHz信道間隔空中數據傳輸速率為19200bps,10-6誤碼靈敏度-111dBm,收發轉換時間在7ms以內,電臺其它指標亦符合信息產業部的要求。
假設每個用戶終端需要傳輸50字節的信息,采用華夏盛電臺只需要分配:
50×10÷19200+7=33ms的時隙給每個電臺。
同樣情況,采用調頻電臺加MODEM,一般為2400bps方式則需要分配:
50×10÷2400+50=258ms的時隙。二種情況用戶容量相差約8倍。如果要求GPS系統每10秒鐘更新一次信息,采用調頻電臺加MODEM方式容納不了40個用戶,而采用華夏盛電臺可容納300個用戶。
另外,我們在同樣的環境下,如上海市中心,目前國內高樓最密集城區做過實驗。用國內某公司提供的調頻加9600bpsMODEM方式的數傳電臺只通不到2公里(BER小于10-6),而華夏盛電臺可以覆蓋約15公里半徑。
深圳華夏盛公司是在中國最早從事無線數據傳輸電臺的開發生產廠商之一,產品廣泛用于石油、電力、銀行、水處理等領域的遙測、遙信、遙控,占有中國65%的同類產品市場。深圳華夏盛公司有工作于所有頻段單工車臺、雙工基地臺、熱備基地臺和2.4GHz跳頻擴頻電臺,電臺有遠程診斷和網管功能,可以很方便地根據不同地形、區域組建各種無線數據網絡。
單基站專用無線數據通信網
多基站專用無線數據通信網
四、典型應用
專用無線數據通信平臺的優越性在2001年10月上海的APEC會議上得到了最充分的體現,用華夏盛高速數傳電臺構成的GPS系統顯示了它的強大功能。華夏盛數傳電臺傳輸速率高,收發轉換快,穩定可靠,多次現場實地測試表現優異,受到各方面專家贊揚和首肯,在今年上海舉行的多次重要的國際會議中發揮了作用。
APEC會議期間,多國首腦齊聚上海。為保證會議順利進行,元首們的車輛調度需要精確的實時定位。從浦東機場到元首下榻飯店,到會議中心,沿線30多公里高速公路;市區內,高樓林立,無線通信條件惡劣。江澤民主席在會議中心迎接各方首腦時,要求每位元首的車輛以每1分鐘為間隔順序到達,一秒鐘都不能早也不能晚。為滿足車輛的指揮調度要求,每個元首專車都配備了GPS定位系統。華夏盛高速數傳電臺穩定可靠,每秒鐘提供一次定位信息,車輛調度指揮井然有序,所有的專車都準時到位。上海APEC會議圓滿結束,上海市公安局的高速數傳GPS定位系統受到國務院領導的表揚和肯定。會議結束后,有關領導特別參觀了該系統。
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