





1 引言
最近有关铁路业选用何种无线通信技术的讨论有很多——即使用GSM-R 还是TETRA。对当今的某些铁路运营者来说,这似乎是一个两难的选择。 国际铁路联盟(UIC)在1993 年选择GSM 标准作为未来铁路数字移动通信系统的基础,此时TETRA 标准才刚刚建立。GSM-R 标准由GSM 演变而来,并且在GSM 中增加了广播呼、组呼和优先权等新的服务。 TETRA MOU 组织提出的这个文件分析和比较了TETRA 和GSM-R 两种技术。这个文件将包括下列各节列出的TETRA 和GSM-R 性能和功能:RF(射频)性能比较、功能、经济效益和未来发展。另外,在第5 部分中用结论结束这个文件。
2 射频性能比较
TETRA 从设计之初就是为了迎合专业无线移动(PMR )市场和公共安全功能的需求。而GSM-R 是由GSM 系统修改而来,即由公众无线网络系统改造成适合铁路运营的专业无线移动系统。 专业无线移动系统专为需要快速通信的专业人士设计,可同时与工作组中的每一个人进行通信,并有应急功能。另一方面,公众无线网面向完全不同的用户,为普通公众使用,适合个人呼叫,对快速呼叫的建立没有要求。
下表给出了TETRA 和GSM-R 的射频性能比较

从表 1 可以看出,运营者需要考虑频率复用、使用范围等重要方面。下面注4中重点考虑最大终端速度的多普勒效应和潜在的码间干扰。
注1:在频谱利用率方面,因为TETRA 提供4 信道/25kHz,而GSM 提供8 信道/200kHz,TETRA 的频谱利用率是GSM 的频谱利用率的4 倍。
TETRA 系统有更多的频谱效率和更多的有效信道,因此TETRA 能提供更多的信道,支持更大的容量,在不增加任何射频设备的情况下有更强的能力来符合未来移动数据应用。
注2:从GSM-R 的2 ×4MHz(20 信道)频段中提供防止GSM-R 和模拟FM(GSM-R 直通解决方案)相互干扰所需要的300kHz 防卫带。这一要求很容易妨碍那些铁路交通繁忙的城市频率规划。
注3:基于19dB 的C/I 要求的TETRA 系统需要使用12 个小区频率复用模式,基于9dB 的 C/I 要求的GSM 系统需要使用7 个小区复用模式。考虑到这种频率复用情况,以及在同样带宽内TETRA 提供的语音信道比GSM 高4 倍,我们发现TETRA 的频谱效率是GSM 系统(全向天
线)的频谱效率的2.3 倍(4 ×7/12)。
许多铁路运营商,尤其是在人口稠密的城市里要面对频谱效率问题。频谱效率较高的系统意味着需要较少频谱就能提供同样数量的话务量。这就有助于解决管理者和运营者面对的频率配置问题。
注4:有人提出TETRA 能否适合高速移动终端。因为如今的火车平均速度非常快,时速超过200 公里,最高达到350 公里左右,所以无线系统在高速情况下的性能很重要。速度会影响 TETRA 的误码率,尤其是在高速铁路应用中,当火车时速达到350 公里时,这个问题尤显重要,实际上,GSM-R标准要求无线通信系统应该支持时速达500公里的应用场合。可是,它没有明确是否在相应的速度下做过测试。