





下面是高速对TETRA误码率性能影响的简短报告。这个报告也提到了GSM-R的相应状况。众所周知,终端速度影响因素如下: 1.多普勒频移:但时速为50km/h时,多普勒频移为18.5Hz;当时速为200km/h时,多普勒频移为74Hz;当时速400km/h时,多普勒频移为185Hz;当时速1000km/h时,多普勒频移为370Hz。 2.改变信道传输的速率(衰落率)。 在下列方式zhogn,可以导致接收机误码率性能的变化: 1.随着速度的增加,如果接收机在一个足够宽的范围内不使用自动频率控制(AFC),差分解调器的性能会恶化。TETRA使用了具有AFC的差分解调器,多普勒频移就不是问题。 AFC性能在接受载频突然变化时会受到影响,例如在小区切换时,或当高速运行的火车非常接近基站时都会有这个问题。但是,正确设计的接收机可检测到失锁,并在仅丢失几个时隙的数据后就快速捕获到信号。正确设计的切换机制还可消除数据丢失。大的多普勒频偏会影响注册无线设备的性能,但正确的接收机设计考虑了多普勒频偏,可以解决这个问题。 2.GSM接收机需要均衡器,相干和均衡性能会随着速度的提高而恶化,因为跟踪变化信道的信道估计能力要快速下降。多数TETRA接收机常规不使用均衡器,值得注意,GSM均衡快速衰落信道困难的原因是速度增加接收性能变坏。一些GSM-R生产商计划改良均衡器以解决这个问题。 3.由于交织器效果的增强,交织卷积编码信道的性能(例如大多数的TETRA逻辑信道)会随着速度的提高而改良到一定限度。仿真表示,在速度提高到约300km/h之前,编码的TETRA信道误码率一直在下降,之后逐渐升高,在500km/h时与50km/h时的误码率想当。GSM也使用交织卷积编码信道;作为一个选项,使用跳频解决频率选择性干扰。这样,编码信道部分的性能应该大致相当。 以上论述表明TETRA接收机比GSM接收机更容易实现高速移动终端信号的正确解调。原因是GSM有较短的符号周期,相干接收机需要信道跟踪,其性能随速度提高而变坏,但随着GSM-R的均衡器的改进,TETRA和GSM-R都可以以500km/h速率工作。
TETRA MOU成员公司的试验已经证明TETRA在800MHz频段上可以以500km/h速率工作。
注5:根据地形而不同,在农村GSM系统的小区覆盖半径大约是~10km。而TETRA是10~25km。同样数量的TETRA基站可以覆盖更大的区域,或者说要覆盖一个指定区域需要更少的TETRA基站。这将降低系统建设费用,对铁路运营商来说很重要。 小区大小的效果对铁路运营者很有意义,铁路沿线需要较大的小区半径和较少的RF站址,这可能代表有效的投资。 TETRA的58km界限是由于自由空间传播延时造成,TETRA突发结构中有14个防护比特。GSM在相邻的时隙间有8.25比特(30us)。它的传输界限为4.5km。但GSM允许防护时间可以扩展到237us,这样就可使传输距离达到40km。 注6:当相邻的小区信到全忙(所有业务信道全部使用)时,需要特别地考虑TETRA和GSM-R的小区无缝切换。但是,因为TETRA的紧急呼叫功能中有断开低优先级用户强行预占的协议,TETRA能更好地提供小区之间无缝切换。
因为当火车穿越小区时数据传输和话音通信都不允许掉线,这个特征从安全角度考虑非常重要。
3 功能和时间性能 在前面分析的基础上,这节对GSM-R 和TETRA 系统支持的话音、数据和铁路特定功能进行比较。部分功能在前面已经详细讨论过。 表2:GSM-R 和TETRA 话音业务