第二章 集群通信系统概述
集群通信资料
消防：实现火灾现场的 实时通信和信息共享，
提高救援效率
急救：实现救护车辆的 实时调度和导航，提高
救援速度
集群通信技术在交通运输领域的应用
01 航空公司：实现航班的实时调度和信息服务，提高航班准点率 02 铁路：实现列车的实时调度和监控，提高铁路运输效率 03 公路：实现车辆的实时调度和导航，提高道路运输效率
集群通信技术的未来发展方向
高度集成：将 多种通信功能 集成在一个平 台上，提高资
源利用率
01
智能化：利用 人工智能和大 数据技术，提 高通信效率和
准确性
02
网络化：实现 互联网和物联 网的融合应用， 拓展集群通信 技术的应用领
域
03
04
集群通信技术的应用案例
集群通信技术在公共安全领域的应用
警察：实现警务人员的实时调度和指 挥，提高应急响应速度
集群通信技术的趋势
• 高度集成：将多种通信功能集成在一个平台上 • 智能化：利用人工智能和大数据技术提高通信效率 • 网络化：实现互联网和物联网的融合应用
集群通信技术的应用 场景
• 公共安全领域：警察、消防、急救等部门的协同作战 • 交通运输领域：航空公司、铁路、公路等运输工具的调度与管理 • 企事业单位：办公自动化、会议系统、内部通信等场景
谢谢观看
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• 实现信息共享和资源调度 • 提高工作效率和团队协作
02
集群通信系统的组成与原理
集群通信系统的硬件组成
基站设备：负责信号的接收 和发送
交换设备：实 现信号的路由
和调度
终端设备：用 户进行通信的
终端设备
传输设备：负 责信号的传输
• 包括天线、收发器、 放大器等组件
我国数字集群通信系统介绍
摘要首先介绍了集群通信发展现状，然后分别介绍了国内数字集群通信系统的特点、网络结构和关键技术。
关键词数字集群民族产业1、前言从数字集群通信的发展现状来看，我国集群产业还处在发展初期，与公众移动通信的发展规模相比，数字集群通信的规模还远远落后于移动通信。
而且，无论是TETRA系统还是iDEN系统，其标准的开放性不高，iDEN系统为摩托罗拉独家垄断，而TETRA系统虽然在空中接口可以做到兼容，但各个厂商的系统之间不能互联互通，从而影响了TETRA系统的发展。
这种状况造成最直接的问题是终端和系统设备价格较高，或者是系统维护、升级和扩容的成本较高，这在很大程度上限制了数字集群通信在我国的发展。
由于我国的集群通信存在着相当规模的市场和发展潜力，因此国内的多个电信设备制造商(例如中兴、华为和大唐)，都在大力研发数字集群通信设备，并已经相继研制出符合集群通信要求的数字集群系统设备。
目前，国内能够提供完整的数字集群系统设备和终端的有华为开发的基于GSM的数字集群通信系统(GT800系统)、中兴开发的基于CDMA的数字集群通信系统(GoTa系统)。
基于TD-SCDMA的数字集群系统方案目前也在制定当中。
下面对GoTa 系统以及GT800系统的结构和特点做一简要介绍。
2、GoTa系统GoTa的含义是开放式集群结构(GlobalopenTrunkingArchitechture)，是为满足数字集群通信专网和共网用户的需要而开发的。
GoTa的空中接口在cdma2000技术基础上进行了优化和改造，使之能够满足现代集群通信的技术要求。
GoTa采用的呼叫方式是集群通信中所特有的PTT方式的话音呼叫。
为了提高呼叫接续速度，GoTa还定义了一套相应的体制结构和协议栈以满足集群通信系统的快速连接。
为了支持群组呼叫，GoTa优化了空中接口，从而达到在同一个小区/载频下同一群组的用户在呼叫时能够共享同一条空中信道的目的。
GoTa在处理通信连接时也采用了共享的方式，这将减少网络处理呼叫时的时延。
数字集群移动通信系统
=23.9%
图3-1电路利用度与电路容量的关系
可见，第一类电信络形态的最大可能的络资源利用效率只有24%。如果一个单独指挥通信系统只有2条电路， 电路利用率只有20%；如果一个集群指挥通信系统共有20条电路，电路利用率可以达到65%。可见，集群应用可以 明显提高电路利用率。
集群通信系统的发展概况
1．国外发展概 况
2．国内发展概 况
（1）模拟集群通信系统 1985年，无线电对讲机发展成为模拟集群通信系统。典型的模拟集群通信系统有FAST模拟集群通信系统、 SMARTNET模拟集群通信系统、MULTI-NET模拟集群通信系统和ACTIONWT模拟集群通信系统。 （2）数字集群通信系统 1998年ITU提出《用于调度业务的高效频谱的数字陆上移动通信系统》（ITU-R37/8）文件，说明集群通信系 统的总体目标是： ①更高的频谱利用效率； ②高话音业务质量和加密； ③支持话音和非话音业务，能与PSTN和ISDN互通； ④具有语音和数据的手持台和车载电台接口； ⑤要求移动台重量轻、体积小、便宜、省电。 同时推荐“陆上集群无线电系统”（TETRA，Terrestrial Trunked Radio System）和“数字综合移动无 线电
分别建设多个容量比较小的专用指挥通信系统比合伙建设一个比较大的共用指挥通信系统，显然可以降低建 设和维护成本。同时，如上所述，又可以提高络资源利用效率。
分别建设专用指挥通信系统肯定可以保障服务质量。但是，多家共用一个集群通信系统就可能发生使用次序 矛盾；同一个部门之内也可能发生使用次序矛盾。集群通信系统之内，采用虚拟专用可以避免发生部门之间的矛 盾；采用严格的分级制度，保障使用优先次序。集群通信系统采用按键讲话（PTT）通话体制，借助简明的信令 系统的实时控制，保障指挥通信建立时间不超过30ms。
智慧物流信息技术与应用0703集群通信技术
（3）性能特征
快速接入能力
✓ 组呼建立时间小于300ms，话权抢占时间小于 200ms，从而支持快速的指挥调度。
更高的安全性和保密性
✓ 提供包括鉴权、空口加密以及端到端加密在内的 一整套完备的安全机制，来解决其所面临的诸多 安全威胁。
更高的可靠性
✓ 具有强故障弱化、单站集群和抗毁能力，以及脱
（2）iDEN（体系B）
在功能方面，iDEN在传统的调度通信基础上，增强了电 话互联功能，同时将数字蜂窝通信系统的增值业务应用 于系统中。
通过TDMA技术，可将一个25KHz的物理信道划分成6个 数字通信时隙，频率利用率较高。
采纳独特的MI6QAM的调制技术，使每一个25kHz的物 理信道（含6个通信时隙）的速率达到64Kbit/s，同时使 邻道抑制达到60dB以上，保证了集群通信数字化进程中 数字与模拟系统的共存。
7.3
7.3.1 集群通信系统概述概述 7.3.2 集群通信系统概述 7.3.3 B-TrunC及其在物流中的应用
1
7.3.1 集群通信系统概述
• 概念
1
2
• 分类
• 设备
3
4.
• 结构
智慧物流信息技术与应用
2
1.集群通信系统的概念
集群通信系统：一种高级移动调度系统，代表着通信体 制之一的专用移动通信网发展方向。 具有的可用信道可为系统的全体用户共用 具有自动选择信道功能 共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用
主要优点是兼容性好、开放性好、频率利用率高、保密 功能强。
16
（2）iDEN（体系B）
iDEN（集成数字增强型网络）是美国摩托罗拉公司研制和 生产的一种数字集群移动通信系统，除了以指挥调度业务 为主外，还兼有双工电话互联、数据和短消息等功能。适 应于大中容量系统，主要面向共用集群通信网的设计。
集群移动通信 系统
集群移动通信系统1·引言1·1 背景与目的在当今互联网时代，集群移动通信系统已成为现代社会不可或缺的关键技术之一。
随着移动设备的普及与通信技术的不断发展，集群移动通信系统的需求也日益增加。
本文档旨在提供关于集群移动通信系统的详尽介绍与相关指南，帮助用户了解该系统的工作原理、架构和应用场景，以及潜在的挑战和解决方案。
1·2 文档范围本文档适用于所有对集群移动通信系统感兴趣的用户、开发者和运营商。
它涵盖了系统的基本概念、技术架构、关键特性和应用示例。
此外，本文档还包括与集群移动通信系统相关的法律名词和注释，以及附加的参考资料。
2·系统概述2·1 系统定义集群移动通信系统是一种基于集群化网络和移动通信技术的系统，用于在移动设备间进行通信和数据交换。
它通过建立多个移动设备之间的连接，实现高效的信息传输和协作。
2·2 系统架构集群移动通信系统由以下几个主要组件组成：●集群控制器：负责集群的管理和协调，包括设册、路由分配和任务调度等功能。
●移动设备：参与集群通信的移动终端设备，可以是智能方式、平板电脑或其他具备通信功能的设备。
●通信网络：提供移动设备之间的通信支持，可以是无线局域网、蜂窝网络或其他无线通信技术。
2·3 系统特性●高可靠性：集群移动通信系统具有自我修复和容错机制，能够在设备故障或通信中断的情况下保持稳定的连接。
●高效性：系统通过优化路由算法和数据传输机制，实现低延迟和高吞吐量的通信性能。
●可扩展性：系统支持动态增加或删除移动设备，以适应不同规模和需求的集群通信。
3·系统部署与配置3·1 硬件要求●集群控制器：建议使用高性能的服务器或云平台，具备足够的计算和存储能力。
●移动设备：要求设备具备良好的通信和计算性能，支持安装系统所需的应用程序和协议栈。
3·2 软件要求●集群控制器：建议使用专用的集群管理软件，提供集中管理和监控的功能。
集群移动通信系统
集群移动通信系统第一点：集群移动通信系统的概述集群移动通信系统是一种专业的通信系统，主要应用于公共安全、紧急救援、大型活动等场景。
它不同于普通的移动通信系统，具有较高的通信可靠性、安全性和实时性。
集群移动通信系统的主要特点包括：1.高频段使用：集群移动通信系统通常使用UHF（超高频）和VHF（甚高频）频段，这些频段的波长较短，抗干扰能力强，传播损耗小，适合于城市等复杂环境下的通信。
2.信道分配与管理：系统通过动态的信道分配和管理技术，实现高效的使用频率资源，减少信道间的干扰，提高通信质量和效率。
3.多级优先级：在紧急情况下，集群移动通信系统支持多级优先级通信，确保紧急任务的优先处理。
4.漫游和越区切换：系统支持漫游和越区切换功能，使得移动用户在不同覆盖区域间无缝通信。
5.高度的可靠性：通过采用各种抗干扰、抗多径衰落的技术，保证在复杂环境下的通信可靠性。
6.语音和数据通信：除了基本的语音通信外，现代集群移动通信系统还支持数据传输，包括短信、图片、地图等信息。
7.保密性和安全性：系统采用加密技术，保证通信内容的保密性和安全性。
集群移动通信系统通常由多个基站、调度台、移动终端等组成。
基站负责信号的接收和发送，调度台用于管理和控制通信，移动终端则是用户实际使用的设备。
系统的工作原理是，移动终端通过基站与调度台进行通信，调度台根据通信需求和信道状况，动态分配信道和资源，以实现高效、可靠的通信。
第二点：集群移动通信系统的应用场景集群移动通信系统在多个行业和领域发挥着重要作用，以下是几个典型的应用场景：1.公共安全：在公安、交警、消防等公共安全领域，集群移动通信系统是标配的通信手段。
它可以为执法人员提供实时、可靠的语音和数据通信，便于指挥调度和快速响应。
2.紧急救援：在地震、洪水、泥石流等自然灾害发生时，常规通信设施可能受损，集群移动通信系统可以迅速建立现场通信网络，为救援人员提供有效的通信支持。
3.大型活动：对于奥运会、世博会、音乐节等大型活动，集群移动通信系统可以保障组织者、参与者之间的通信顺畅，确保活动的顺利进行。
集群通信系统概述
集群通信系统概述1.1 集群通信系统的概念集群通信系统，是一种高级移动调度系统，代表着通信体制之一的专用移动通信网发展方向。
CCIR称之为Trunking System(中继系统)，为与无线中继的中继系统区别，自1987年以来，更多译者将其翻译成集群系统。
追溯到它的产生，集群的概念确实是从有线电话通信中的“中继”概念而来。
1908年，E．C．Mo1ina发表的“中继”曲线的概念等级，证明了一群用户的若干中继线路的概率可以大大提高中继线的利用率。
“集群”这一概念应用于无线电通信系统，把信道视为中继。
“集群”的概念，还可从另一角度来认识，即与机电式(纵横制式)交换机类比，把有线的中继视为无线信道，把交换机的标志器视为集群系统的控制器，当中继为全利用度时，就可认为是集群的信道。
集群系统控制器能把有限的信道动态地、自动地最佳分配给系统的所有用户，这实际上就是信道全利用度或我们经常使用的术语“信道共用”。
综上所述，所谓集群通信系统，即系统所具有的可用信道可为系统的全体用户共用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。
传统的专用移动通信在移动通信中占有相当大的份量，最初由几部普通步话机就可以组成一个无线电调度网，这种网在厂、矿等部门仍被大量采用，但网的功能过于简单。
其中有单频单工制和双频单工制两种工作方式，前者干扰大、设备简单；后者干扰小，但设备复杂一些。
无论是单频单工还是双频单工制式，都只能是按键通话，一方讲话，另一方只能听。
为避免通话上的不便，员通用的工作方式是双频双工，通话双方可以同时发信，但频率利用率低。
典型的无线调度系统是单局单站制、双频双工工作方式，并且具有选择性呼叫功能的无线调度网，根据业务规模和组织方式，可确定其为单级调度或多级调度。
可见，传统的专用业务移动通信系统指的是应用于某个行业或某个部门内以调度指挥为主要特征的移动通信系统。
集群通信系统
集群通信【文章摘要】集群通信系统，目前已成为除了公众移动通信系统之外的一个至关重要的专用通信系统。
由于它所具有的指挥调度和应急的特点（如一键式对讲、紧急呼叫以及多组调度等），因此已在包括军队、机场、公安、铁路以及电力等多个重要的行业得到了广泛的应用。
集群通信系统，目前已成为除了公众移动通信系统之外的一个至关重要的专用通信系统。
由于它所具有的指挥调度和应急的特点（如一键式对讲、紧急呼叫以及多组调度等），因此已在包括军队、机场、公安、铁路以及电力等多个重要的行业得到了广泛的应用。
其他如物流、制造、港口和水利等部门，只要涉及到相应的应用需求，基本也无法摆脱对集群通信系统的依赖。
虽然集群通信系统处于一个极为重要的地位，但与公众移动通信相比，集群通信系统无论是在规模、标准、开放性、兼容性等各方各面，都存在着诸多问题。
由于提供集群通信系统厂商各自拥有不同的标准且开放性不高，因此各个厂商之间的系统不能实现互联互通。
这不仅极大制约了集群通信系统在行业中的普及和应用，也造成了系统维护、扩容的高成本，使集群通信技术在我国的发展造成了极大的制约。
具体而言，目前集群对讲系统包括模拟集群、TETRA数字集群、GOTA数字集群等多种制式，不同制式集群之间形成信息孤岛，无法实现互联互通，各种集群与PSTN、IP电话、GSM/CDMA等常用通信网络也无法实现互联互通。
在应急调度等应用领域，信息孤岛已成为工作中的最大障碍，集群对讲网络与传统电话通信网络、NGN网络的融合势在必行。
为了解决以上的技术问题，一些厂家推出了相应的产品，其中以目前捷思锐所推的集群对接网关GTS最为典型和适于行业使用。
这款网关可以实现不同频段的集群系统之间、不同制式集群系统之间的互通互联，也可以实现异地之间的多集群系统互联。
通过集群对接网关GTS，还可以将MDS多媒体调度与无线集群进行集成互联，充分发挥两个系统的优势，形成一套有线无线结合、覆盖范围广、通信方式丰富、使用灵活方便、管理维护简单的指挥调度通信系统，满足用户从传统通信向智能通信升级的需求，并能够保护用户原有的投资。
集群移动通信系统
集群移动通信系统在当今高度信息化的社会中，通信技术的发展日新月异，其中集群移动通信系统作为一种特殊的通信方式，在众多领域发挥着重要作用。
集群移动通信系统，简单来说，是一种多个用户共享一组无线信道，并通过动态分配信道资源来实现高效通信的系统。
它与我们常见的个人移动通信系统有所不同，主要服务于那些需要频繁进行通信、且通信具有一定群体性和紧急性的用户群体，比如公安、消防、交通运输等行业。
集群移动通信系统的工作原理可以这样理解：当一个用户需要通信时，系统会根据当前信道的使用情况，为其分配一个空闲的信道。
当通信结束后，该信道会被释放，以供其他用户使用。
这种动态分配信道的方式，大大提高了信道的利用率，能够满足大量用户在同一时间内的通信需求。
与传统的移动通信系统相比，集群移动通信系统具有诸多优势。
首先，它具有更高的频谱利用率。
由于信道是动态分配的，不会像传统系统那样存在固定分配导致的频谱浪费现象。
其次，集群移动通信系统具备快速呼叫建立的特点。
在紧急情况下，能够在极短的时间内建立通信连接，这对于像应急救援这样分秒必争的工作来说至关重要。
再者，它支持群组通信。
用户可以方便地与一组特定的人员进行通信，提高了通信的针对性和效率。
在实际应用中，集群移动通信系统的表现十分出色。
例如，在公安部门，警察们在执行任务时，通过集群通信系统能够迅速协调行动，实时共享信息，提高执法效率和安全性。
消防部门在火灾现场，可以利用该系统快速下达指令，调配资源，确保救援工作的顺利进行。
交通运输领域，如铁路、公交等，工作人员能够及时沟通，保障运输的正常秩序和安全。
为了更好地满足不同行业的需求，集群移动通信系统也在不断发展和演进。
技术上，从模拟系统逐渐向数字系统转变，数字系统具有更好的语音质量、更强的抗干扰能力和更丰富的数据传输功能。
功能上，除了语音通信，还逐渐融合了短信、定位、图像传输等多种业务，为用户提供更加全面的服务。
然而，集群移动通信系统的发展也面临着一些挑战。
集群通信系统
集群通信系统集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统,主要应用在专业移动通信领域。
该系统具有的可用信道可为系统的全体用户共用,具有自动选择信道功能,它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。
1、简介集群通信的最大特点是话音通信采用PTT(Push To Talk),以一按即通的方式接续,被叫无需摘机即可接听,且接续速度较快,并能支持群组呼叫等功能,它的运作方式以单工、半双工为主,主要采用信道动态分配方式,并且用户具有不同的优先等级和特殊功能,通信时可以一呼百应。
2、发展历程中国在1989年开始引进模拟集群系统,1990年投入使用。
随着数字通信技术的发展,集群通信系统也开始向第二代的数字技术发展,最主要的特点是采用了TDMA(时分多址)和CDMA(码分多址)通信方式。
同时,由于各集群使用企业为了满足其各自不同的使用要求,采用了独立建设集群通信网络的方案,所以众多企业的集群网络在网间互联互通性、频率资源使用、整体建设等方面存在诸多问题。
此外,国外通信巨头通过控制核心技术并设置专利等知识产权保护壁垒,使得内部接口基本不公开,技术开放性很差,系统和终端设备市场价格居高不下,也制约了中国数字集群的产业化进程和规模应用。
2000年12月28日,我国信息产业部正式发布的《数字集群移动通信系统体制》(SJ/T11228-2000)行业推荐标准,参照国际标准TETRA(体制A)和美国国家标准iDEN (体制B),确定了两种集群通信体制。
后来又加入了我国自主的GoTa和GT800两种体制。
目前我国现有数字集群标准有四个:欧洲的Tetra,美国的Iden,以及我国中兴和华为公司的GOTA和GT800。
国产的两个标准都是在公网基础上改进而来的,在入网时间及脱网直通等方面无法满足专业用户的需求。
美国的Iden也是从公网改进而来的,存在同样的问题。
只有Tetra能够满足包括公安在内的专业用户的需求。
集群
集群
集群概念
集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。
该系统具有的可用信道可为系统的全体用户共用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。
是指一组独立的计算机系统构成的一个松耦合的多处理器系统，它们之间通过网络实现进程间的通信。
应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送，实现分布式计算机。
通俗一点来说，就是让若干台计算机联合起来工作（服务），可以是并行的，也可以是做备份。
集群通信的最大特点是话音通信采用PTT（Push To Talk），以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能，它的运作方式以单工、半双工为主，主要采用信道动态分配方式，并且用户具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以一呼百应。
追溯到它的产生，集群的概念确实是从有线电话通信中的中继概念而来。
1908年，E．C．Mo1ina发表的中继曲线的概念等级，证明了一群用户的若干中继线路的概率可以大大提高中继线的利用率。
集群这一概念应用于无线电通信系统，把信道视为中继。
集群的概念，还可从另一角度来认识，即与机电式（纵横制式）交换机类比，把有线的中继视为无线信道，把交换机的。
集群通信系统简介及主要技术介绍
集群通信系统简介及主要技术介绍集群通信系统是当今发展迅速的一种专用移动通信系统，本文介绍了集群通信系统的组成、特点和发展，以及集群通信的几种主要技术类型。
关键字集群TETRAiDEN GoTa移动通信是当今发展最快、应用最广和技术最前沿的通信领域之一。
移动通信分为公众移动通信和专用移动通信，公众移动通信与公众的生活密切相关，大家都很熟悉；与公众移动通信发展相对应，专用移动通信亦有其重要的市场定位和需求。
集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。
该系统具有的可用信道可为系统的全体用户共用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。
集群通信系统的组成与公众移动通信系统类似，但是又有自己的特点。
它由基站，移动台，调度台以及控制中心组成。
基站由若干基本无线收发信机、天线共用器、天馈线系统和电源等设备组成，天线共用器包括发信合路器和接收多路分路器，天馈线系统包括接收天线、发射天线和馈线；移动台是用于运行中或停留在某未定地点进行通信的用户台，它包括车载台、便携台的手持台，由收发信机、控制单元、天馈线(或双工台)和电源组成；调度台是能对移动台进行指挥、调度和管理的设备，分有线和无线调度台两种，无线调度台由收发机、控制单元、天馈线(或双工台)、电源和操作台组成，有线调度台只有操作台；控制中心包括系统控制器、系统管理终端和电源等设备，它主要控制和管理整个集群通信系统的运行、交换和接续，它由接口电源、交换矩阵、集群控制逻辑电路、有线接口电路、监控系统、电源和微机组成。
集群通信的最大特点是话音通信采用PTT(PushToTalk)，以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能，它的运作方式以单工、半双工为主，主要采用信道动态分配方式，并且用户具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以一呼百应。
集群通信系统简述
集群通信系统简述
冯锡生
【期刊名称】《铁道通信信号》
【年(卷),期】1997(033)002
【摘要】简要介绍了集群通信系统的特点和工作原理,根据我国铁路发展集群通信系统的需要,提出了一些建议.
【总页数】3页(P11-13)
【作者】冯锡生
【作者单位】北方交通大学通信与控制工程系,100044,北京
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
1.公安无线通信系统发展展望——MPT集群分布通信系统 [J], 贾丹;刘建伟
2.成功的警用多基站集群通信系统：包头市公安局350兆集群通信系统的设计,建… [J], 郑志强;张俊业
3.简述柳州-南宁集群移动通信系统工程 [J], 田秀臣
4.简述数字集群通信系统在地铁通信中的应用 [J], 王永明
5.现代无线通信之秀──集群移动通信系统第五讲集群移动通信系统的网络结构和工程设计 [J], 周春英
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
集群系统知识介绍
TDMA，FDMA，CDMA简介集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。
该系统具有的可用信道可为系统的全体用户共用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。
什么是频带，什么是带宽，带宽和传输速率有什么关系?频带就是指频率范围，带宽的两种概念如果从电子电路角度出发，带宽（Bandwidth）本意指的是电子电路中存在一个固有通频带，这个概念或许比较抽象，我们有必要作进一步解释。
大家都知道，各类复杂的电子电路无一例外都存在电感、电容或相当功能的储能元件，即使没有采用现成的电感线圈或电容，导线自身就是一个电感，而导线与导线之间、导线与地之间便可以组成电容——这就是通常所说的杂散电容或分布电容；不管是哪种类型的电容、电感，都会对信号起着阻滞作用从而消耗信号能量，严重的话会影响信号品质。
这种效应与交流电信号的频率成正比关系，当频率高到一定程度、令信号难以保持稳定时，整个电子电路自然就无法正常工作。
为此，电子学上就提出了“带宽”的概念，它指的是电路可以保持稳定工作的频率范围。
而属于该体系的有显示器带宽、通讯/网络中的带宽等等。
而第二种带宽的概念大家也许会更熟悉，它所指的其实是数据传输率，譬如内存带宽、总线带宽、网络带宽等等，都是以“字节/秒”为单位。
我们不清楚从什么时候起这些数据传输率的概念被称为“带宽”，但因业界都接受了这种说法，代表数据传输率的带宽概念非常流行，尽管它与电子电路中“带宽”的本意相差很远。
对于电子电路中的带宽，决定因素在于电路设计。
它主要是由高频放大部分元件的特性决定，而高频电路的设计是比较困难的部分，成本也比普通电路要高很多。
这部分内容涉及到电路设计的知识，对此我们就不做深入的分析。
而对于总线、内存中的带宽，决定其数值的主要因素在于工作频率和位宽，在这两个领域，带宽等于工作频率与位宽的乘积，因此带宽和工作频率、位宽两个指标成正比。
集群移动通信 系统
• • • • 集群移动通信系统结构组成 集群通信的工作过程和方式 模拟集群移动通信网 数字集群移动通信网Biblioteka 一 集群移动通信系统结构组成
集群移动通信系统主要由控制交换中心、调度台、基站、移动 台以及与市话网相连接的若干条中继线所组成。
控制交换中心是系统的核心,主要作用是鉴权、控制和交换。无 论是移动台呼叫调度台,还是调度台呼叫移动台,或移动台呼叫市 话用户,都要在控制交换中心内进行交换,并根据业务需要分配信 道。无线用户调度台主要由收发信机、控制单元和天馈线等所 组成。基站主要提供若干条共用无线信道、每个信道主要由一 部收发信机和一个微处理器构成的控制单元组成;每个基站都有 一个被称为覆盖区的服务范围。
二 集群通信的工作过程和方式
如果该移动台是合法用户，网络终端通过计算机分配一个空闲 信道给该用户接上有线电话，建立通信。此信道被占用后，其 它任何无线用户不得在其拆线之前使用信道。 如果没有空闲信道，系统繁忙时，要求通信的用户被编入等候 行列进行排队。此时，网络终端会自动发出无空闲的繁忙信号， 请稍候。 一旦有空闲信道时，网络终端会自动回叫排在第一位的用户， 建立通信，而无需再操作任何系统。 无线集群通信接续有移动台至移动台、移动台至有线电话、有 线电话至移动台的几种过程。
四 数字集群移动通信网
数字集群通信系统是将数字信令方式，语音数字编码技术和先 进的调制解调等数字技术应用在集群系统。数字集群通信系统 集多功能于一体，在技术上和系统容量上能够满足大型政府共 网的应用要求，能提供指挥调度、电话互联、数据传输、短消 息收发等多种业务。
三 模拟集群移动通信网
模拟集群通信系统（analog trunking communication system） 采用模拟传输技术的集群通信系统。模拟集群通信系统用于模 拟话音传输，采用模拟调制技术，目前大多使用频率调频 （FM）。模拟集群通信系统可分为单区单基站系统、单区多 基站系统及多区系统。
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消息集群
用户数(单位:千)
10
15
20
25
准传输集群
30
信道数
传输集群
Southwest Jiaotong University, Chengdu, PR of China
9
数字集群移动通信系统 Digital Trunking Radio Systems
Southwest Jiaotong University, Chengdu, PR of China 10
数字集群移动通信系统 Digital Trunking Radio Systems
解决"碰撞"(争用)问题方法有两种: 一种采用"定时询问"办法. 即在此系统中,给每个移动台分配一个专用时隙,若移动 台有信息发送就在该相应时隙内发送信令,这种时隙可由同 一起始定时信号导出,或由基地台轮流安排各个用户发送, 这种方式的缺点是当用户多时,效率不高.所以它适用于用 户数较少的系统. 另一种是采用ALOHA方式或时隙ALOHA入网控制技术. 在此系统中,每一消息中都会有若干检错位,使基地台可 确定收到的消息是否同移动台同时发送引起碰撞而出错.若 所收信令无差错则发送应答信令,否则有关移动台将按随机 选择时延重发消息,直到消息发送完了为止.
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一,集群通信系统的基本概念
什么是集群(Trunking)
集群通信系统(Trunking System),是一种高级专用移 动调度系统,它是从早期的无线电调度系统发展起来的, 代表着通信体制之一的专用移动通信网发展方向. 所谓集群通信系统,即系统所具有的可用信道可为系统 的全体用户共用,具有自动选择信道功能,它是共享资 源,分担费用,共用信道设备及服务的多用途,高效能的 无线调度通信系统. 系统内任一用户想要和系统内另一用户通话,只要有空闲 信道就可以在中心控制台的控制下,利用空闲信道进行通 信. 若把若干调度系统集中在一起,多信道共用,原来的每 个用户系统,作为一个用户群,仍保持各自的主属关系. 这样就构成了一个集群系统.
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集群通信系统概述
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集群通信基础
集群通信基本概念 集群通信系统的组成 集群通信系统的功能 集群通信系统的信道控制方式 集群通信系统的信令技术
准传输集群(Quasi T.T.):二者兼顾,信道利用率高且消息连续
Mobile 1 hold 4 s 0.5-6s Chn 2 Re-alloc. Channel 1 Re-allocatable Mobile 3 hold Chn 1 Re-allo. 4 s 0.5-6s Mobile 2 hold Mobile 1 hold Channel 2 Re-allocatable 4 s 0.5-6s 4 s 0.5-6s Total 16+4x2 s Msg.. 16 s
传输集群(Transmission T.):信道动态分配,利用率高但通话不连续
Mobile 1 Channel 1 Re-allocatable Mobile 3 Chn 1 Re-allocata. 4s 4s Channel 2 Re-allocatable Mobile 2 Channel 2 Re-allocatable 4s Channel 3 Re-allocatable Mobile 1 Re-all. 4s Total 16 s Msg.. 16 s
传统方式
集群方式
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集群系统的集群方式
消息集群(Message T.):按需分配,脱网前保留6-10秒,利用率低
Mobile 1 pause Mobile 2 pause Mobile 1 pause Mobile 2 4s 2s 4s 2s 4s 2s 4s hold time 6-10 s Total 28 s Msg.. 16 s
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二,集群通信系统的组成
集群系统的基本组成
基 站:主要由几个转发器和天馈系统组成.每个信道一个转发器, 通常单基站集群通信系统有5~20个信道.每个信道的转发器是一部 全双工的收发信机,而天馈系统则有发信机合路器,收信机分路 器,馈线,发信天线和收信天线. 系统控制中心:主要有集群控制管理模块,转发器接口电路,电话 互连器,交换单元及电源等组成.其功能主要是管理和控制整个系 统的运行,包括选择和分配信道,监视话音信道状态,安排信令信 道,监测系统运行和故障告警等. 系统管理终端:主要由一台计算机及系统管理软件组成,并与系统 控制中心连接.值机员可通过此终端对系统进行管理控制, 调度台:调度台分有线调度台和无线调度台.有线调度台可接到控 制器上,也可与操作台相连.无线调度台则由收发信机,控制单 元,天线,电源和操作台组成.通常一个群用户有一个调度台. 移动台:主要有车载台和手持机.手持机有单工和双工两种.移动 台也由收发信机,天线,电源(电池)和控制单元组成.
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三种集群性能比较结果:
消息集群的信道利用率最低,但它便于与有线电话网兼容,且消 息集群的技术比较成熟,容易实现.传输集群主要用于专用调度系 统,通话是以单工或半双工方式进行.由于通话过程中不断地变换频 率,所以起到了一定的保密作用.这种方式的信道利用率最高.准传 输集群的特点介于以上两者之间. 三种集群方式的话务处理能力如图所 示: 信道利用率,集群效率(忙时平均排 队时间):传输集群>准传输集群>消 息集群
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分散式控制方式(分布控制方式,随路信令方式)
不设专门的控制信道(信令信道).每个信道既可做为话务信 道,又可做为信令信道.由于每个信道既要传输话音,又要传输信 令,所以采用数字随路信令去调制低于话音频带300Hz以下的亚音 频(如150Hz),这样,就可与话音同时传输,不占用单独信道, 也不会干扰话音信道的正常工作. 优点:由于移动台可预先获得可用信道而无需扫描,因而接入时 间短.另外,由于每个信道独立完成信令交换,可在任何空闲信道 上实现接入系统的操作.减少系统的交换负荷,提高可靠性.这种 方式阻塞率低,等待时间短. 可以发挥系统的最大效率.
Mobile 1
f1 占用 f2 空闲
No use Mobile 2 f1 f2 f2 占用 f1 空闲
No use f1 f2
Mobile 1 No use Mobile 2
f1 占用 f2 空闲 f1 f2 f2 占用 f1 空闲
均空闲
均空闲Biblioteka 均空闲而集群通信系统可动态分配信道.所谓动态分配即在通话过程 中,每按下一次按键讲话开关(PTT),就由基地台控制器指配一个 频率(信道),松开PTT开关,就释放信道.因此,信道是在动态变 化的.显然,频率的利用率得到了很大的提高.
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集群系统主要特点
共用频率:将原来配给各部门专有的频率加以集中,供各家共用. 共用设施:由于频率共用,就有可能将各家分建的控制中心和基 站等设施集中合建. 共享覆盖区:可将各家邻近覆盖区的网络互连起来,从而获得更 大覆盖区. 共享通信业务:可利用网络有组织地发送各种专业信息为大家服 务. 分担费用:共同建网可以大大降低机房,电源等建网投资,减少 运营人员,并可分摊费用. 改善服务:由于多信道共用,可调剂余缺,集中建网,可加强管 理,维修,因此提高了服务等级,增加了系统功能. 具有调度指挥功能. 兼容有线通信. 智能化,微机软件化,增加了系统功能. 具有控制,交换,中继功能. 总之,集群通信系统是共享资源,分担费用,向用户提供优良服 务的多用途,高效能而又廉价的先进无线调度通信系统.
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持票人(表示呼 叫) 无人进入(表示信道空 闲) 有人进入(表示信道空闲)
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两种控制方式各有其优缺点,也有其各自侧重使用的场合.一 般来说,前者更适用话务负荷较重的大容量集群系统,而后者更适 用于移动用户相对较少的集群系统.
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