第五章无线集群通信系统
无线集群通信系统的组成与设备
无线集群通信系统的组成与设备1. 无线集群通信系统的组成无线集群通信系统由系统控制中心、基站、调度台、移动台等组成。
以单基站系统为例，单基站系统是一个基本集群系统，只设一个系统控制器和一个基站。
基站为用户提供可用的无线信道。
系统所具有的全部可用无线信道可为系统的全体用户共用。
系统内任一用户想要与系统内另一用户通话，只要有空闲信道，就可以在系统控制中心的控制下，利用该空闲信道进行通话。
系统控制中心与有线网PABX、PSTN相连可实现系统内用户与有线用户的通信。
2. 无线集群通信系统的设备（1）控制中心设备。
控制中心设备包括系统控制器、系统管理终端和电源等设备，它主要控制和管理整个集群系统的运行、交换和接续，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、电源和计算机组成，也称主站。
系统控制器主要是管理和控制整个集群系统的运行，包括选择和分配信道、监视话音信道安全、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计算机和系统管理软件构成，并和系统控制器相连接，维护人员可以通过此终端对系统进行管理和控制。
（2）基站。
基站由若干基本无线电收/发信机、控制单元、天线共用器、天馈线系统和电源等设备组成。
无线电发信机包括基带信号处理、调制、混频、高频功率放大及频率合成等电路；无线电收信机包括高频低噪放大器、混频、中频放大、滤波及解调电路；控制单元包括微处理器、存储器和控制程序，负责设备的管理与控制。
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。
（3）移动台。
无线集群通信系统移动台用于运行中或停留在某未定地点进行通信的用户台，由无线电收/发信机、控制单元、天馈线系统（或双工器）和电源组成。
移动台包括车载台、便携台、手持台。
（4）调度台。
调度台是能对移动台进行指挥、调度和管理的设备，分无线调度台和有线调度台两种。
无线调度台由无线电收/发信机、控制单元、天馈线系统（或双工器）、电源和操作台组成，有线调度台只有操作台。
无线通信系统的组成
无线通信系统的组成无线通信系统是一种无线发射和接收技术，它可以将信号发射到接收器，以提供移动通信、数据传输和多媒体服务。
无线通信系统由传输路径、空间和时间参数分为三个部分，分别为传输路径、信号处理系统和信号接收系统。
其组成部分及其功能如下：传输路径是无线通信系统的基础，它决定了设备如何接收和传输信号。
主要包括天线、功分器、复用器和信道，以及它们与其他设备之间的互连系统。
天线用于发送和接收无线信号，功分器可以将信号分割成不同频段，复用器可以把多个信号合并并发送到传输路径上，而信道则可以确定传输路径的频率范围。
信号处理系统用于处理接收的信号。
它主要由信号编码器和信号解码器组成，分别用于编码和解码发射的信息。
信号编码器通过编码和加密等方式对信号进行处理，以确保发射的信号不受外界干扰，而信号解码器则可以将接收到的信号解码，以维持接收到的信号纯净无瑕。
最后，信号接收系统是无线通信系统中最重要的部分，它可以实现信号的接收，并将信号转换成电信号。
信号接收系统包括频谱分析仪、滤波器和放大器等部分，它们可以根据频率范围对发射的信号进行接收、分析和处理，最终将信号转换为可操作的电信号，以便发送和接收信息。
由于无线通信技术的快速发展，现代无线通信系统也发生了很大的变化。
除上述组成部分外，现代的无线通信系统还增加了信号控制系统，它可以控制设备的正常运行，以及网络的稳定性。
此外，由于新兴技术的出现，现代无线通信系统还可以支持诸如无线数据传输、移动视频等多种新兴应用。
综上所述，无线通信系统主要由传输路径、信号处理系统和信号接收系统等部分组成，它们可以实现信号的发射和接收、编码和解码等功能，以及支持新兴应用等功能。
而随着技术的发展，相应的组成部分和功能也会得到改进和开发。
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
Docs
• 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
物联网与短距离无线通信技术-第五章
红外线通信技术标准
IrBus红外线通信协议层图：
IrDA协议
下面将从协议架构、基带与射频、应用协议进一步介绍 红外线通信技术。
IrDA协议堆
IrDA协议
IrDA的协议堆可以划分成两部分：核心协议和可选协议。 IrDA的核心协议包括：物理层协议、链路接入协议、链路 管理协议和服务发现协议。核心协议完成对物理传输媒介的 监测与控制，发现设备，可靠的数据链路的建立与维持，高 层数据包的适配，不同协议数据的复用与流量控制。 IrDA的可选协议包括：提供虚拟串口通信，支持OBEX协议 ，支持话音数据流和呼叫控制等。
红外线通信技术标准
IrDA1.0标准简称SIR(Serial Infrared，串行红外协 议)，它是基于HP-SIR开发出来的一种异步的、半双工的红 外通信方式，它以系统的异步通信收发器(Universal Asynchronous Receiver／Transmitter，UART)为依托，通 过对串行数据脉冲的波形压缩和对所接收的光信号电脉冲 的波形扩展这一编解码过程(3／16 EnDec)实现红外数据传 输。SIR的最高数据速率只有115.2kbps。在1996年，发布 了IrDA1.1协议，简称FIR(Fast Infrared，快速红外协议) ，采用4PPM(Pulse Position Modulation，脉冲相位调制) 编译码机制，最高数据传输速率可达到4Mbps，同时在低速 时保留1.0标准的规定。之后，IrDA又推出了最高通信速率 在16Mbps的VFIR(Very Fast Infrared)技术，并将其作为 补充纳入IrDA1.1标准之中。
IrDA协议
（1）核心协议的实现方式： IrDA的IrLMP负责数据的复用和高 级别的业务发现。IrLAP建立可靠的数据链路，有差错监测、数 据重传和低级别流控； （2）IrDA中设备发现和服务发现的协议为ITLAP和IrLMP，IrLMP 中的信息接入服务（IAS）提供了本设备所支持的服务类型的信 息。 （3）话音通信的处理方式： IrDA中，话音数据流和呼叫控制信 令都承载于TinyTP协议上，话音数据流的处理开销比蓝牙大。蓝 牙的TCS-BIN协议，基于ITU-T Q.931标准，IrDA和蓝牙的ATCommands都基于ITU-T V.25和GSM07.07协议。 （4）通信的处理方式:IrDA的数据通信主要建立在OBEX的基础上 ，立足于各种数据对象的高速交换与处理，提供了众多的数据对 象格式和灵活的操作方式。IrDA提供了虚拟串口和并口，供应用 程序选择使用。
浅析地铁集群专用无线通信系统
浅析地铁集群专用无线通信系统作为现代轨道交通最重要的通信手段，专用无线通信系统已经成为轨道交通建设项目中不可或缺的一部分。
而TETRA系统也成为目前城市轨道交通专用无线通信系统的最广泛选择。
TETRA除拥有一般的语音通信功能外，还具有广泛的数据通信等功能，为城市轨道交通能够安全、高密度、高效运营起到了保障性作用。
同时，TETRA系统的功能应用和组网方案也成为重要的课题。
文章针对TETRA系统的功能应用、系统构成、组网方案等做了简单的分析阐述，在保障城市轨道交通建设基本的语音、数据功能需求基础上，通过网络优化以达到系统的更加高效可靠。
标签：地铁集群；专用；无线；通信系统1 TETRA主要功能的应用1.1 TETRA系统的主要功能TETRA系统的主要功能如下：（1）通话功能（包括组呼、个呼、通播组呼叫、紧急呼叫等）。
（2）编组功能。
（3）通话组扫描功能。
（4）广播功能：控制中心调度员可以通过无线通信系统调度台，选择运行中的全部本线列车或部分列车进行广播，车辆段/停车场调度员可对位于车辆段/停车场的全部列车或部分列车进行广播。
（5）存储功能：当用户发出呼叫时，位于控制中心的设备能存储呼叫类型、呼叫状态、被呼和主呼的移动台标识码和位置（以车站站名表示）、通话起止时间等有关信息，必要时可输出至打印机。
（6）录音功能。
（7）系统网络管理功能：系统具有完善的网络管理功能，中心级网管终端应能够监测系统各级设备如中心控制器模块、音频器接口、电源、音频交换模块、数据交换模块、集群基站接口模块、音频交换器通道、远端基站控制器、集群信道机、光纤直放站、基站通道、集群转发器接口卡和系统管理终端通道等的运行状态信息，如电源状态、设备状态等，可完成自动检测、遥控检测、故障定位、故障报警及远端维护等，出现故障时能够发出声光报警。
（8）故障弱化功能：包括中心控制器容错、单站集群、控制信道备份、脱网呼叫等故障弱化功能。
（9）强插功能：在一个小组的通话过程中，调度员具有最高的优先级，可以随时插入到一个小组的通话中，并打断其他无线用户的通话。
城市轨道交通无线集群系统与设备维护 (2)
其次，模拟集群在专业无线通信中市场依然存在。 由于数字集群通信系统属于大容量系统，尤其是交 换控制中心，都是为大容量设计。而且数字集群属 中小区组网结构，在同样范围其基站设置多于模拟 集群系统。这对一些业务特殊，但通信量不大的单 位专用网，有些大材小用。例如：海关缉私无线专 网，其工作范围很大，信息需保密但容量不大，民 航机场也有类似情况。而模拟集群更适合这些单位 建网使用，模拟集群适合中小容量的系统，它投资 省，采用大、中、小区制，适合覆盖范围大、容量 不大的单位使用。再次，我国地域辽阔，经济发展 不平衡，社会情况也有差异，模拟集群在中国专业 无线通信中仍有一定的存在。但是，就技术发展而 言，数字集群通信是目前及将来的重头戏，因此， 我们也将重点讨论数字集群通信。
集群通信系统属于专用移动通信系统，它是一 种专用高级指挥调度系统。随着数字话音编码、 数字调制技术、多址技术、抗衰落技术以及数 字信令控制和数字语音终端等数字技术在集群 通信系统中的广泛应用，九十年代出现了数字 集群通信系统。其特点是系统内所有可用信道 为系统内的全体用户共享，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。由于集群系统主要侧重于指挥、联络、调 度，其应用需求可遍及铁道运输、公路交通、 民航航运、公安消防以及重大事件与突发事件 应对等各行各业的方方面面。因此，近两年数 字集群系统在欧洲乃至世界得到了快速的发展。
数字集群相对于模拟集群不仅使通信质量提高, 信道数大大增加,容量也增大了,容易满足多区 联网需求。数字化的优点诸如抗干扰能力强,高 质量的远距离通信,高保密度的加密, 可靠性提 高, 高灵活性以及容易与信息系统集成等。
模拟集群移动通信网的主要问题是频率低；所 能提供的业务种类受限，不能提供高速率数据 服务；保密性差，容易被窃听；移动设备成本 高，体积大，网的管理控制存在一定的问题等 等。
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。
5-3第五章3G系统
一、第三代移动通信概述
• ITU 批准了5种IMT-2000标准，三个主流标准是 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。 • 日本NTT DoCoMo首先在2001年10月将WCDMA商 用，最大数据传输速率为384kbps。 • 韩国商用的是CDMA2000-1X，数据传输速率最高为 307.2kbps。 • 美国Sprint PCS开通了CDMA2000-1X系统。 • 英国沃达丰（Vodafone）公司在2003年开始提供3G 业务。 • 我国的3G运营牌照是2008年发布的，3个主流标准 在中国都有运营。
空中接口Uu
• UE通过Uu接口接入到UMTS系统的固定网络部分。
• 空中接口协议的作用是建立、重新配置和释放无线 承载业务。 • 空中接口分为3层：物理层L1、数据链路层L2和网络 层L3。
• 从C面看，L2层包括媒体接入层MAC和无线链路控 制层RLC。 • 从U面看还包含分组数据汇聚层PDCP协议和广播/多 播控制层BMC协议。网络层包含的协议层是无线资 源控制层RRC。
PHY
L1
三、TD-SCDMA系统
• TD-SCDMA是我国在国际上第一次提出的通信系统 性标准。 • TD-SCDMA标准的提出并成为世界广泛支持和承认 的国际标准，是我国电信发展史上的里程碑。 • TD-SCDMA采用TDD双工方式，系统融合了当今国 际领先的智能无线、同步CDMA和软件无线电等技术 。在频谱利用率、对业务支持的灵活性、频率灵活 性及成本等方面具有独特的优势。
第五章 第三代移动通信系统
概述
第五章 CDMA系统
一．第三代移动通信概述 二．WCDMA系统 三．TD-SCDMA系统
四．CDMA2000系统
一、第三代移动通信概述
800M集群无线通信系统
1.1公安无线集群通信系统公安无线通信系统使用三号线运营通信的800MHz无线数字集群通信系统（系统已签定了供货合同），在大坪安防指挥中心、赖家桥消防指挥中心各设800MHz数字集群系统的调度台1套，三号线通信无线系统提供接入条件，本系统需解决接口；公安用户分成一个或多个群，三号线一期工程公安配置800MHz 数字集群系统安防和消防调度台各1套（含基站扩容接口）、车载台6台(安防2台、消防4台)、固定台4台（安防和消防各1台，2个派出所各1台）、手持台安防70台、消防30台，充电器4台。
二号线还使用目前的400MHz（低端）无线专用信道通信系统不变。
1.1.1技术规格：1.1.1.1调度台调度员通过调度台可以呼叫本部门移动用户，并具有最高优先权。
能显示各种呼叫信息：序号、时间、车组号、车次号、ID号、呼叫状态、数据信息内容；应能给出各种呼入的提示音；应配有专用音频接口装置；并能实施系统的相应话音功能。
能显示呼叫序号、时间、ID号、呼叫状态、数据信息内容；应能给出各种呼入的提示音；应配有专用音频接口装置；并能实施系统的相应话音功能。
人机界面应采用中文图形界面。
并应操作方便、友好，使调度员能够方便地使用所有调度指挥功能。
承包人应给出操作界面的建议。
调度台设备由调度服务器和基于计算机的调度台终端所组成（显示器采用液晶屏），调度服务器与调度台应采用服务器/客户机配置方式，调度服务器应考虑冗余备份。
其外围设备包括麦克风、扬声器和手柄等。
调度员通话应具有麦克、扬声器和手柄两种方式，行车调度员配有鼠标通话操作方式外，还有键盘或触摸屏操作方式。
1.1.1.2固定台发射机电性能要求✓工作频段：806-821MHz✓信道间隔：25kHz✓输出功率：≥3W✓射频输出阻抗：50欧姆✓频率精度：±0.2ppm✓离散寄生发射：≤－36dBm(100kHz的测量带宽)✓载波带外辐射：<-80dBc(载频偏离100－250MHz)✓邻道功率：-60dBc接收机电性能要求✓工作频段：851-866MHz✓信道间隔：25kHz✓静态参考灵敏度：－112dBm✓动态参考灵敏度：－103dBm✓射频输入阻抗：50欧姆✓同频干扰抗扰性：C/Ic19dB✓邻道干扰抗扰性：C/Ia–45dB✓阻塞：-40dBm（偏离标称接收机频率50kHz~100kHz）✓寄生响应抑制：67dB✓互调响应抗扰性：65dB✓无用传导发射最大允许电平：-57dBm（9kHz～1GHz）✓用辐射发射最大允许电平：-57dBm（30MHz～1GHz）其他要求✓天线安装方式：车站固定电台采用室内安装方式。
无线集群通信系统
集群方式
1．消息集群(Message Trunking) 在一次通话期间，控制系统一次性分配给用户一
对无线频道，直至通话结束松开开关，系统继续 等待6～10s左右的保持时间后脱网才算完成此次 接续过程。 若在这段保持时间内，原用户再次按PPT开关，则 双方仍然在该信道上通话； 若超过信道保持时间，则可将该信道分配给其他 用户使用。 消息集群无线信道未被充分利用，效率较低。
集群方式（续）
集群方式（续）
3.准传输集群(QuasiTransmissionTmnking)
准传输集群也称为准发射集群，信道保持时 间限制在o.5～1s之间，在这段时间内，如果 双方继续按下PTT开关则仍可保持在原信道 卜通话，如超过保持时间，则此信道才真正 释信道占用方式 只能采用消息集群方式。
123456
509 510
1 个 TDMA 帧＝56.67ms
1
2
3
4
1.1.1.1.1.1.1.1.3.
1 复帧＝18 个 TDMA 帧（＝1.02s）
1 23 4 5
17 18
TETRA系统结构
TETRA在设计可用于在150MHz~900MHz，
380MHz~400MHz
10MHz收发间隔
400MHz~420MHz
蜂窝通信系统
➢属于公众移动通信网； ➢适用于各阶层和各行业中个人之间通信； ➢ 一般不分优先等级。
集群通信系统&蜂窝通信系统（2）
集群通信系统
根据调度业务的特征，通常具有一定的限时功能，一 次通话的限定时间大约为15-60秒(可根据业务情况调整)。
蜂窝通信系统
对通信时间一般不进行限制。
第五章 移动通信(共99张PPT)
6.1 移动通信概述
、移动通信的发展历程 5、移动通信的工作方式
3 （4）空分多址（SDMA）
CC：国家代号，中国为86； 物理信道：一个载频上的TDMA帧的一个时隙； （2）国际移动用户识别码（IMSI）
6.1 移动通信概述
3、移动通信的发展历程
1980s，第一代移动通信系统，1983年 的AMPS，1980 年北欧的NMT，1979年 的NAMTS,1985年英国TACS系统
1990s，第二代移动通信系统，1992年商用的GSM， 1991年北美的IS-54，1993年 的PDC,1993年 提出的IS-95 （N-CDMA）
因 与座机间不用电线相连， 故称为“无绳” 。
以有线 网为依托的通信方式，是有线 网的无线延伸
6.1 移动通信概述
集群移动通信系统
➢用于集团调度指挥； ➢可 用 信 道 为 系 统 的 全
体用户共用，具有自动 选择信道功能，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。
多址技术
频分多址 (FDMA)：按频道划分用户，频带独享，时间共享
时分多址 (TDMA)：按时隙划分用户，时隙独享，频率共享
码分多址 (CDMA)：按码型划分用户，时隙/频率共享
空分多址 (SDMA)：按空间角度划分用户，频率/时隙/码型共享
多址技术
（1）频分多址（FDMA）
Power
Time
区域覆盖技术
✓频率复用：处在不同位置(不同小区)上的用户可以同时使用相同
频率的信道 ✓可以极大地提高频谱利用率
民航无线集群通信系统建设经验总结及建议
民航无线集群通信系统建设经验总结及建议摘要：随着民航事业飞速发展，机场无线集群通信传输需求日益受到被各方重视，从规划设计到建设运维，无线集群通信系统逐渐成为新建机场或改扩建机场活动中的基础项目之一。
本文通过介绍成都双流国际机场与天府国际机场双场无线通信系统建设及应用情况，总结分析建设与运维经验，并对未来机场无线通信工程建设及应用提出建议。
关键词：800M，1800M，无线专网，一体化引言成都天府国际机场将于2021年6月底投入使用，为满足成都“一市两场”机场场面无线通信调度需要，民航西南空管局在双机场规划建设了1800M及800M无线宽、窄带集群通信，并在语音调度、航班智慧保障、业务数据传输、精确定位、视频监控等方面进行了深化探索，形成了许多典型应用案例，为空管、机场、航司、航油、航食等驻场单位提供了机场场面无线语音及数据通信一体化解决方案。
1.机场无线集群通信需求分析及预期目标当前，机场无线集群调度系统是民航行业内为满足空管、机场、航司、航油等各驻场运行单位之间指挥、调度、沟通、协作、应急保障需求，共同保障机场航班运行安全的较为高效基础系统。
作业人员配置集群通信终端可实现塔台、飞行区、航站楼、机坪、驻场单位工作区域之间实时通话、消息收发等功能，并在防止跑道侵入、保障飞行安全、提高运行效率等方面发挥着重要的基础性作用。
随着民航信息化程度的进一步加深，民航对安全、可靠的无线数据传输等需求日益迫切，传统的集群通信系统数据传输能力较差，无法满足民航安全运行对数字化智慧调度、无线数据传输、精确定位等移动宽带通信的急迫需求。
2015年初，工信部对宽带无线数字集群系统的频谱进行了规划，将1785-1805MHz划分给交通等行业，以满足交通等行业专用通信网语音和数据传输应用需要。
2018年民航局发布《民用航空机场场面无线数据通信技术应用指导材料（试行）》，介绍国内外前沿的机场场面无线通信新技术研究与应用情况，支持机场场面无线通信新技术发展与应用，为应用宽带通信新技术解决机场场面运行难题提出了技术指引。
城轨无线集群调度通信系统的功能
无线电禁止：又称遥毙，系统可以将遗失或有问题的电台关机， 使其失去正常通话功能，可以防止非法用户进入系统工作。
动态重组：中央控制器通过控制信道发送指令，更改移动台的 组别。
5）系统可靠性能
多信道：按申请分配，一个信道故障，其他信道仍正常工作。
（4）故障报警功能：系统故障管理软件实时监控整个系统设 备运行状态，具有声、光显示方式同时报警功能。
（5）基站无人值守：基站信息全部由中央管理软件监控，不 需要现场人员监控基站信息。
接收机干扰关闭：当接收机受干扰或故障时自动关闭。
发射机故障关闭：当发射机故障时系统自动将其关闭。
统自我诊断：系统可进行各种参数的自我诊断，出现软件故障 时可自动重新修复，出现硬件故障时提供报警或将其自动关闭。
故障弱化：系统中央控制器出现故障后，系统保持常规通信状 态，不能进行跨区漫游通信。
6）系统维护管理功能
限时通话：系统可设置用户通话时间，当到达通话设 定时间后，系统将释放占用信道。
私密通话：移动用户之间通过拨打对方身份号即ID号 码进行通话。
3）优先级别 系统有5～8个优先级别，特权用户具有强插、通话不
限时、全呼、选呼功能；普通用户不具备强插通话、全呼、 选呼功能。
4）特殊功能
常用扫描：移动台可设置对几个通话组进行扫描监听，当某一 组有通话时自动建立通话。
城市轨道交通 无线集群调度通信
l 城轨无线集群调度通信系统的功能
1）通话功能
（1）无线用户可与有线用户进行通话，通过移动台呼叫调度 台实现。
（2）有线用户可与无线用户选址通话，包括个人直呼和组呼， 通过调度台呼叫移动台实现。
（3）无线用户之间进行通话（个人选呼和组呼），移动台通 过拨打移动台号码进行选呼，还可进行同组移动台之间的组呼。
无线集群通信
无线集群通信集群通信系统是一种高级专用移动调度系统，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的发展方向。
无线集群通信系统具有自动选择信道的功能，其所具有的可用信道可为系统的全体用户共用。
只要有空闲信道，在中心控制台的控制下，系统内的任何一个用户都可与系统内的其他用户通话。
若把若干调度系统集中在一起，多信道共用，将原来的每个用户系统作为一个用户群，仍保持它们各自的主属关系，则可构成一个集群系统。
无线集群通信的应用始于1970年，它是一种智能化的无线频率管理技术。
通常情况下，无线集群通信专门用于生产和运行管理；紧急情况下，用于处理突发事件。
无线集群通信是当今最有效的调度指挥通信工具。
无线集群通信的工作方式与移动电话系统相似，由一个交换控制中心根据需要自动为用户指定无线信道。
其不同点在于集群通信以组呼为主，用户之间有严格的上下级关系，用户根据不同的优先级占用或抢占无线信道，呼叫接续较快，且以单工通信、半双工通信为主要通信方式。
一般来讲，无线集群通信系统主要提供系统内部用户之间的相互通信，但也可提供与系统外（如市话网）的通信。
无线集群通信系统区别于公众移动通信系统的是，它除了可以提供移动电话的双向通话功能外，还可以提供系统内的群（组）呼、全呼，甚至建立通话优先级别，可以进行优先等级呼叫、紧急呼叫等一般移动电话所不具备的通信；提供动态重组、系统内虚拟专网等特殊功能。
这些特点能够满足公安、国家安全部门的专用通信以及机场、海关、公交运输、抢险救灾等指挥调度的需要。
因此，在世界各地形成了独立于公众移动通信网之外的专用通信网。
无线集群通信系统可以实现对几个部门所需要的基站及控制中心的统一规划建设和集中管理。
每个部门只需要建设自己的调度指挥台及配置必要的移动台，就可以共用频率、共用覆盖区、共享资源、分担费用，达到合理利用无线通信资源的目的。
第五章 无线集群通信系统
分类：
a、控制物理信道：承载控制信息和短数据业 务
主载波第一时隙为主控制信道
精选2021版课件
21
二、TETRA空中接口
3、逻辑信道：两方或多方通信的逻辑通信路径 1）业务信道：传送话音和数据业务 ① TCH/S：传输4.8Kbit/s数字话音 ② TCH/7.2：传输7.2Kbit/s数据 ③ TCH/4.8：传输4.8Kbit/s数据 ④ TCH/2.4: 传输2.4Kbit/s数据 最高可提供7.2kbit/s数据业务
无线集群采用单工、半双工为主要通信方式， 按键讲话才占用无线通道。具有选呼，组呼、 列车广播、优先呼叫、强拆、强插、调度通 话录音、后台监听等功能 800MHzTETRA集群通信系统生产商： MOTOROLA&EADS
精选2021版课件
3
5.2 无线调度通信技术基础
一、系统组成： 移动交换机、归属用户数据库（HDB）、访问 用户数据库（VDB）鉴权服务器（Aus）、网 关服务器（NMS）、基站控制器（BSC）、基 站、移动台、固定台、调度台 二、通信方式 单工、半双工、全双工
技术特性：
多址方式：TDMA
信道宽度：25KHz
每信道时隙数：6
适用频段：800MHz或1.5GHz
收发双工间隔：45MHz
语音编码：4.2Kbit/s的VSELP声码器
信道检错编码：循环冗余校验码
精选2021版课件
15
5.4 TETRA数字集群通信系统
概况：TDMA技术将载频25KHz带宽分成4个时 隙，采用大中小区域覆盖均可，使用800MHz 专用网频段 组成：核心网 基站
8
五、组网方式
1、大区制 只设置一个基站，利用直放站扩大覆盖范围 特点： 优：无越区切换，成本低 缺：可靠性低，存在多径干扰场点多，单基 站载频受限，扩容受限
集群通信原理
集群通信原理嘿，朋友！你有没有想过，当一群人需要高效地沟通，就像一个超级紧密的团队那样，他们是怎么做到信息快速又准确地传递的呢？这就不得不提到集群通信啦。
我有个朋友叫小李，他在一个大型活动的组织团队里工作。
这个团队有负责场地布置的，有负责嘉宾接待的，还有负责节目安排的。
活动当天那叫一个忙乱，大家跑来跑去的。
可是你猜怎么着？他们之间的沟通却非常顺畅。
这就是集群通信的魅力所在。
那集群通信到底是啥原理呢？咱就把它想象成一个超级大的电话网络，不过这个网络可不像咱们平时打电话那么简单。
它是专门为一群有特定通信需求的人打造的。
比如说，像小李他们这种大型活动的组织团队，或者是警察执行任务的团队，消防队员灭火时的团队等等。
在这个集群通信系统里啊，有个很重要的东西叫基站。
基站就像是一个超级信息管理员，站在高高的地方，俯瞰着整个通信的小世界。
它负责接收和发送信号。
就好像是一个大喇叭，每个人的对讲机或者通信设备就像是一个个小喇叭。
当一个人对着自己的小喇叭说话，也就是发送信号的时候，这个信号就会被基站这个大喇叭接收到。
我再给你打个比方。
你看过那种蜂巢吧？一个蜂巢里有好多小格子，每个小格子里住着一只小蜜蜂。
基站就像是蜂巢的中心，而那些小蜜蜂就像是一个个通信设备。
小蜜蜂在蜂巢里飞来飞去，但是它们都和蜂巢中心有着紧密的联系。
基站也是这样，不管通信设备在这个区域里怎么移动，只要在基站的覆盖范围内，就能进行通信。
那这个信号是怎么准确地找到要接收的设备呢？这就涉及到信道啦。
信道就像是一条条小管道，不同的信息在不同的小管道里跑。
你可以想象一下，就像咱们城市里的交通道路一样，有的道路是给小汽车走的，有的是给大卡车走的。
在集群通信里，不同的通话内容就在不同的信道里传输，这样就不会乱套了。
我记得有一次和小李聊天，他给我讲了一个有趣的事儿。
在活动现场，有个负责灯光的工作人员发现一盏大灯有点问题，他马上用对讲机呼叫负责设备维修的同事。
他就像在一个专属的小管道里发送了这个信息，这个信息通过基站这个大管理员，迅速地到达了维修同事的对讲机里。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、城轨无线集群通信系统
无线集群采用单工、半双工为主要通信方式， 按键讲话才占用无线通道。具有选呼，组呼、 列车广播、优先呼叫、强拆、强插、调度通 话录音、后台监听等功能 800MHzTETRA集群通信系统生产商： MOTOROLA&EADS
5.1 无线集群通信系统概述
一、主要特点： 1）呼叫接续速度快（300～500ms) 2）以组呼为主，同基站群组内用户共享下行 无线频道 3）采用按键讲话（PTT）方式，进行单工、半 双工呼叫 4）支持私密选呼与群组呼叫 5）组内呼叫讲话时，按住PTT键，同组被叫不 需要摘机可直接接听
Байду номын сангаас、城轨无线集群通信系统
2、集群调度
优点： 1）共用频点 虚拟专用网共用频点，动态信道分配 2）共用设施 共用无线集群系统的核心网和无线接入网设备 3）共享覆盖区 4）共享通信服务 5）分担费用
四、无线集群通信系统的集群方式
无线集群系统主要通信方式为调度台与移动 台、移动台与移动台之间的单频单工或半双 工通信。
集群方式：分配给集群用户之间一次通话分 配无线信道的方法 1、消息集群 用户在调度通话期间，话见停顿不超过6～ 10s始终占用一条固定的无线信道
5.4 TETRA数字集群通信系统
概况：TDMA技术将载频25KHz带宽分成4个时 隙，采用大中小区域覆盖均可，使用800MHz 专用网频段 组成：核心网 基站
1、接口
1）系统空中接口：数字无线电路径 功能：组呼、选呼、有线电话呼叫控制与业务信道 2）承载256Byte的段数据业务 3）承载电路数据与分组数据业务：2.4kbit/s～ 28.8kbit/s 4）位置登记 5）安全性与无线终端鉴权
二、TETRA空中接口
1、工作频段：
806MHz 821MHz 上行链路
851MHz
866MHz
下行链路
45MHz双工间隔
二、TETRA空中接口
2、物理信道： 一个无线载波划分成4个时隙，每个时隙用作一 个物理信道，承载话音/数据业务、控制信令等 在一个基站覆盖区域内，共用一个下行信道 分类： a、控制物理信道：承载控制信息和短数据业务 主载波第一时隙为主控制信道 b、业务物理信道：分配给一个或多个移动台承 载话音或数据业务的时隙 c、未分配物理信道：未分配给移动台的时隙
1、接口
2）直通模式的空中接口：数字无线电路径 组呼、选呼、短数据业务，直通模式下中继扩 大覆盖范围 3）MMI（移动台人机接口） 4）终端设备接口： 移动台与外围数据业务设备之间接口 5）网管接口： 与PABX网络的连接，系统与IP内网或互联网的接 口
1、接口
6）系统间接口： 7）网络管理单元： 8）本地线路连接的终端接口与远端线路连接 的接口 TETRA系统核心网与本地或远端调度台、网管 终端之间接口，采用N—ISDN接口完成
5.2 无线调度通信技术基础
一、系统组成： 移动交换机、归属用户数据库（HDB）、访问 用户数据库（VDB）鉴权服务器（Aus）、网 关服务器（NMS）、基站控制器（BSC）、基 站、移动台、固定台、调度台 二、通信方式 单工、半双工、全双工
三、专网调度与集群调度
1、专网调度 一个调度专网配置一组专用载频，载频空闲， 其他专网也不能使用。 例：行车调度、维修调度、防灾调度等 2、集群调度 定义：将几个专网调度合并，共用一组公共 载频，各专网以虚拟专网存在，共享公共载 频资源
四、无线集群通信系统的集群方式
2、传输集群 定义：A、B双方通信，A按PTT占用空闲信道， 松开PTT，释放信道 缺点：话务高峰期，通话不连续 3、准传输集群 松开PTT键0.5～6s释放信道
五、组网方式
1、大区制 只设置一个基站，利用直放站扩大覆盖范围 特点： 优：无越区切换，成本低 缺：可靠性低，存在多径干扰场点多，单基 站载频受限，扩容受限
5.3 无线集群通信系统制式分类
二、iDEN数字集群通信系统 技术特性： 多址方式：TDMA 信道宽度：25KHz 每信道时隙数：6 适用频段：800MHz或1.5GHz 收发双工间隔：45MHz 语音编码：4.2Kbit/s的VSELP声码器 信道检错编码：循环冗余校验码 信道纠错编码：多码率格形前向纠错 调制信道比特率：64Kbit/s 支持多业务机制：调度、电话互联、电路数据/传真、短消 息、分组数据业务
二、TETRA空中接口
3、逻辑信道：两方或多方通信的逻辑通信路径 1）业务信道：传送话音和数据业务 ① TCH/S：传输4.8Kbit/s数字话音 ② TCH/7.2：传输7.2Kbit/s数据 ③ TCH/4.8：传输4.8Kbit/s数据 ④ TCH/2.4: 传输2.4Kbit/s数据 最高可提供7.2kbit/s数据业务
五、组网方式
2、中区制： 设置少量基站，利用直放站扩大覆盖范围， 话务量多配置较多频点 非相邻基站可以使用同频率 优点：越区切换频次少，干扰少，可靠性高， 成本低，扩容方便灵活 城轨中，中区制基站与直放站间，使用同轴 泄露电缆链接或利用城轨传输网链接
五、组网方式
3、小区制 多个基站，直放站消灭盲区 4、越区切换 分类：越区切换 漫游切换 判断切换准则： 1）信号电平 2）载干比
六、多址技术
3、码分多址
七、射频调制技术
5.3 无线集群通信系统制式分类
一、TETRA数字集群通信系统 数字集群无线电标准，TDMA多址方式 技术特性： 信道间隔：25KHz 双工间隔：10MHz或25MHz 调制方式：π/4DQPSK 调制信道比特率：36Kbit/s 语音编码速率：4.8kbit/s 接入方式：TDMA（4各时隙） 用户数据速率：7.2Kbit/s 数据速率可变范围：2.4～28.8Kbit/s
六、多址技术
1、频分多址 双工通信：收发使用不用频率，收发间有间隔， 每个用户通信占用一个频道 模拟无线通信中，只能采用频分多址 数字无线通信中使用较少 2、时分多址 只能传送数字信息 分类：3～4路复用和8～10路复用 TETRA无线集群系统时分多址制式中，对25KHz带 宽载频进行4路时分复用