无线集群通信系统
第五章无线集群通信系统【共39张PPT】
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
N1N2N3N4S1S2S3S4S5S6S7S8
5.5 TETRA在城轨中的应用
一、基站配置方案：
1、单基站+光纤中继器
集群基站（控制中心） 站+车辆段）
光纤
中继器（各车
优点：无越区切换，工程造价低
缺点：频率资源利用率低，可靠性差，存在多径干扰的可 能场点多，扩容受限
2、多基站+中继器 同轴泄露电缆 多个基站 或光纤
TCH/S：传输数字话音
3、TETRA区域划分：
成本低，扩容方便灵活 光纤：信号好，距离受限小，配置灵活
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
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
5.2 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
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。
基于集群通信系统的无线网络协同通信技术研究
基于集群通信系统的无线网络协同通信技术研究无线网络通信技术在现代社会中扮演着至关重要的角色，不断推动着人类社会的进步与发展。
随着无线设备的普及和需求的增长，手机、平板等无线设备的无线通信技术日益成熟。
同时，无线通信的需求也在不断地扩大，越来越多的用户希望能够通过无线网络进行高效的协同通信。
基于集群通信系统的无线网络协同通信技术的研究，正是为了解决这一问题而提出的一种解决方案。
基于集群通信系统的无线网络协同通信技术，是一种通过将多个无线通信设备组成集群，并利用集群中设备之间的协同工作，以提高无线网络通信性能和效率的技术。
其核心思想是通过建立一个协同通信的集群结构，来实现无线网络设备之间的信息共享和资源交互，从而达到优化无线网络通信的目的。
首先，基于集群通信系统的无线网络协同通信技术通过集群结构的建立，能够提高无线网络的容量和覆盖范围。
在传统的无线网络中，设备的通信范围是有限的，容易受到信号弱化、干扰等因素的影响。
而通过集群通信系统的建立，设备之间可以相互协作，实现多个设备之间的信息传递和资源共享，从而扩大了通信范围，提高了无线网络的覆盖能力。
这对于提高无线网络的整体通信质量和覆盖率具有重要意义。
其次，基于集群通信系统的无线网络协同通信技术能够提高无线网络的传输速率和网络吞吐量。
在传统的无线通信中，设备之间的通信需要经过中心节点或服务器的转发，这会导致通信延迟增加和传输速率降低。
而基于集群通信系统的无线网络协同通信技术通过设备之间的协同工作，能够实现直接的设备之间通信，减少了通信延迟和传输过程中的瓶颈，提高了无线网络的传输速率和网络吞吐量。
这对于提高无线网络的数据传输效率和用户体验具有重要作用。
此外，基于集群通信系统的无线网络协同通信技术还能够提高无线网络的可靠性和稳定性。
在传统的无线通信中，设备之间的通信容易受到信号弱化、干扰等因素的影响，可能导致通信中断或数据丢失。
而通过集群通信系统的建立，设备之间可以互相备份和冗余，实现数据的多路径传输和冗余备份，从而提高了无线网络的可靠性和稳定性。
城轨无线集群调度通信系统的分组方案
1．便携式手持台号码及分组方案 1）身份号码（ID号码）规划
手持台的ID号码一般由六位组成，在单个系统中，此号码不 能重复，一般前两位可用作部门编号，中间两位可用作科室编号， 最后两位可用作顺序号。 2）组别规划
手持台的组别是指该手持台可与哪些通话组进行通话，此号 码在系统中可重复使用，也可参照ID号原则编制。
2．车载电台号码及分组方案 1） ID号码规划
车载台的ID号码一般由四位组成，在单个系统中，此号码不 能重复，一般第一位用来表示车头或车尾电台，后三位表示车载 台序号。 2）组别规划
车载台电台一般只与行车调度进行通信，因此，一列车的头 尾两个车载电台通话组号相同。不同的轨道交通公司采取不同的 列车组织运营机制，所以列车电台的通话组可设置成一样的，或 不同列车的车载台组分别是不同的两种方式。
3．调度台的规划 1） ID号码规划
调度台数量较少，其ID号应有显著特征，以方便操作人 员记忆。 2）组别规划
调度台根据不同需求加载组别。例如，行车调度台加载 所有列车的通话组及站务人员通话组；维修调度台加载所有 与维修部门有关的通话组；防灾及公安调度台一般加载所有 的通话组，以便进行应急指挥调度。
城市轨道ห้องสมุดไป่ตู้通 无线集群调度通信
城轨无线集群调度通信系统的分组方案
为更好地保证调度通信畅通，使各移动设备之间及调度台之 间不产生干扰，需要对移动台号码及组别进行整体规划。
每个移动台都有自己的ID号码即身份号码，在集群系统中此 号码是唯一的，不能重复；每个移动台还可以设置一个或多个组 别，当移动台设置到某一通话组上时，可以与该通话组的用户进 行通话。这两项数据由管理员设置，需要整体规划这两个号码。
无线集群通信系统在地铁中的应用
无线集群通信系统在地铁中的应用摘要：无线集群通信系统是一种先进的、现代化的通信技术手段，能够实现系统内部用户之间的可靠通信，不但通信方式比较灵活多样，而且在功能上比普通移动电话更为全面，目前，无线集群通信系统已经广泛的应用到各行各业之中，尤其在交通运输和抢险救灾方面发挥着不容忽视的重要作用。
本文将主要论述无线集群通信系统在地铁中的应用策略，以期充分发挥该技术的应用优势，从而全面提高地铁通信质量，保证地铁运行的稳定性和安全性。
关键词：无线集群；通信系统；地铁；应用众所周知，在地铁运行过程中需要进行实时、动态的监督和指挥调度，以保持地铁线路的畅通，最大限度的避免安全事故的发生，而普通的移动通信网在性能上比较落后，尤其在地下环境中无法保证通信的质量，不能满足地铁调度的实际需求。
无线集群通信系统的应用有效解决了这一难题，保证了地铁通信的实时性和可靠性，提高了地铁工作人员的工作效率，加强了各部门员工的协调配合，为地铁安全管理工作提供了可靠的保障。
一、无线集群通信简介无线集群通信是一种智能化的无线频率管理技术。
集群系统的本质是允许大量用户共享少量通信信道和虚拟专网技术。
其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，呼叫接续要快（300ms～500ms），且以单工、半双工通信为主要通信方式。
二、无线集群的地铁应用1.概述地铁的无线集群通信系统为控制中心调度员、车辆段调度员、车站值班员等固定用户与列车司机、防灾、维修、公安等移动用户之间提供通信手段。
系统必须满足行车安全、应急抢险的需要。
目前，地铁无线集群通信系统均采用TETRA 数字集群通信系统组网。
在地铁中的调度网通常包括行车调度网、维修调度网、环控调度网、车辆段调度网和防灾调度网5个无线调度专网。
在TETRA数字集群系统中，各调度网以虚拟专网的方式存在，互相独立，互不影响。
无线集群系统包括哪些？
无线集群系统包括哪些？无线集群系统是由一个或多个无线基站组成的网络系统，可以实现对同一范围内的大量用户进行管理，并为其提供可靠的通信服务。
那么，无线集群系统包括哪些？这篇文档将给您解答。
无线基站无线基站是无线集群系统的核心设备，也是连接用户终端和核心网络的桥梁。
无线基站主要包括天线、射频单元、数字信号处理单元、网络控制单元等组成部分。
天线负责接收和发送无线信号，射频单元负责信号的放大和分配，数字信号处理单元负责数字信号的编解码和处理，网络控制单元则实现整个基站的控制和管理。
负载均衡器负载均衡器是无线集群系统的关键设备之一，它主要用于协调并平衡用户请求的流量，避免过度集中在某一个基站上，从而保证整个系统的稳定性和可靠性。
负载均衡器的作用就是尽可能均衡地将用户请求分配到各个基站上，同时还要考虑到网络拥塞状况、资源利用率、电力消耗等因素。
负载均衡器通常会根据用户的位置、可用带宽等因素来进行请求分配和流量控制。
无线控制器无线控制器是无线集群系统的另一个重要组成部分，它主要负责对整个系统进行管理和控制。
无线控制器可以对基站的工作状态进行监控和管理，对基站的节点进行统一配置和调度，支持各种安全和管理策略，实现对用户的访问控制和资源分配。
同时，无线控制器还可以提供丰富的统计和监控报告，帮助管理员深入了解系统的运行状态。
无线控制器通常是一个中央化的设备，与所有基站相连，可以远程管理和监控整个系统。
它还可以提供高速和安全的无线接入，并能够自动适应不同类型的移动终端设备。
用户终端用户终端是无线集群系统的最终服务对象，它包括各种不同类型的移动终端设备，如手机、平板电脑、笔记本电脑等。
用户终端通过与基站建立连接来进行数据传输和通信服务。
用户终端需要具备一定的性能和特性，如高速数据传输、低功耗、安全性、移动性等，以满足不同用户的需求。
用户终端的性能和功能决定了无线集群系统的用户体验和服务质量。
总结以上就是无线集群系统包括的主要组成部分。
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。
城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用探究
城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用探究随着城市化进程的不断推进，城市轨道交通系统已经成为城市公共交通的重要组成部分，随之而来的是大量的乘客和数据流量。
为了保证轨道交通系统的安全、高效、便捷的运营，无线通信技术的应用显得尤为重要。
城市轨道交通集群无线通信系统是一种针对城市轨道交通场景特点设计的系统，主要解决轨道交通系统中大量数据和乘客信息的传输和处理问题。
它采用无线通信技术，使得整个系统在任何时间、任何地点都能够实时响应和处理数据。
在城市轨道交通系统的实际应用中，无线通信技术可以帮助解决以下几个难点：一、无线通信技术帮助提高轨道交通系统的运营效率通过无线通信技术，轨道交通系统可以实现车站、列车、信号、监控等多个系统之间的信息交互和协调，从而大大提高了轨道交通系统的运营效率。
例如，当列车出现故障时，车站可以通过无线通信与列车通讯，并及时进行人员疏散和转移，从而避免人员伤害和系统延误。
此外，无线通信技术还可以实现列车位置和速度的实时监测，使得轨道交通系统在高峰期和紧急情况下更加精准地掌控车流。
城市轨道交通系统是一个高度安全性的系统，任何故障或失误都可能导致严重的后果。
无线通信技术可以实现信号灯、控制中心、车辆等多个系统之间的通讯，从而提高了系统的安全性。
例如，当车辆发生失控或者突发故障时，系统自动发送信号到控制中心，通过无线通信快速地处理问题，从而避免了安全事故的发生。
随着科技的发展，轨道交通系统也逐渐进入智能化时代。
无线通信技术可以提供更多的智能服务，例如乘客自主选座、智能路线规划、智能票务系统等等。
这些服务将有助于提高轨道交通系统的乘客满意度和服务质量，进一步增强轨道交通系统的竞争力。
总之，城市轨道交通集群无线通信系统技术是保障轨道交通系统安全、高效、便捷运营的核心技术之一。
未来，随着无线通信技术的不断发展和应用，城市轨道交通系统中的无线通信技术必将得到更加广泛的应用和发展。
PDT集群无线技术规范
PDT集群无线技术规范一、系统架构与组成PDT（专用数字集群通信系统）是一种高效的无线通信系统，专为指挥调度和集群通信设计。
该系统主要由控制中心、基站、移动台和传输网络等部分组成。
控制中心负责整个系统的管理和控制，基站负责无线信号的收发，移动台为用户设备，传输网络则提供控制中心与基站之间的连接。
二、频率与信道分配PDT集群系统采用特定的频率范围进行通信，频率分配需遵循国家相关标准和规定。
信道分配方面，系统支持动态和静态信道分配方式，以满足不同业务场景的需求。
三、调制与编码技术PDT系统采用先进的调制技术和编码技术，以确保信号传输的可靠性和有效性。
调制技术如正交频分复用（OFDM）等，可以有效抵抗多径干扰和频率选择性衰落。
编码技术如卷积码、Turbo码等，则可以提高数据传输的抗干扰能力。
四、接入与切换机制PDT系统支持多种接入方式，包括直接接入、预分配接入和动态分配接入等。
切换机制方面，系统支持硬切换、软切换和更软切换等，以保证用户在不同基站之间的顺畅通信。
五、语音与数据传输PDT系统支持高质量的语音通信，并提供数据传输功能。
语音编码采用高效的语音编码算法，如AMR等，以节省带宽并提高语音质量。
数据传输方面，系统支持多种数据速率和传输模式，以满足不同业务需求。
六、网络管理与安全PDT系统提供全面的网络管理功能，包括网络配置、性能监控、故障定位等。
同时，系统采用多种安全措施，如加密通信、访问控制等，确保通信内容的安全性和机密性。
七、干扰与覆盖优化为减少干扰并提高网络覆盖质量，PDT系统采用多种优化技术。
干扰管理方面，系统支持干扰检测、定位和抑制等功能。
覆盖优化方面，系统采用智能天线、功率控制等技术，以提高信号覆盖范围和通信质量。
八、电源与设备要求PDT系统的设备需满足一定的电源和设备要求。
电源方面，设备应支持宽电压输入范围，并具有过压、过流保护功能。
设备要求方面，设备应具有良好的散热性能、电磁兼容性和环境适应性，以确保系统的稳定运行和可靠性。
城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用探究
城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用探究
随着城市化的快速发展，城市轨道交通的建设和运营越来越重要。
在城市轨道交通系统中，无线通信技术是至关重要的一部分，它对于保障运行安全、提高效率、提供乘客服务等方面都有着极其重要的作用。
城市轨道交通集群无线通信系统技术是以无线网络技术为基础，依托网络设备和智能通信终端，打造起来的城市轨道交通信息化智能化网络系统，是一种高带宽、强互联、全方位、高信誉和多功能的复合型无线信息网络系统。
城市轨道交通集群无线通信系统技术的核心是将不同的应用场景进行分类、优化和集成，为城市轨道交通提供全方位、全领域的信息化支持和服务。
它可以将多种无线通信技术相结合，包括蜂窝通信、卫星通信、无线局域网等，以满足城市轨道交通的不同的应用需求，更好地服务于城市交通运输系统的整体目标。
城市轨道交通集群无线通信系统技术在不断发展和完善的同时，也在不断被应用于实际的城市轨道交通中。
它可以为城市轨道交通提供以下几个方面的重要帮助和支持。
首先，城市轨道交通集群无线通信系统技术可以提高运输效率。
它可以通过智能分析和处理实时数据，优化车辆运行和调度，提高交通运输效率。
同时还可以提供黑匣子、实时车辆监控、紧急召唤系统等功能，以保障列车运行的安全和稳定。
其次，城市轨道交通集群无线通信系统技术可以提供更好的乘客服务。
它可以为乘客提供列车到站信息、乘车路线规划、车站环境指南、网络订票等服务，让乘客更加方便快捷地乘坐城市轨道交通。
最后，城市轨道交通集群无线通信系统技术还可以提升城市轨道交通整体水平。
它可以通过智能化和信息化手段，实现城市轨道交通的数字化和自动化，使城市轨道交通更加高效、环保和可持续。
无线集群调度通信系统设备保养
（1）清洁机车电台、控制头、话筒、扬声器。 （2）检查车顶天线及连接线是否安装稳固。 （3）检查基站风扇是否正常。 （4）检查基站接口单元中主备用激光器的切换是否正常。
（5）检查录音机当前录音磁带，并清洁磁头。 （6）清洁录音机机架、各部件外表以及各个终端、调度台。 （7）检查无线电信号分配设备光纤接口单元和无线中继单元 状态指示灯，判断设备是否正常工作，并进行清洁。 （8）目测站厅天线、车站台天线、楼顶天线等有无损坏，并 进行呼叫测试。
城市轨道交通 无线集群调度通信
无线集群调度通信系统设备保养
1．日常保养
无线集群调度通信系统应每天进行日常保养，具体工作如下。 （1）检查机车电台各项功能是否正常。 （2）检查基站各模块状态指示灯是否正常。 （3）检查主交换机状态指示灯是否正常。 （4）检查录音机状态是否正常。
2．二级保养Biblioteka 无线集群调度通信系统的二级保养应每月进行一次，具体工 作如下。
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。
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。
城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用探究
城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用探究【摘要】本文探讨了城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用。
首先介绍了城市轨道交通系统的概述，然后探讨了无线通信技术在城市轨道交通中的应用情况。
接着详细讨论了集群通信系统技术以及无线通信系统的性能优势。
最后通过应用案例分析，展示了城市轨道交通集群无线通信系统的实际应用情况。
结论部分展望了城市轨道交通集群无线通信系统的未来发展前景，以及可能的技术改进方向。
通过本文的研究，可以看出城市轨道交通集群无线通信系统在提高交通效率和安全性方面具有巨大潜力，对未来的智慧城市建设也将产生积极影响。
【关键词】城市轨道交通系统、无线通信技术、集群通信系统、性能优势、应用案例、前景展望、技术改进、未来发展方向。
1. 引言1.1 城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用探究本文将围绕城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用展开深入探讨。
我们将介绍城市轨道交通系统的概述，包括其发展现状和重要性。
然后，我们将探讨无线通信技术在城市轨道交通中的应用，以及集群通信系统技术的原理和特点。
接着，我们将分析无线通信系统相对于传统通信系统的性能优势，并结合实际案例进行具体分析。
我们将展望城市轨道交通集群无线通信系统的未来前景，探讨技术改进和未来发展方向。
通过本文的阐述，读者将对城市轨道交通集群无线通信系统有更深入的了解，并对其发展和应用产生更多的思考和认识。
2. 正文2.1 城市轨道交通系统概述城市轨道交通系统是现代城市交通的重要组成部分，是指在城市内运行的地铁、轻轨等轨道交通工具。
随着城市人口的增加和交通需求的增加，城市轨道交通系统越来越受到人们的关注和重视。
城市轨道交通系统通常由车站、轨道线路、列车车辆和通信系统等组成，其中通信系统在城市轨道交通中扮演着至关重要的角色。
城市轨道交通系统的概述可以从以下几个方面来进行描述：城市轨道交通系统具有高效快速的特点，能够有效缓解城市交通拥堵问题，提高交通运输效率。
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。
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伪随机序列
伪随机序列
调制技术
m(t)
调制信号 1
1
0
0
1
0
t
1
ASK 0
t
-1
FSK
1
f1
f2
f2
f1
0
t
-1
PSK
t
集群系统的多信道共用和信道动态分配
集群系统的全部信道为系统的全体用户共有 每次通话过程都会更换信道（频率）。 动态分配能以有限的频率资源为更多的用户服
务，通信阻塞率减小，提高了频率利用率
集群调度：将几个专网合并 ，共用一 组公共载频，建立一个集群调度网。 集群调度网中各专网以虚拟专网的形 式存在。
集群调度的概念
集群系统（Trunked system）是一种共用无线 频道的专用调度移动通信系统，它采用了现 代通信中的多信道共用和动态分配信道技术。
集群系统的全部信道为系统的全体用户共有。 即任何用户要进行通信，只需要系统所有信 道中有空闲信道。
蜂窝通信系统
都采用全双工工作方式，因而，一对移动用户之间进 行通信， 必须占用两对频道。
集群通信系统&蜂窝通信系统（5）
集群通信系统
主要是以改进频道共用技术来提高系统的频率利用率。
蜂窝通信系统
可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率。
TETRA数字集群通信系统
TETRA标准 空中接口 网络接口 编号方案 网络安全
集群系统使得不同的专用网实现了统一规划、 统一管理、共用频率、共用覆盖。
集群调度的特点: 1.共用频率
将原分配给各部门的少量专用频率集中管理，供各 家共同使用。
2.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。
3.共享覆盖区
可将各家邻接覆盖的网络互连起来，而形成更大的 覆盖区域。
无线集群通信系统
2010.11.28
概述
城轨集群通信的应用范围 无线集群通信的概念 集群系统的主要特征 城轨集群系统的功能需求
无线调度通信技术基础
系统的组成 通信方式 专网调度和集群调度 集群方式 组网方式 多址技术 调制技术
……
……
……
…… ……
专网调度和集群调度
专网调度：某个部门根据自己行业特 点需要建设的调度网络，仅供本部门 使用。
基站投资小 传输线路：数字接口 光纤带宽：每站 2*64K 光纤投资：小 额外光设备:不需要 传输维护：简单 基站维护：复杂 频点覆盖：区域大 适应：数字集群系统
射频覆盖方案
频率配置原则 泄露电缆 天线 无线场覆盖范围 越区切换
无线集群终端
车载台 车站台 手持台
用户组别
用户组别的配置 用户组别的转换
多基站方式
直放站
直放站
基站配置方案（续）
多基站加光纤直放站方式（1拖3）
列车
O/E
光纤
E/O
E/O
公安调度员 2M
列车调度员 防灾调度员
2M
2M
无线数字移 动交换机
2*64K 2*64K
2M
线路调度中心
2M PABX
电分，合路器
数字基站
O/E 车辆段
基站配置方案（续）
3．结论
单基站
每个车站设一个基站 几个车站设一个基站
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 释放。
可见，传输集群的信道利用率最高，如果移 动用户呼叫市话用户时，话音信道占用方式 只能采用消息集群方式。
基站投资少 传输线路：每站一条光 纤 光纤带宽：100-1000M 光纤投资：大 额外光设备:需要 传输维护：复杂 基站维护：简单 适应：模拟集群系统 未来大容量的数字集群 系统
基站投资大 传输线路：数字接口 光纤带宽：每站 2*64K 光纤投资：小 额外光设备:不需要 传输维护：简单 基站维护：复杂 频点覆盖：区域小 适应：数字集群系统
组网方式
大区制 中区制 小区制 越区切换
越区切换
越区切换(续)
•硬切换：先断后通（Break-before-make）
越区切换(续)
软切换 •先通后断（Make-before-break） •主要算法在基站控制器中
多址技术
FDMA采用调频的多址技术. 业务信道在不同频段分配给 不同的用户。
1.1.1.1.1.1.1.1.1.
TETRA数字集群无线电通信系统
频谱效率高： 4个逻辑信道 25KHz信道间隔 36Kbps传输速率 28.8Kbps净数据速率 每个信道7.2Kbps。
抗干扰能力强： 易于加密，加密方式多。 业务能力强： 调度、电话连接、数据传输、图象传输，车辆
定位等，话音数据同传。 多用户群使用： 一个硬件无线电系统上设置多个“虚拟网”
TSC
1
TSC
16
集群交换机
线路设备接口
外部网络接口
TSC
1
TSC
16
集群交换机
外部网络接口 线路设备接口
BS
BS
1
16
集群交换机
线路设备接口 外部网络接口
2MBit
SMTS
主集群交换机 MTS
外部网络和其它 TETRA 接口
管理操作中心
调度台等有线设备接口
TETRA系统结构
1 个时隙＝510 个调制比特（＝14.67ms）
4.共享通信业务 5.共同分担费用
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）
2．传输集群(Transmission Trunking) 传输集群也称为发射集群，在通话中，当
发话一方松开PTT开关，对这一信道的占 用即告结束。 对方回答或本方再发话时，都要重新分配 并占用新的空闲信道。具有一定保密性。 传输集群是动态分配信道，其信道利用率 可以明显提高。但是会出现通话不连续和 不完整。
传统方式
集群方式
数字集群通信系统制式分类
TETRA数字集群通信系统 iDEN数字集群通信系统 GoTa数字集群通信系统 GT800数字集群通信系统
Question
公用蜂窝移动通信与数字集群通 信系统的区别有哪些？
集群通信系统&蜂窝通信系统（1）
集群通信系统
➢属于专用移动通信网； ➢适用于在各个行业(或几个行业合用)中间进行调度和指挥； ➢对网中的不同用户常常赋予不同的优先等级。
FDMA
Power
TDMA采用时分的多址技术。 业务信道在不同的时间分配 给不同的用户。
TDMA
Power
CDMA是采用扩频的码分多 址技术。所有用户在同一时 间、同一频段上、根据不同 的编码获得业务信道。
CDMA
Power
多址技术(续)
CDMA有效信号淹没在噪声中。
信源信号
扩频信号
TX
RX
解扩信号
TETRA标准
TETRA（Trans European Trunked Radio 泛欧 集群无线电，现在已改为Terrestrial Trunked Radio 陆上集群无线电）
TETRA标准接口（P145 图5-3）
TETRA的空中接口
工作频段 物理信道 逻辑信道
TETRA系统结构
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
集群通信系统
主要服务业务是无线用户和无线用户之间的通信。
蜂窝通信系统
有大量的无线用户与有线用户之间的通话业务。 在集群通信系统中也允许有一定的无线用户与有线用户之 间的通话业务，但一般只允许这种话务量占总业务量的5%~10%。
集群通信系统&蜂窝通信系统（4）
集群通信系统
一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式，因 而，一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道。
TETRA在城轨中的应用
基站配置方案
单基站+直放站 多基站+直放站 全基站
基站配置方案
单基站方式
基站配置方案（续）
单基站方式
E/O
O/E
列车
漏缆
E/O
O/E
光纤
光纤
O/E
E/O
电合路器
电分路器
接收机
发射机
PABX
接口设备 无线移动电话交换机
列车调度员 防灾调度员
公安调度员 车辆段
基站配置方案（续）
10MHz收发间隔
450MHz~470MHz
10MHz收发间隔
870MHz~933MHz
45MHz收发间隔
FDD——频分双工 TDMA——时分多址
TETRA系统结构
TX 和 RX 时隙数必须是同样多 下行链路