集群移动通信 系统

集群是什么集群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。

1、该系统具有的可用信道可被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。

2、集群通信的最大特点是话音通信采用PTT，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。

3、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”。

扩展资料：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”。

电话通信系统介绍移动通信系统除了人们最熟悉的GSM、CDMA等第二代数字移动通信系统外，实际上还包括很多种其他通信系统，例如前些年风靡全国的寻呼系统、广泛应用的无绳电话系统和到处可见的集群通信系统等。

为了让大家对整个移动通信系统领域有一个全面的了解，在这一讲中就介绍这3种移动通信系统。

其他移动通信系统将在以后介绍。

一、无线寻呼系统无线寻呼系统是移动通信的一个分支，是一种单向、大区制的通信系统。

主呼移动通信系统除了人们最熟悉的GSM、CDMA等第二代数字移动通信系统外，实际上还包括很多种其他通信系统，例如前些年风靡全国的寻呼系统、广泛应用的无绳电话系统和到处可见的集群通信系统等。

为了让大家对整个移动通信系统领域有一个全面的了解，在这一讲中就介绍这3种移动通信系统。

其他移动通信系统将在以后介绍。

一、无线寻呼系统无线寻呼系统是移动通信的一个分支，是一种单向、大区制的通信系统。

主呼用户(固定电话或移动电话)通过公用电话网连接寻呼中心，再由寻呼中心将信息传送给被叫用户。

无线寻呼系统由于采用广播方式，基站采取大区制，因此设备简单，投资少，见效快，使用方便，发展极为迅速。

20世纪90年代，中国在短短的几年中就发展了全球最大的无线寻呼网络。

1.无线寻呼系统的分类和标准无线寻呼系统一般可分为专用和公用两大类。

公用寻呼系统与公用电话网连接．发射功率较大，往往可以由很少的基站覆盖整个城市。

世界上常用的无线寻呼标准主要有两种：一是POCSAG码．由英国邮政代码标准化咨询组制定，又称为国际1号无线寻呼码，使用最为广泛，我国的无线寻呼系统大多采用这种码：二是由MOTOROLA公司开发的FLEX码，主要用于高速无线寻呼系统，我国也曾大量采用过这种码。

2.网络结构及系统组成无线寻呼系统同样由3个基本部分组成：一是寻呼中心，相当于交换中心，分为人工控制和自动控制两种，由寻呼服务台、排队机、编码器和调制器组成，它通过电话中继线与公网相连，通过中继链路与基站连接；二是基站，主要由解调器、发射机和天线组成；三是移动台，就是寻呼机，有数字机和字母(如英文或汉字)机之分．字母寻呼机通过改进可以成为信息接收机，处理较大的文本信息。

TETRA数字集群移动通信TETRA数字集群移动通信简介TETRA (Terrestrial Trunked Radio) 是一种专业的数字集群移动通信系统。

它是在全球范围内广泛使用的通信技术，特别适用于公共安全、交通管理和工业领域。

本文将介绍TETRA数字集群移动通信系统的基本原理、特点和应用。

基本原理TETRA数字集群移动通信系统基于数字技术实现了一种高效的无线通信方式。

它使用TDMA (Time Division Multiple Access) 技术来实现多用户共享无线信道。

每个无线信道被分为多个时隙，不同用户在不同时隙进行通信。

这种时分多址的方式可以大大提高通信系统的容量和效率。

特点TETRA数字集群移动通信系统具有以下几个显著的特点：- 高可靠性：TETRA系统采用了一系列高可靠性的技术，如自动信道切换、冗余传输和复原机制等。

这使得系统在恶劣环境下仍能保持稳定的通信质量。

- 安全性：TETRA系统提供了强大的安全性功能，包括身份验证、加密通信和防窃听等。

这保证了通信内容的机密性和完整性，以满足涉密通信的需求。

- 广播功能：TETRA系统支持广播功能，可实现一对多的通信，适用于紧急广播、警报通知等应用场景。

- 数据传输：TETRA系统还支持数据传输功能，可以传输文本、文件和位置信息等数据。

这为用户提供了更多的应用可能性。

应用场景TETRA数字集群移动通信系统在各种应用场景中得到了广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：公共安全TETRA系统在公共安全领域发挥着重要作用。

警察、消防和救援等公共安全部门可以利用TETRA系统进行实时的语音和数据通信，以协调行动和应对突发事件。

交通管理TETRA系统在交通管理中也有广泛的应用。

交通警察部门可以通过TETRA系统实现各个交通岗位之间的实时通信，以提高交通管理的效率和安全。

工业应用TETRA系统在工业领域的应用越来越多。

工厂、矿山等复杂工业环境中，TETRA系统可以提供可靠的通信支持，以便及时处理紧急情况和协调生产活动。

TETRA数字集群移动通信TETRA数字集群移动通信1、引言TETRA（专用移动通信系统）是一种数字化集群通信系统，特别适用于需要高度可靠性和安全性的专业通信应用。

本文档旨在提供关于TETRA数字集群移动通信系统的详细信息，包括系统架构、功能特点以及应用领域等内容。

2、系统架构2.1 基础设施在TETRA系统中，基础设施包括基站、控制器和中心交换机。

基站负责无线通信，控制器负责管理基站，并与中心交换机进行通信。

2.2 网络架构TETRA系统采用分布式网络架构，包括多个交换子网和基站子网。

交换子网负责用户管理和呼叫控制，而基站子网负责频道管理和无线链路控制。

3、功能特点3.1 语音通信TETRA系统提供高质量的语音通信功能，支持全双工通信、组呼和个呼功能。

用户可以在群组中广播信息，也可以直接与特定的用户进行个人通话。

3.2 数据传输除了语音通信外，TETRA系统还支持数据传输功能。

用户可以发送和接收短信、电子邮件以及其他数据信息。

3.3 位置服务TETRA系统还具备位置服务功能，可以实时跟踪用户的位置信息。

这对于需要实时监控和协调的特定应用非常重要，例如警务部门或紧急救援团队。

3.4 安全性作为一种专业通信系统，TETRA具备高度的安全性。

它采用加密算法对通信数据进行加密，确保通信内容不被窃听或篡改。

4、应用领域4.1 公共安全TETRA系统广泛应用于公共安全领域，如警务、消防和医疗救护等。

它可以提供高度可靠的通信和协调能力，帮助应急人员做出迅速准确的决策。

4.2 交通管理TETRA系统在交通管理领域中也发挥着重要作用。

例如，交通警察和交通运营部门可以使用TETRA系统进行信息交流和协调，以提高交通流畅度和安全性。

4.3 工业应用由于TETRA系统具备高度可靠性和安全性，它在工业领域的广泛应用也备受重视。

例如，在石油和天然气领域，TETRA系统可以用于实时监控和协调作业人员。

附件：1、TETRA系统架构图2、TETRA系统用户手册3、TETRA系统安装指南法律名词及注释：1、加密算法 - 指用于将数据转换成不可读的形式，以保护数据的机密性的算法。

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。

CH1⑴常用移动通信系统:无线电寻呼系统,蜂窝移动通信系统,无绳电话系统,集群移动通信系统,移动卫星通信系统⑵几种仿真蜂窝移动通信系统:AMPS(美国),TACS(英国),NMT(北欧),C-450(德国),NTT(日本).中国第一代用的是TACS.⑶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.集群系统采用半双工通信方式⑷集群移动通信系统的用途:专用移动通信网;通常具有限时功能;以无线用户间通信为主;采用半双工工作方式;改进频道公用技术来提高频率利用率⑸常用的两类调制方式:线性调制技术(PSK,QPSK,DQPSK,OK-QPSK,π/4-DQPSK,多电平PSK等)和恒定包络(连续相位)调制技术(MSK,GMSK,GFSK,TFM等)⑹常用的多址方式:频分多址(FDMA),时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)⑺常用的抗干扰措施:1.利用信道编码进行检错和纠错是降低通信传输的差错率,保证通信质量和可靠性的有效手段.2.为克服由多径干扰引起的多径衰落,广泛采用分集技术,自适应均衡技术和选用具有抗码间干扰和时延扩展能力的调制技术.3.为提高通信系统的综合抗干扰能力而采用扩频和跳频技术4.为减少蜂窝网络中的共道干扰而采用扇区天线,多波束天线和自适应天线阵列等5.在CDMA通信系统中,为了减少多址干扰而使用干扰抵消和多用户信号检测器技术.CH2⑴要求会画P32 图2-5,P36 图2-13, P43 图2-25, P56 图2-46,要求会看P34 图2-9(如主瓣旁瓣等), P36 图2-12,⑵GMSK信号是通过在FM调制器前加入高斯低通滤波器而产生的.B b为高斯滤波器的3dB 带宽.P37 图2-15中随归一化带宽B b T b的减小,主瓣变窄,旁瓣衰落加快.(低的旁瓣有助于控制邻信道干扰.CCIR建议小于-60dB.在调制前插入一个对矩形脉冲的基带高斯滤波器即可减小旁瓣功率,又可减小主瓣宽度.GSM选择BbTb=0.3是在BER和带外干扰间进行平衡.当BbTb小于0.3时,信号功率剧烈减小,误码率BER呈指数增加.)⑶P39 图2-17,原理及框图. P46 基带差分检测的原理⑷常用的调制的相位跳变:QPSK相位跳变量可能为±π或±π/2;OQPSK相位跳变为±π/2;π/4-DQPSK相位跳变为±3π/4;⑸影响π/4-DQPSK性能的因素:A.无多普勒频移和无时延扩散的Rayleigh衰落信道;B.无时延扩散和有多普勒频移Rayleigh衰落信道;C.有时延扩散无多普勒频移的衰落信道;D.有时延扩散和多普勒频移的Rayleigh衰落信道⑹正交振幅调制通过相位和振幅的联合控制,可获得高的频率利用率和高的功率利用率.(相关的作业题)⑺扩频通信的方式:直接序列(DS)扩频,跳频(FH),跳时(TH),线性调频(Chirp)以及上述几种方式的组合.⑻P61 自相关,互相关系数的计算(特别是m序列, P64 图2-56. m序列发生器的画法)CH3⑴自由空间传播损耗: P95 公式3-13⑵P96-97 视线传播极限距离和绕射损耗的求法⑶信号衰落特性:快衰落:由于多径效应引起接收点信号电平的快速变化.慢衰落:因地形、地物的不断变化,引起局部中值的变化.因其速度较快衰落慢得多,故称慢衰落.⑷多径衰落的信号包络服从瑞利分布.相位服从0~2π的平均分布. P102 图3-9的计算和公式3-50⑸衰落储备:为防止因衰落引起的通信中断,在信道设计中,必须使信号的电平留有足够的余量,以使中断率R小于规定的指标.衰落储备的大小与频率、地形、中断率指标有关⑹多径时散与相关带宽P106-108⑺奥村模型计算损耗,功率P109-119⑻Hata模型是根据Okumura模型所作的经验公式模型,适用于150~1500MHZ频率范围COST-231/Walfish/Ikegami模型,适用于800~2000MHZ频率.0.02~5km距离CH4⑴分集方式:宏分集(用于蜂窝通信系统)和微分集(空间分集,频率分集,极化分集,场分量分集,角度分集,时间分集)合并方式:A.选择式合并B.最大比值合并C.等增益合并P142 图4-8 三种合并方式的比较⑵常用抗衰落技术有:分集接收,RAKE接收,纠错编码技术,均衡技术⑶R AKE接收机,就是利用多个并行相关器检测多径信号,按照一定的准则合成一路信号供解调用的接收机.(要看其简单原理)⑷卷积码既能纠正随机差错也具有一定的纠正突发差错的能力.纠正突发差错主要靠交织编码来解决.( P147)⑸P165 均衡技术的原理均衡技术是指各种用来处理码间干扰(ISI)的算法和实现方法.在移动环境中,由于信道的时变多径传播特性,引起了严重的码间干扰,这就需要采用均衡技术来克服码间干扰.CH5⑴话务量的计算(看作业)⑵常规的多址方式有三种::频分多址,时分多址,码分多址(P180)⑶P193本章节重点看⑷P200 图5-18要知道⑸P202 Sm(人机接口)是用户与移动网之间的接口; Um(无线接口或空中接口)是移动台与基站收发信机之间的无线接口,是移动通信网的主要接口P24 图1-18⑹越区切换:正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程. 越区切换的准则:A.相对信号强度准则:任何时间选择最强接收信号的基站, 基站1信号<基站2信号B.具有门限规定的相对信号强度准则:基站1信号小于Th2（门限Th2）且小于基站2信号C.具有滞后余量的相对信号强度准则:基站2信号比基站1信号大h（滞后余量）D.具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则:基站2信号比基站1信号大v（滞后余量）且小于Th2越区切换的控制策略:A.移动台控制的越区切换:移动台连续监测当前基站及邻近基站的信号强度,满足切换准则后即切换.B.网络控制的越区切换.C.移动台辅助的越区切换:基站监测当前基站及邻近基站信号强度,并报告网络,由网络决定如何切换.越区切换时的信道分配:每个小区预留部分信道专门用于越区切换.（特点是增加呼损率减少通话中断率.⑺位置更新: 移动台如何发现位置变化及何时报告位置壮况.寻呼: 确定移动台当前所在小区位置更新策略: a.基于时间的位置更新策略b.基于运动的位置更新策略c.基于距离的位置更新策略.由下面两图可以看出:位置登记区越大,位置更新频率越低但每次寻呼的基站数目越多.CH7⑴P229 图7-1 GSM蜂窝系统的主要组成部分可分为转移台,基站子系统和网络子系统A.移动台(MS)是GSM移动通信网中用户使用的设备.可分为车载台,便携台和手机.它还必须包含用户识别模块（SIM）,SIM卡和硬件设备一起组成移动台.没有SIM卡,MS是不能接入GSM网络的（紧急业务除外）.移动台通过无线接口接入GSM系统,具有无线传输与处理功能.B.基站子系统(BSS)包括两部分：基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)基站子系统通过无线接口与移动台相接,进行无线发送,接收及无限资源管理.另外它与网络子系统中的移动交换中心相连,实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户之间的通信连接.基站控制器是基站收发台和移动交换中心之间的连接点,也为基站收发台和操作维修中心之间交换信息提供接口.一个基站控制器通常控制几个基站收发台,其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除,并为本控制区内移动台的过区切换进行控制等. 基站连接手机和GSM交换机；*BSS与MS间传送和接收信号；*BSS会调节本身的功率，以减少干扰；*BSS会测量手机的信号强度，以告知手机进行功率控制；C.网络子系统对GSM移动用户之间的通信和移动用户与其他通信网用户之间的通信起管理作用.其主要功能包括:交换,移动性管理与安全性管理等.移动交换中心（MSC）是蜂窝通信网络的核心,其主要功能是对位于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制和管理.原地位置寄存器（HLR）是一种用来存储本地用户位置信息的数据库.访问位置寄存（VLR）是一种用于存储来访用户位置信息的数据库.鉴权中心（AUC）的作用是可靠地识别用户的身份,只允许有权用户接入网络并获得服务.操作和维护中心（OMC）的任务是对全网进行监控和操作.设备标志寄存器（EIR）是存储移动台设备参数的数据库,用于对移动设备的鉴别和监视,并拒绝非移动台入网.⑵P233 图7-3GSM服务区:移动台可获得服务的区域.即不同通信网用户无需知道移动台位置而可与之通信的区域.PLMN:公用陆地移动通信网.一个PLMN可由一个或若干个的MSC组成.每个GSM用户都在一个PLMN建立注册关系,称这个PLMN为该用户的归属PLMN,注册信息包括业务类型及指定的覆盖范围(区域,国际等).国际移动用户识别码（IMSI）是用于识别GSM/PLMN网中用户,简称用户识别码IMSI一般用在呼叫建立和位置更新时使用.临时用户识别码（TMSI）为安全起见,在空中传送用户识别码时用TMSI来代替IMSI,因为TMSI 只在本地有效（即在该MSC/VLR区域内）,其组成结构由管理部门选择,但总长不超过4个字节.国际移动设备识别码（IMEI）IMEI是唯一的,用于识别移动设备的号码.用于监控被窃或无效的这一类移动设备.⑶GSM的主要参数:GSM系统,若干个小区(3个,4个或7个)构成一个区群,区群内不能使用相同频道.上行890~915MHz下行935~960MHz收发间隔为45MHz移动台采用较低频率,传输损耗较低,利于补偿上、下行功率平衡.载频间隔0.2MHz,GSM系统共分124对载频,信道数：124X8=992个调制方式：GMSK小区覆盖半径最大为35Km. 移动台发射功率分为：0.5W，2W，5W，8W，20W⑷由若干个TDMA帧构成复帧,其结构有两种:一种是由26帧组成的复帧,长120ms,主要用于业务信息的传输,也称业务复帧;另一种是由51帧组成的复帧,长235.385ms,专用于传输控制信息,也称控制复帧.由51个业务复帧或26个控制复帧均可组成一个超帧,由2048个超帧组成超高帧.帧的编号(FN)以超高帧为周期,从0到2715647 (1超高帧=2048超帧=2715648TDMA帧)⑸信道分类如图所示:A.业务信道主要传输数字话音或数据,其次还有少量的随路控制信令.B.控制信道(CCH)用于传输各种信令信息和同步信息,主要分为三类:广播信道（BCH）、公共控制信道（CCCH）、专用控制信道（DCCH）1）广播信道（BCCH）是一种“一点对多点”的单方向控制信道,用于基站向所有移动台广播公用信息.传输的内容是移动台入网和呼叫建立所需要的各种信息.其中又分为：a、频率校正信道（FCCH）：传输供移动台校正其工作频率的信息.b、同步信道（SCH）：传输供移动台进行同步和对基站进行识别的信息；c、广播控制信道（BCCH）：传输通用信息,用于移动台测量信号强度和识别小区标志等. 2）公共控制信道（CCCH）是一种“一点对多点”的双向控制信道,其用途是在呼叫接续阶段,传输链路连接所需要的控制信令与信息.其中又分为：a、寻呼信道（PCH）:传输基站寻呼移动台的信息b、随机接入信道（RACH）用于移动台随机提出入网申请,即请求分配一个独立专用控制信道c、准许接入信道(AGCH）用于基站对移动台的入网申请作出应答,即分配一个独立专用控制信道3）专用控制信道（DCCH）是一种“点对点”的双向控制信道,其用途是在呼叫接续阶段和在通信进行当中,在移动台和基站之间传输必需的控制信息.其中又分为独立专用控制信道（SDCCH）、慢速辅助控制信道（SACCH）、快速辅助控制信道（FACCH）a、独立专用控制信道（SDCCH）：用于在分配业务信道之前传送有关信令.b、慢速辅助控制信道（SACCH）：在移动台和基站之间,周期地传输一些特定的信息,c、快速辅助控制信道（FACCH）:传送与SDCCH相同的信息.只有在没有分配SDCCH的情况下,才使用这种控制信道.这种控制信道的传输速率较快,每次占用4帧时间,约18.5ms.⑹常规突发脉冲序列用于业务信道及专用控制信道.训练序列占26bit：用作自适应均衡器的训练序列,以消除多径效应产生的码间干扰.尾比特：置于其始时间和结束时间,也称功率上升时间和拖尾时间.起始是载波电平必须从最低值迅速上升到额定值,结束是从额定值迅速下降到最低值.这些应在尾比特完成.保护期：防止不同移动台按时隙突发的信号因时延不同而在基站前后重叠.⑺信道的组合方式:一般情况下,每个基站有n个载频（双工）,分别用C0,C1……Cn表示其中,C0称为主频道.每个载频有8个时隙,分别用TS0,…TS7表示.C0上的TS2~TS7用于业务信道,C0上的TS0用于公共控制信道,C0上的TS1用于专用控制信道.若基站只有一个载频,这时TS0用于公共控制信道和专用控制信道,TS1~TS7用于业务信道.⑻规则脉冲激励长期预测编码(RPE-LTP编译码器)是将波形编码和声码器两种技术综合运用的编码器,从而以较低速率获得较高的话音质量.通过卷积编码后速率为456bit/20ms=22.8kb/s,其中包括原始话音速率13kb/s.每40ms的话音需要用8帧才能传送完.⑼由于空中接口极易受到侵犯,GSM系统为了保证通信安全,采取了特别的鉴权与加密措施.鉴权是为了确认移动台的合法性,而加密是为了防止第三者窃听.AUC对所有用户产生三参数组:RAND(随机数)/Kc(加密密钥)/SRES(符号响应)其中, Kc是Ki和随机数经过A8算法得出的, SRES是Ki和随机数经过A3算法得出的.参与的实体:A.鉴权过程中主要涉及到AUC,HLR,MSC/VLR,MSB.加密过程中主要涉及到AUC,HLR,MSC/VLR,BTS,MS⑽设备识别的目的是确保系统中使用的设备不是盗用的或是非法的.每个移动台设备均有一个唯一的移动台设备识别码（IMEI）,该识别码存储在EIR中.⑾MS主叫如图.其使用的信道有:1.MS在随机接入信道（RACH）上发送信道请求；2.BS在准许接入信道（AGCH）上分配专用控制信道（DCCH）；3.在专用控制信道上进行鉴权、置密模式、分配临时移动用户识别码（TMSI）、建立呼叫请求、分配业务信道.4.MSC建立与被叫用户的链路、回铃音、摘机通话.⑿切换基本原理将一个正处于呼叫建立状态或忙状态的MS转换到新的业务信道上的过程称为切换.GSM系统中:BTS与MS同时主动参与切换,由MSC（移动业务交换中心）控制切换连路以完成切换.切换是由MS控制的.是先断开再连接的硬切换方式.⒀GPRS是通用分组无线业务的简称,是GSM Phase2.1规范实现的内容之一,它的目标是提供高达115.2kb/s速率的分组数据业务.将现有GSM网络改造为能提供GPRS业务的网络需要增加两个主要单元:SGSN(GPRS服务支持节点)和GGSN(GPRS网关支持节点).⒁描述下图:源移动台的SGSN封装移动台(MS)的分组,并将分组路由到合适的GGSN-S.基于分组中的目的地址,分组通过分组数据网杯传送到目的GGSN-D.GGSN-D检查与目的地址相关的路由信息,确定服务目的用户的SGSN-D并确定相关的隧道协议,将分组封装后传送给SGSN-D.SGSN-D最后将分组传送给目的移动用户.CH8⑴远近效应:由于系统的许多电台共用一个频率发送或接收信号,所以近地强信号压制远地弱信号,使得近地强信号的功率电平远远大于远地弱信号的功率电平.(在CDMA系统中,不同用户发射的信号由于距基站的距离不同,到达时的功率也不同.距离近的信号功率大,距离远的功率小,相互形成干扰,这种现象称为远近效应.)⑵开环闭环控制功率控制技术是CDMA系统的核心技术.CDMA系统是一个自扰系统,所有移动用户都占用相同带宽和频率,“远近效应”问题特别突出.CDMA功率控制的目的就是克服“远近效应”,使系统既能维护高质量通信,又不对其他用户产生干扰.功率控制分为前向功率控制和反向功率控制,反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制.a.反向开环功率控制.它是移动台根据在小区中接受功率的变化,调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率.它主要是为了补偿阴影、拐弯等效应,所以它有一个很大的动态范围,根据IS—95标准,它至少应该达到正负32dB的动态范围.b.反向闭环功率控制.闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正,以使移动台保持最理想的发射功率.c.前向功率控制.在前向功率控制中,基站根据测量结果调整每个移动台的发射功率,其目的是对路径衰落小的移动台分派较小的前向链路功率,而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功率.⑶IS-95 CDMA蜂窝系统的工作频率:移动台向基站的传输频段是824~849MHZ,基站向移动台的传输频段是869~894MHZ.⑷第三代通信系统的标准:WCDMA,TD-SCDMA,CDMA2000,WiMax.⑸分析P291 图8-6与P295 图8-8①walsh,PN长短码的作用②正反向信道有哪些不同.在IS-95里,前向是用长码扰码,而用WALSH函数来提供不同的信道;反向是用WALSH函数来对卷积编码后的数据做正交调制, 提高反向信号的正交性.而用长码扩频区分用户.前向和反向信道的作用完全不一样——前向为了区分同蜂窝用户,反向为了改善性能.短码在前向链路用作区分基站,反向链路只用长码.PN长码标识不同用户;PN短码标识不同基站;Walsh码标识不同前向信道前向信道：长码扰码,短码正交调制（标识基站）反向信道：长码扩频（标识用户）,短码正交调制Walsh码的应用:用64阶Walsh函数进行前向扩频,区分前向码分信道;反向正交调制。

TETRA数字集群移动通信1.引言1.1 目的这个文档的目的是提供有关TETRA数字集群移动通信的详细信息，包括其基本原理、功能特性以及使用指南。

1.2 范围本文档将介绍TETRA数字集群移动通信的相关信息，包括其基本概念、系统要求和配置、网络架构以及操作指南。

2.TETRA数字集群移动通信概述2.1 什么是TETRA数字集群移动通信？TETRA（Terrestrial Trunked Radio，陆地无线交换机无线电）是一种数字集群移动通信系统，旨在提供高度可靠的专业通信服务。

它采用数字技术，具有高质量数据传输、广播功能和语音通信能力。

2.2 TETRA主要特点●安全可靠：TETRA使用加密算法保障通信的安全性，同时具备故障容错机制，确保通信的可靠性。

●多功能性：TETRA支持一对一通信、一对多广播、数据传输等多种功能，适用于不同的应用场景。

●工作频段灵活：TETRA可在不同的频段工作，包括VHF、UHF、800MHz等，灵活满足不同地区的通信需求。

●群组通信：TETRA支持群组通信，可以将用户分配到不同的群组，并实现群组内的通信。

●网络连接性：TETRA可以与其他通信网络（如方式网络、IP网络）实现互联互通。

3.TETRA系统架构3.1 TETRA网络拓扑●基站子系统（BSS）：包括基站控制器（BSC）和基站（BS），负责无线信号转发和调度。

●交换子系统（CSS）：负责路由和交换数据。

●网络管理子系统（NMS）：用于配置、监控和管理整个TETRA系统。

3.2 TETRA系统组成●移动台（MT）：在车辆、手持终端等移动设备中安装的TETRA终端。

●固定台（FT）：安装在固定位置的TETRA终端，如控制中心。

●基站控制器（BSC）：负责管理和控制基站的运行。

●基站（BS）：负责接收和发送TETRA无线信号。

●交换（SW）：负责数据交换和路由。

4.TETRA系统配置与部署4.1 系统要求与规划●覆盖范围：根据通信需求规划TETRA系统的覆盖范围，包括城市、乡村、高速公路等。

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。

GSM-R(GSM for Railway)GSM,全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。

全球贸易组织(GSMA)GSM-R数字集群移动通信系统简介2006年7月1日，随着青藏铁路的全线通车，我国铁路所使用的一种世界上领先的铁路数字移动通信系统也在青藏线上正式投入使用。

这种通信系统就是GSM-R铁路全球移动通信系统。

GSM-R（Global System For Mobile Communications For Railway）系统是欧洲铁路综合调度移动通信系统的简称。

是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。

它是在8时隙/200KHz TDMA多址方式GSM蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合专用移动通信系统。

它基于GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务，提供铁路特有的调度业务，并以此为信息化平台，使铁路部门可以在这个平台上实现铁路管理信息的共享。

GSM-R系统是基于GSM的规范协议，增加了优先级、组呼、广播呼叫等铁路运输专用调度通信功能，适用于铁路通信的需要。

为了完成调度通信的功能，GSM-R系统与GSM系统不同的是在其结构中增加了组呼寄存器（GCR）。

GSM-R系统除了具有语音传送功能外，更重要的是具有数据传送功能，它与GPS卫星定位系统、机车车载计算机结合后能够实现机车和地面之间列车控制信息的实时传送，达到控制列车运行，确保列车安全的目的。

GSM-R网络属于铁路运输指挥专用调度通信系统，因此其网络和业务具有调度通信所要求的封闭性、安全性和实时性特征，要求与外部通信网络只能进行有限的互联互通，即为实现铁路运输指挥业务需要，与铁路专用电话网、铁路各种MIS 信息网络互联互通，一定程度上与公众通信网络互联互通。

第四讲数字集群通信系统基本技术数字集群移动通信系统体现了当前移动通信技术的最新水平，与模拟系统相比，具有如下优点：容量大，频谱利用率高；通信质量好；业务种类多；易于保密；用户设备小巧轻便；便于与ISDN、PSTN、PDN等网络互联。

根据CCIR的建议，需要研究的数字技术主要有如下六方面：数字无线调制与解调；数字话音编码；多址技术；信道编码和数字信号处理；数字控制信道和数据信道；保密和鉴权。

从理论上说，数字集群基本技术与数字蜂窝移动通信系统没有本质的区别，但是数字集群通信系统有其自己的特点。

典型的数字集群MOTOROLA的iDEN系统采用TDMA技术，在每载波25kHz的宽度下，可传六路话音。

众所周知，现在的GSM系统每载波200kHz，可传八路话音。

iDEN系统有如此之高的频谱利用率是基于数字调制技术M－16QAM(Multiple－16Point Quadrative Amplitude Modulation)16点阵正交调幅和话音编码技术VSELP(VectorSum Excited LinearPrediction)向量和激励线性预测编码技术。

在不使用均衡器的情况下，M－16QAM可在25kHz信道中以64kbps的速率传递信号。

而VSELP，把话音编码的速率降至4.8kbps，加上 2.6kbps的前向纠错，使每路信道的比特率降至了7.4kbps，以实现每25kHz信道传送六路话音。

另外，在网同步方面，iDEN系统还引入了 GPS(GlobalPosition system)作为全网统一的时间标准，从而省去了昂贵的艳原子钟，这也是iDEN系统的一大特点。

本讲重点地介绍三种技术，并结合集群用户的需要与集群系统的发展趋势，引入加密技术。

4.1 调制技术在移动通信中，频率利用率一直是一个关键问题。

如果不考虑小区分裂，也就是说在不增加基站设备的前提下，为了使每信道能负载更多的用户，就必须从两方面着手：其一，采用更先进的调制技术，提高频谱利用率；其二，采用码率更低的语音编码技术，使一定的调制码速率能传输更多路话音。