第二章 集群通信系统概述

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。

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。

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【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
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
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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。