集群移动通信系统概念与功能
集群是什么
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”。
集群通信系统的应用及其发展
集群通信系统的应用及其发展集群无线通信系统是特殊移动无线电系统或专用移动无线电系统中的一种，它主耍为户外作业的移动用户提供生产调度和指挥控制等通信业务。
由于系统具有易丁•使用、建立通话快速及保密性好等优点，在铁路运输、船舶通信、港口导航、航空业务、气象预报、森林、矿区作业、公安、电力、石油、灾难救助等众多专用指挥调度通信领域得到广泛的应用。
同时，许多国家的政府还为集群通信系统运营者开放执照申请，将其作为公共接入移动无线电系统，除运营者本身使用外还可为公众提供服务。
一、集群通信系统及其应用集群通信系统诞生F上世纪70年代末到80年代初。
集群通信允许为数众多的用户通过智能化的频率管理技术口动处理、共同使用相对数量有限的通信信道，其工作方式类似电话交换系统，它通过中央交换站根据需要口动为用户指定信道。
在传统的无线对讲机通信中，因所有用户使用一个公共的无线电信道，用户需要随时收听通话状况才知道信道是否被占用；而集群通信系统则进行口动处理，提高了信道的使用效率及通话的保密性。
集群通信的基本原理是：它由中央控制器集中控制和管理系统中的每个信道，并以动态方式迅速把空闲信道分配给发起呼叫的用户，通话完成后乂将该信道收回给等待的用户使用，因此，该系统极大地提高了频道使用率。
另外，当系统内部用户相互通信时, 不必接入公网；只有当用户的一方为公网用户时，系统才接入公网。
其用户群呈树状，由数个用户组成一小组(Subfleet),数个小组组成一队(Fleet),通常一个集群通信系统可提供数十个队的服务。
集群通信系统的网络为星型结构，便丁-调度中心对各移动台的指令传输。
同时，网络覆盖采用大区或中区制。
集群通信系统主要由以下儿部分组成：调度台即调度系统中的移动台：交换控制中心负责信道的动态分配并监视系统的通话状态；基地台发射和接收无线电信号，并将其传回交换控制中心：移动台即提供用户通话的终端设备(包括车载台或手持机)°在集群网络系统建设时，一般先建基本系统单区网，然后将多个基本系统相互连接成局域网。
集群移动通信
我国的五种移动电话网又被称为a、b、c、d、g网，其中a网和b网是模拟网，c、d、g网是数字网。
1)a网和b网：模移动通信
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网天公司 发布 2010-1-19 10:16:58
1、什么是集群移动通信?
集
群移动通信是20世纪70年代发展起来的一种较经济、较灵活的移动通信系统，它是传统的专用无线电调度网的高级发展阶段。传统的专用无线电调度系统，整体
规划性差，型号、制式混杂，网小台多，覆盖面窄，加以噪音干扰严重，频率资源浪费。因此，一种新的无线电调度技术——集群移动通信便应运而生。国内外通信
界普遍认为，20世纪80-90年代是集群移动通信在专用无线电通信中占据比重较大的10年，是与蜂窝移动通信齐头并进的一种先进通信系统。美、英、法、
品。
我国自行设计制造的集群移动通信系统近年也有投入运行的。有关方面认为，当前急需优选型号，统一机型，引进样机进行消化分析，与国外
公司合作开发软件和移动台，先突破量大面广的移动台和软件技术，再逐步实现基地台、交换控制系统的国产化，提高发展起点，尽快形成规模经济。据悉，有关方
被称为“全球通”。g网工作于900兆赫频段，频带比较窄，随着近年来移动电话用户迅猛增长，许多地区的g网已出现因容量不足而达到饱和的状态。为了满足
广大用户的需求，近来又建设了“d”网。
4)d网：工作在dcs1800系统的移动电话网
海、北京、广州、西安等市建设了c网，沿海的10省也在建设，已经建成的城市间已联网，使用cdma手机可以在上述地区漫游。
3)g网：全球通(gsm)数字移动电话网
第二章 集群通信系统概述
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.
Southwest Jiaotong University, Chengdu, PR of China
2
数字集群移动通信系统 Digital Trunking Radio Systems
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.
集群移动通信系统总结汇报
集群移动通信系统总结汇报集群移动通信系统是一种为人们提供高效、可靠的移动通信服务的系统。
它将多个基站或节点组成一个集群，通过协同工作来提供更好的通信覆盖和更快的数据传输速率。
在本次汇报中，我将总结集群移动通信系统的优势、应用和未来发展趋势。
集群移动通信系统的优势之一是扩展覆盖范围。
由于集群中的基站或节点可以互相协同工作，系统能够提供更广泛的通信覆盖。
这对于郊区、偏远地区以及人口稀少地区来说是非常重要的。
另一个优势是增强信号质量。
通过集群中的基站或节点之间的互联互通，系统能够提供更强的信号质量和更稳定的通信连接。
这意味着用户可以获得更高质量的声音通话和更快的数据传输速率。
集群移动通信系统还具有可靠性和冗余性优势。
当一个基站或节点发生故障时，其他基站或节点可以接管其功能，确保系统的正常运行。
这种冗余设计可以有效避免通信中断，提高系统的可靠性。
此外，集群移动通信系统还支持优化资源分配。
通过集群中的基站或节点之间的协同工作，系统可以动态地根据通信负载进行资源分配。
这意味着在用户需求高峰时，系统可以自动分配更多的资源来满足需求，从而提高整体的通信效率。
集群移动通信系统在各个领域都有广泛的应用。
在城市中，它可以提供高速的移动数据传输，支持各种智能手机和移动设备的使用。
在农村地区，它可以提供广泛的通信覆盖，改善农民的通信条件。
在海洋和航空领域，它可以支持海上船只和飞机上的移动通信需求。
未来，集群移动通信系统仍然有很大的发展空间。
随着5G技术的发展，集群移动通信系统可以进一步提高数据传输速率和通信效率。
此外，随着物联网的普及，集群移动通信系统还将面临大规模连接和海量数据传输的挑战。
因此，未来的发展方向包括进一步提高系统的容量和覆盖范围，优化资源分配算法，以及加强安全和隐私保护措施。
总之，集群移动通信系统是一种高效、可靠的移动通信解决方案。
它在扩展覆盖范围、增强信号质量、提高可靠性和冗余性、优化资源分配等方面具有明显优势。
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。
移动通信系统
移动通信系统的特点有移动通信必须利用无线电波进行信息传输、通信是在复杂的干扰环境中运行的、移动 通信业务量的需求与日俱增等。
蜂窝系统
蜂窝系统是覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。在蜂窝系统中，覆盖区域一般被划分为类似蜂窝的多个 小区。每个小区内设置固定的基站，为用户提供接入和信息转发服务。移动用户之间以及移动用户和非移动用户 之间的通信均需通过基站进行。基站则一般通过有线线路连接到主要由交换机构成的骨干交换络。蜂窝系统是一 种有连接络，一旦一个信道被分配给某个用户，通常此信道可一直被此用户使用。蜂窝系统一般用于语音通信。
集群系统
集群系统与蜂窝系统类似，也是一种有连接的络，一般属于专用络，规模不大，主要为移动用户提供语音通 信。
卫星通信
卫星通信系统的通信范围最广，可以为全球每个角落的用户提供通信服务。在此系统中，卫星起着与基站类 似的功能。卫星通信系统按卫星所处位置可分为静止轨道、中轨道和低轨道3种。卫星通信系统存在成本高、传输 延时大、传输带宽有限等不足。
Ad Hoc络可以看作是移动通信和计算机络的交叉。在Ad Hoc络中，使用计算机络的分组交换机制，而不是电 路交换机制。通信的主机一般是便携式计算机、个人数字助理（PDA）等移动终端设备。Ad Hoc络不同于因特环 境中的移动IP络。在移动IP络中，移动主机可以通过固定有线络、无线链路和拨号线路等方式接入络，而在Ad Hoc络中只存在无线链路一种连接方式。在移动IP络中，移动主机通过相邻的基站等有线设施的支持才能通信， 在基站和基站（代理和代理）之间均为有线络，仍然使用因特的传统路由协议。
3.6集群移动通信系统解析
基站
基站
基站
中心
中心
基站
基站
图3-20
单区单点单中心网络图
图3-21
单区多点单中心网络图
基站 基站 中心 1 基站 中心 2 基站 基站
基站
ห้องสมุดไป่ตู้
基站
中心 3
基站
基站
图3-22
多区多中心网络结构示意图
中心 区域 区域 中心 1 中心 2 区域
…
中心 N
…
中心 中心 中心
…
中心
基站
基站
基站
基站
基站
基站
3.7.2 无线局域网的发展
无线局域网（MLAN）是利用无线信
道，采用无线连接的方式所形成的局域网，
是移动通信领域最具发展前景的方向之一，
它既可以解决公用移动通信网传输速率低，
又能避免固定传输网络的不灵活性，因而
在近几年获得了巨大的发展
3.7.3 红外线无线通信的发展
一呼百应的简单调度网
TRX
TRX
MS1
调度台
同频单工、一呼百应。 例：(1) 出租车调度网； (2) 交警对讲通信网。
TRX
MS2
…
带选呼功能的简单调度网
MS中加地址解码器； 可单呼、组呼、全呼MS。
集群移动通信系统(调度通信网高级发展形式)
(1)集群的含义 集合各部门专用调度网的频道(信道)，实行多信道共用及 系统共用，信道动态分配给用户使用。 (2)集群的优点 a.系统共用，提高设备利用率； b.多信道共用提高频谱利用率和用户容量。 (3)集群占用频道方式： 消息集群、传输集群和准传输集群。
基站
图3-23
多区多层次多中心网络结构示意图