项目十三-无线集群调度系统共55页
轨道交通无线集群调度系统
轨道交通无线集群调度系统
无
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】中国电子科技集团公司开发的轨道交通无线集群调度系统．可为轨道交通行业的固定用户与移动用户、移动用户与移动用户之间提供可靠的通信手段，并对行车安全、提高运营效率和管理水平、改善服务质量、应对突发事件提供重要的通信保证。
【总页数】1页(P32)
【作者】无
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.网络化轨道交通的无线通信系统——摩托罗拉TETRA数字集群系统 [J], 摩托罗拉(中国)电子有限公司
2.TETRA数字集群系统在城市轨道交通无线通信系统的运用 [J], 倪炎军
3.城市轨道交通无线通信系统中TETRA数字集群系统的运用研究 [J], 安永新
4.TETRA数字集群系统在城市轨道交通无线通信系统的运用 [J], 倪炎军
5.TETRA数字集群系统在轨道交通无线通信系统的应用方法 [J], 王长青
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某钢铁基地无线集群调度系统实施方案探讨
【摘 要】文章介绍了某钢铁基地的无线网络覆盖方案，对其中采用的基于CDMA技术的QChat集群系统的特点、性能、应用及优势作了描述，阐述了该钢铁基地QChat集群系统的组网方案。
使用QChat集群系统，钢铁基地无需进行网络建设，无维护成本。
【关键词】QChat CDMA2000 无线集群 钢铁基地收稿日期：2010-11-30陈志元 广东省电信规划设计院有限公司第四分公司某钢铁基地无线集群调度系统实施方案探讨1 某钢铁基地无线网络覆盖方案对于某钢铁基地，中国电信通过“3G＋WiFi”打造无缝覆盖宽带网络，包括：（1）由CDMA2000网络提供3G移动通信服务；（2）WiFi无线宽带提供高速上网服务；（3）无线集群系统提供无线控制及指挥调度。
1.1 天翼3G网络天翼3G网络，除了提供语音服务外，还可提供上行1.8Mbps、下行3.1Mbps的高速联网服务，为公众移动通信、无线宽带上网、无线调度提供网络基础。
天翼3G网络也可为固网提供无缝的网络路由备份，增强网络抗风险能力。
1.2 WiFi网络（1）建设目标（按需建设）1）办公室、会议室等需要覆盖的场所；2）为用户在这些场所通过宽带无线接入Internet及办公网提供灵活的技术手段。
（2）网络结构WLAN是有线宽带网络的无线延伸，完成业务通道建立、用户权限控制、业务QoS保障等功能。
AP设备处于WLAN网络的末端，可根据为用户分配公网或私网地址而选用桥接或路由模式。
AP设备通过EPON、LAN、xDSL和Mesh等多种方式上连至城域网，在城域网上实现计费/认证和网络远程管理。
（3）技术特点及优点在局部区域（如会议室），采用W L A N 网络覆盖，没有线缆限制。
引入了O F D M （正交频分复用）图1 无线网络覆盖分布示意图调制方式，速率可以达到54M b p s；目前最大速率达108Mbps，最终将达到320Mbps～600Mbps，明显优于其它运营商。
无线宽带多媒体集群调度系统
无线宽带多媒体集群调度系统无线宽带多媒体集群调度系统是一个用于管理和调度多个无线宽带网络的系统。
它基于集群的概念，将网络资源划分为多个集群，并通过调度算法来有效地分配和管理这些资源。
该系统的设计目标是提高无线宽带网络的资源利用率和服务质量。
它通过将网络资源分组成集群，每个集群包含多个无线终端设备和基础设施设备，以实现资源的共享和协同工作。
利用集群化管理的优势，系统可以更好地适应不同的网络环境和服务需求。
集群调度系统的核心是调度算法。
该算法根据网络的负载情况、用户的需求和服务质量要求，对集群中的资源进行动态调度。
通过优化资源分配和调度策略，系统能够提高网络的传输效率和用户的体验。
系统的关键组件包括集群管理器、资源调度器和用户接入控制器。
集群管理器负责监测和管理集群内的资源状态和性能。
资源调度器根据需求和策略，动态调整资源分配和调度策略。
用户接入控制器用于管理终端设备的接入，以确保用户的需求得到满足。
除了基本的调度功能，无线宽带多媒体集群调度系统还提供了一些附加功能，如负载均衡、容错和安全管理。
负载均衡功能可以使系统在高负载情况下，自动分配资源以平衡集群的负载。
容错功能可以保证系统在出现故障时的可靠性和持续性。
而安全管理功能可以保护数据的安全性和用户的隐私。
总的来说，无线宽带多媒体集群调度系统是为了提高无线宽带网络的性能和服务质量而设计的。
通过合理分配和调度网络资源，它能够有效地提高网络的吞吐量、降低延迟和提升用户体验。
这样的系统在实际应用中具有广泛的应用前景，可以满足不同领域的多媒体传输和通信需求。
无线宽带多媒体集群调度系统在当今互联网时代具有重要意义。
多媒体数据在现代社会中扮演着重要的角色，如在线视频、音频流媒体、实时游戏等。
这些应用对网络的带宽、延迟和稳定性的要求非常高。
因此，无线宽带多媒体集群调度系统的设计和优化对于满足用户需求、提高网络性能具有重大意义。
首先，无线宽带多媒体集群调度系统可以实现资源的有效分配和调度。
项目十三无线集群调度系统
户使用，为单路，而基地台是多路的。集群通信也是单路和多 路混合的一种特殊通信方式。
目前多址方式有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码 分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)、混合多址以及随机多址 等方式。
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局域网（Local Area Network， LAN）是指在某一区域内由多台计 算机互联成的计算机组。一般是方 圆几千米以内。
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6)按工作方式可分为同频单工、双频单工、双频双工和半 双工；
7)按服务范围可分为专用网和公用网； 8)按信号形式可分为模拟网和数字网； 9)按交通工具形式可分为汽车、坦克、火车、船舶、飞机 和航天飞行器等的移动通信，还有个人便携移动通信； 10)按应用系统可分为蜂窝式公用移动通信系统、集群调 度移动通信系统、无绳电话系统、无线电寻呼系统、卫星移 动通信系统、分组无线网等。
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(5)双向异频(双频)双工方式 是指每个方向使用一个频率， 通话时无需按下发话键，与普通手机使用情况类似。收发话音 可同时进行。
图13—4双向异频(双频)双工方式
全双工传输: 任意时刻信 息都可进行双向的信息传 输。全双工传输是两个单 工传输的结合，要求收发 设备都具有独立的收发能 力。
(2)信道控制技术 信道共用的体制。多个无线信道同时为多个移动
台所共用，提高信道利用率。 多信道共用的信道分配方式是根据需要实时地将
空闲信道分配给申请通话的用户使用，信道的指配是 动态的，每个信道可以被任意用户使用。
信道定义： 在两点之间用于收发信号的单向或双向通路。
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(3)信令技术 信令是移动台与交换系统之间、交换系统与交换系
第11章1 无线调度系统
信号与通信概论 第 11 章 无 线调 度 通信 系统
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11.1.5 无线调度通信的射频调制技术 在无线通信中，发射机将基带信号 调制到射频（载频）频率上的频带调制 常称为射频调制；接收机完成其相反的 过程称为射频解调。
信号与通信概论 第 11 章 无 线调 度 通信 系统
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在发送方，发射机通过射频调制将有用信 息加载到载波上，形成已调振荡，并通过天线 发送出去。在接收方，接收天线接收已调振荡， 送接收机进行放大，并对已调振荡进行解 调，解调出原始信号。接收机的解调分为相干 解调与非相干解调，相干解调需要有本地的基 准振荡或本地地址码作为解调的参考值；而非 相干解调利用自身前后信号的差值来解调，不 需要解调的参考值。
信号与通信概论 第 11 章 无 线调 度 通信 系统
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集群调度方式按照动态信道指配的方 式实现多用户共享多信道，与专网调度 方式相比有如下优点。 ①共用频点。原分配各部门的频率集 中，供各家使用。无线电管理委员会分 配给各部门的频点，由各虚拟专网共用。 系统采用动态信道分配方式，使各信道 话务分配均匀，提高了载频的利用率。
信号与通信概论 第 11 章 无 线调 度 通信 系统
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信号与通信概论 第 11 章 无 线调 度 通信 系统
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无线调度通信系统提供调度台与移 动台、移动台与移动台、移动台与公众 电话网用户之间的通信。当移动台呼出 时需通过系统的鉴权，移动交换机才能 将该次呼叫连接到被呼用户；当移动台 被呼时，移动交换机需从用户数据库中 查到移动台所在的基站位置，并在该基 站进行寻呼，被呼移动台应答后，移动 交换机连接主、被叫用户。
信号与通信概论 第 11 章 无 线调 度 通信 系统
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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。
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509 510
1 个 TDMA 帧＝56.67ms
1
2
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4
1.1.1.1.1.1.1.1.3.
1 复帧＝18 个 TDMA 帧（＝1.02s）
1 23 4 5
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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。
城轨无线集群调度通信系统的功能需求
城市轨道交通 无线集群调度通信
1. 轨道交通对无线集群通信系统的功能需求
（1）无线通信可以为轨道交通内部固定工作人员与流动工作人员 之间提供语音通信、短信息与分组数据通信。
（2）根据业务需要，为中心调度员、车站值班员、车辆段/停车场 值班员、列车司机及各部门流动人员之间提供无线通信手段。
（3）按使用部门或人员进行优先权排队，当业务信道全部占用时， 优先权级下的指挥、调度。
（4）具有紧急呼叫功能，紧急呼叫的优先权高于所有的呼叫。
（5）中心调度员可插入列车广播，对列车乘客进行选呼广播和全 呼广播。
（6）中心调度员可监听本部门调度用户的通话，并可以对所有通 话进行自动或人工录音。
（7）控制中心的无线调度核心网设备具有呼叫记录功能，存储主 呼和被呼号码、位置、类型、日期和时间，必要时可打印输出。
（8）具有设备的自检和中心检测功能。 （9）地面线路和地面车站、车辆段/停车场采用基站和空间波天线 完成工作区域的场强覆盖；地下线路和地下车站采用基站(或直放站)和 漏泄同轴电缆(或隧道天线)完成工作区域的场强覆盖。
（10）整个系统由位于控制中心的核心网设备、位于车站的基站 设备，以及列车台、各部门便携台和传输通道等组成。
无线集群调度及终端功能介绍
选择时间段内的历史轨迹查询，可根据实际的路线进行历史轨迹的模拟回放功能，根据之前拟定的POI热点进行定位点的位置说明。
三、集群无线调度管理平台
POC业务平台功能概述
二、
指挥调度平台功能，语音对讲（单呼，群呼）、实时图片\视频上报、广播呼叫、电子地图、位置定位、电子围栏、轨迹回放等功能。
单呼
平台与终端对讲
终端与终端：
调度管理员与终端之间、两个终端之间的语音对讲，语音对讲的发起者，既可以是调度员，也可以是终端，调度员也可建立两个终端之间的对讲，支持录音操作；
组呼功能：
调度员/终端侧用户可以建立临时群组呼叫。也可在固定群组内呼叫相关成员，系统支持语音抢占功能，优先级可事先配置，同等优先级，先到先得；
图片上报：
执法现场图片上报平台，显示（姓名、时间、事件、地点、图片）
实时视频上报
现场视频实时上报，同时支持36路视频上传。
执法人员位置定位
终端的位置定位，可针对人员位置进行测距，可进行地图的缩放功能
无线集群调度及终端功能介绍
背景介绍
领导通过无线集群调系统实现对全体员工的统一管理、统一调度指挥，做到科学管理，遇突发事件“反应迅速、执行有力、上下通达”主要工作场所在户外工作巡检，沟通需求大，保证终端的可用性与通讯的畅通，终端要求三防，大音量，长待机，即按即讲等的保障。
一、基础对讲功能（单呼、组呼）
实时对讲成员之间一呼百应、一按即通，选择不同群组可实现不同部门之间对讲通话、单呼（一对一）、组呼（一对多）、领导优先级分（高、中、低、仅听）遇到紧急情况领导可以抢断发言。
二、多媒体功能（快速定位、巡线轨迹、图片、视频上报）
领导在平台中勾选指定人员，可查看人员位置及分布情况，可实现全员快速定位。可以选定现场一线巡检工作人员和时间节点可查询成员历史轨迹，并显示轨迹里程。野外巡线遇到突发情况时可以快速定位人员位置，并将现场图片上报（包括五要素姓名、时间、描述、位置、信息）、视频即时上报（可将现场实时视频上报，同时支持36路视频上报），以便领导做出快速处理及指派紧急救援。
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(5)双向异频(双频)双工方式 是指每个方向使用一个频率， 通话时无需按下发话键，与普通手机使用情况类似。收发话音 可同时进行。
图13—4双向异频(双频)双工方式
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全双工传输: 任意时刻信 息都可进行双向的信息传 输。全双工传输是两个单 工传输的结合，要求收发 设备都具有独立的收发能 力。
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CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址， 是在无线通讯上使用的技术，CDMA允许所有使用者同时使 用全部频带(1.2288Mhz)，且把其他使用者发出讯号视为杂 讯，完全不必考虑到讯号碰撞 (collision) 问题。
Wideband CDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术，为 IMT-2000的重要基础技术，将是第三代数字无线通信系统 标准之一。
频分多址是模拟高级移动电话服务(AMPS)中的一种基本 的技术，是北美地区应用最广泛的蜂窝电话系统。采用频分 多址，每一个信道每一次只能分配给一个用户。频分多址还 用于全接入通信系统(TACS)。
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TDMA：Time Division Multiple Access 时分多址 时分多址是把时间分割成周期性的帧(Frame)，每一个帧再 分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条 件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而 不混扰。同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排 在予定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收， 就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。
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图13-2 双向同频单工方式
对讲机
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(3)双向异频(双频)单工方式 通信双方使用两个不同频率， 两频率有一定的间隔，以防止发射机对接收机产生干扰。因而 一个基地台可同时使用多对频率而不会引起干扰，容量也可扩 展。
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(4)双向异频(双频)半双工方式 通信双方收发信机分别使用 两个频率，一方使用双工方式，另一方使用单工方式。
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二、集群通信系统介绍
l.集群通信系统的工作方式 集群通信系统的主要业务是：
调度台的收发信机与一群(组)移动台之间建立一条 单工或半双工的无线通信线路，或移动台用户(车载 台或手持台)之间建立一条单工或半双工的无线通信 线路。
“集群”是指： 向正在申请服务的用户自动分配信道；
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其到用户终端的带宽可以
达到10Mbps。
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6)按工作方式可分为同频单工、双频单工、双频双工和半 双工；
7)按服务范围可分为专用网和公用网； 8)按信号形式可分为模拟网和数字网； 9)按交通工具形式可分为汽车、坦克、火车、船舶、飞机 和航天飞行器等的移动通信，还有个人便携移动通信； 10)按应用系统可分为蜂窝式公用移动通信系统、集群调 度移动通信系统、无绳电话系统、无线电寻呼系统、卫星移 动通信系统、分组无线网等。
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集群系统分配信道的基本技术
(1)信息集群 消息集群，整个通话期间，给该通话组用户分配一条无线 信道。从移动台按键开始，此信道就被占用，只有通话双方 结束通话后一定时间，此信道才被释放。这种技术效率低。
(2)传输集群 发射集群。当A、B双方用户在单工或半双工工作时，A用 户按下讲话键后，就占用一个空闲信道，当A用户第一个消息 发送完毕松开讲话键时，就有一个“传输完毕”的信令送到基 地台的控制器，这个信令用来指示基地台这个信道可以被别的 用户使用。因而在传输集群方式中不会由于通话暂停而仍然占 用信道，从而提高信道利用率。
单工传输: 任意时刻只允许向 一个方向进行信息传输，例 如：广播方式的传输。
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(2)双向同频单工方式 指通信双方使用同一个工作频率， 但各方收发设备不同时工作的通信方式。
通常通信双方都处于此频率点上的接收守候状态。当A方讲 话时，按下讲话键，此时发射机工作、接收机关闭，B方处于 守候接收状态；A方讲完B方接收后，A方松开讲话键变成接收 状态，B方按下讲话键，仍在此频率上进行讲话，A方接收。 如此反复交替工作，直到双方信息交换完毕。
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3)按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多 址(TDMA)和码分多址(CDMA)等；
FDMA 频分多址（frequency division multipleaccess），是 把分配给无线蜂窝电话通讯的频段分为30个信道，每一个 信道都能够传输语音通话、数字服务和数字数据。
[定义]
以列车运输调度为目的，利用无线电进行传 输，完成移动体与固定体之间或移动体与移动体 之间信息通信的系统，称为 列车无线调度通信 系统。
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一、移动通信的分类
1．移动通信的分类方法 移动通信有以下多种分类方法： 1)按使用对象可分为民用设备和军用设备； 2)按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信；
基地台是双工方式，即收发信机同时工作，而移动台是按键 讲话的异频单工方式。基地台用两副天线(或采用天线共用器用 一副天线)同时工作，移动台通常处于收信守候状态。
2ห้องสมุดไป่ตู้.06.2020
半双工传输: 可以交替改变 方向的信息传输，但在任一 特定时刻，信息只能向一个 方向传输，即半双工传输是 一种可切换方向的单工传输， 例如：对话方式的传输。
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2．移动通信的工作方式 移动通信有多种工作方式，包括单向信道的单工方式和双
向信道的单工、半双工和双工方式等。 (1)单向单工方式 单向单工即单方向工作，如图13-1所示。
最典型的是无线寻呼系统，即寻呼发射台用单频发出信息，用 户则以此频率接收信息，这是一种单工工作方式。
29.图06.12302-10 单向单工方式(寻呼系统)
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4)按覆盖范围可分为宽域网和局域网； 5)按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网；
“宽带网”是指光纤+局
域网（FTTX+LAN）的 局域网（Local Area Network， 接入方式，也就是光纤到 LAN）是指在某一区域内由多台计 小区或楼栋，五类线入户 算机互联成的计算机组。一般是方 的方式。现在小区里的宽 圆几千米以内。 带接入大都采用这种方式，