集群通信系统(集群通信系统按信令分类)
集群通信系统
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集群系统在欧美称之为Dunking或Trunked系统，日本称之为MCA(多信道选择)系统，这是专用调度移动通信网的高级发展阶段。其含义是“系统所具有的全部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。”集群系统通过频率共用较好地解决了频率资源严重不足而用户独占频率又造成频率资源极大浪费这一矛盾，集群系统是共享资源、分担费用、共享信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度系统。
移动通信向数字化发展已成为必然趋势，根据大量的国外文献和情报表明，集群系统在国外正迅速地向数字化发展，并且有的著名跨国公司已推出试验性的产品。但根据多址方式、编码方式等的不同也产生了多个数字集群的标准。数字集群正在安装或规划的系统主要有如下几种:由欧洲电信标准协会制定的TETRA标准，这是ETSI继提出欧洲GSM标准之后的又一个宏伟的标准计划，旨在满足大量专业用户的需求;EDACS标准由瑞典爱立信制定，基于加强的数字接入通信系统技术，将提供与大量现有的EDACS设备和系统为基础的后向兼容性和互通性，EDACS是一个工作在VHF, UHF,800MHz和900MHz.频带为25kHz或12.5kHz信道化的先进双向集群无线系统，该标准旨在满足公众安全、工业、公用事业和商业用户的要求;由MOTOROLA生产的IDEN系统已经在美国和日本广泛应用，其网络容量较大;由以色列开发的FNMA己经在德国和韩国使用。此外还有美国国际公众安全通信职员协会(APCO)、美国国家(国家电信管理者协会NASTD )和联邦政府用户与电信工业协会(TIA)合作进行的Project 25系统，该标准旨在满足大量用户，主要满足公众安全和政府工作领域的需求;由法国TETRAPOL论坛和TETRAPL用户俱乐部制定TETRAPOL标准，这些标准被提交欧洲电信标准协会(ETSI )转变为欧洲技术标准，该标准旨在主要满足公众安全部门的需要，并且也可以用于其它大的专用网和简单的专用移动无线电网;由日本无线电工业和商业协会(ARIB)制定的IDRA系统，ARIB是邮电部之外的联合公众标准化机构，该规范的技术要求旨在满足大量专业用户的需求。
数字集群系统己经基本上趋于成熟，必将取代模拟集群，成为第二代专用移动通信系统。其中TETRA系统将数字技术、集群技术、和扩充的数据业务与传统的调度业务结合起来，吸引和扩大了市场，从而促使数字集群业务的全面展开，预测近几年内其用户可以超过百万。现在已经由中国通信工业协会为主联合多家企业及大专院校和研究所成立了我国数字集群联合体，并对国内外多种数字集群体制进行了探讨和研究，相信在不远的将来，我国拥有自主知识产权的数字集群系统即将推出，这将大大地推动我国国民经济各方面的快速发展。但结合我国目前的国情，传统的模拟集群以其成本低廉、设备简单、技术成熟等方面的优势仍将在一定的时间内有着巨大的用户需求。
基本原理：通信最早是从模拟通信方式开始的，而且这种方式一直持续了很长一段时间。1988年，进入我国最早的集群通信系统就是模拟集群通信系统。模拟集群通信系统是指它采用模拟话音进行通信，整个系统内没有数字制技术。一般设备简陋、功能简单、通话质量差，不能真正发挥无线调度的全部功能，己经远不能适应人们对指挥调度信息传输和综合业务不断增长的需求。
集群通信系统是共享资源、分担费用、共享信道设备和改善服务的多用途、高效能的无线调度系统。具体地说，是指有限个通信信道在中心控制台的控制下，自动地、动态地、最优地指配给系统内全部用户使用。其中的关键是中心控制台按动态信道指配的方式将系统内信道分配给要通话的用户通信。
集群通信系统属于专用业务通信系统，是在给定业务范围内，为特定单位服务的专用通信系统。这种系统一般不要求接入公用电话网，但根据部门需要，也可通过部门的人工交换机或自动交换机接入公用电话网。这种系统通常由中心调度站及外围用户台(包括固定用户与移动用户)组成;通信范围一般30km左右;工作方式一般采用半双工制，通信双方均可收、发消息，收、发使用不同的信道，也可像公用移动系统一样，采用双工方式工作。在调度系统内，除进行通话外，还有信令传输、遥测、遥控等功能。这种系统用途非常广泛，可用于生产调度、消防、救护、防洪、抢险、出租汽车等的指挥、控制与通信。
在专用通信系统中，基站可使用固定信道(单信道或多信道)。目前比较先进的是采用多信道共用，这就是所谓的集群式系统(TrunkingSystem)。其基本思想是让基站有多个共用信道，其中有用于控制与管理的控制信道。通过控制信道，移动交换控制中心可对共用信道及业务实行统一规划与集中管理，达到使用户共享多信道、共用覆盖区、共享通信业务、降低费用的目的。集群通信系统中一个基站有多个共用信道，受控制中心控制。基站共有多部收、发信机，提供多个信道，其中一个可为控制信道，控制信道用于信令传递，为用户选择空闲信道和完成接续任务。通常，移动用户总是在接收状态，处在控制信道上等候，一旦收到信令，就转入指定的空闲信道进行通话。
可以看出，集群通信系统的特点为:
(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地台等设施集中管理;
(3)共享覆盖区:可将各家邻接覆盖的网络互联起来，从而形成更大的覆盖区域;
(4)共享通信业务:除可进行正常的通信业务外，还可以有组织地发布共同关心的一些信息;
(5)改善服务:共建网络，信道利用可调剂余缺，共同建网时总信道数所能支持的总用户数，要比分散建网时分散到各网的信道所能支持的用户总和要大得多，因此也能改善服务质量，集中建网还能加强管理和维护，因而可以提高服务的等级，增强系统功能;
(6)共同分担费用:共同建网肯定比各自建网费用要低，机房、电源、天线塔和天馈线等都可共用，有线中继线的申请开设和统一管理也比较方便。
现状及发展方向：移动通信向数字化发展己成为必然趋势，根据大量的国外文献和情报表明，集群系统在国外正迅速地向数字化发展，并且有的著名跨国公司已推出试验性的产品。但根据多址方式、编码方式等的不同也产生了多个数字集群的标准。数字集群正在安装或规划的系统主要有如下几种:由欧洲电信标准协会制定的TETRA标准，这是ETSI继提出欧洲GSM标准之后的又一个宏伟的标准计划，旨在满足大量专业用户的需求;EDACS标准由瑞典爱立信制定，基于加强的数字接入通信系统技术，将提供与大量现有的EDACS设备和系统为基础的后向兼容性和互通性，EDACS是一个工作在VHF. UHF.800MHz和900MHz,频带为25kHz或12.5kHz信道化的先进双向集群无线系统，该标准旨在满足公众安全、工业、公用事业和商业用户的要求;由MOTOROLA生产的IDEN系统已经在美国和日本广泛应用，其网络容量较大;由以色列开发的FHMA已经在德国和韩国使用。此外还有美国国际公众安全通信职员协会(APCO)、美国国家(国家电信管理者协会NASTD)和联邦政府用户与电信工业协会(TIA)合作进行的Project 25系统，该标准旨在满足大量用户，主要满足公众安全和政府工作领域的需求;由法国TETRAPOL论坛和TETRAPL用户俱乐部制定TETRAPOL标准，这些标准被提交欧洲电信标准协会(ETSI)转变为欧洲技术标准，该标准旨在主要满足公众安全部门的需要，并且也可以用于其它大的专用网和简单的专用移动无线电网;由日本无线电工业和商业协会(ARIB)制定的IDRA系统，ARIB是邮电部之外的联合公众标准化机构，该规范的技术要求旨在满足大量专业用户的需求。
