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对讲机系统之集群通信概念 什么是集群对讲机系统

时间:2012-08-21 18:31来源:武汉对讲机总汇 点击:
提起集群通信,大家可能会感觉到比较陌生,但是在生活中我们时常可以见到警察叔叔们手里时常拿着步话机用于相互联络,这些步话机基本上就是集群系统的手持终端。集群通信与公众移动通信一样,也经历过模拟制式向数字制式的过渡,但集群通信的发展比公众移动通信的发展

提起集群通信,大家可能会感觉到比较陌生,但是在生活中我们时常可以见到警察叔叔们手里时常拿着“步话机”用于相互联络,这些“步话机”基本上就是集群系统的手持终端。集群通信与公众移动通信一样,也经历过模拟制式向数字制式的过渡,但集群通信的发展比公众移动通信的发展要慢得多,人们对集群通信的认识尚有待提高,因此有必要对集群通信作一些介绍。

 

1、集群通信概述
通俗地讲,集群通信就是一种通过基站中继来实现的“一呼百应”的移动通信系统,它是一种介于公众移动通信与普通对讲机之间的一种通信体制,目前在我国主要用于各种专用部门的指挥调度和应急指挥等。
“集群”是从Trunking或Trunked这两个英文单词翻译过来的,Trunk的本意为“树叉”、而和通信有关则可译为中继或干线。但中继又和Relay有关。所以,后来老一辈的移动通信专家们认为译成中继或干线会和真正的中继和干线相混淆,而从它的集小群为大群的意思来说就确定为集群了,这样集群通信就这么叫上口了。

集群通信系统示意图

集群通信系统示意图

 
从Trunked的含义来说,应该是“系统所具有的全部可用信道都可为系统的全体用户共用”,即系统内任一用户想要和系统内另一用户通话,就可以借助在中心控制台的控制下,利用空闲信道沟通联络,进行通话。
集群通信系统除具有普通电话的功能外,还具有以下特点:
(1)用户的分级管理功能:集群系统把用户分成若干个群组,每个群组具有不同的优先级别。在每个群组内还可以为用户设置不同的优先级,在通话过程中,本组高优先等级的组成员可以直接抢占低优先级组成员的话权。
(2)一呼百应的呼叫功能:集群系统提供了组呼、紧急呼叫和广播呼叫等3种“一呼百应”的功能。所谓组呼,就是指用户发起的一对多的对讲呼叫,组内成员可以通过按PTT键申请话权讲话,通话过程中,同时只能有一个成员讲话,其他成员只能听;紧急呼叫是一种在紧急情况下的特殊对讲方式,具有最高呼叫优先级,用以在最短时间内、以最便捷的方式将信息通报给预先指定的用户或者群组;广播呼叫是一种特殊的组呼,与组呼的不同点在于只有主叫可以讲话,而被叫方没有话权。
这一功能看似与普通对讲机一样,但两者有最大的区别在于:虽然普通对讲机也能实现“一呼百应”的功能,但普通对讲机的每个用户之间没有优先级,不能分组,一旦“其他”用户调到同一频率上,则能听到呼叫,也能发起呼叫,从而产生干扰或泄密。
(3)摇毙和复活功能:当某一集群终端不慎遗失或者其他特殊情况发生时,为避免重要信息外泄,此时管理者就可以使用遥毙功能作空中杀机,使其不能开机使用;对于可恢复的遥毙,系统也可以使用复活功能使该终端正常使用。
(4)共用频率:将原分配给各部门的少量专用频率集中管理,供各家一起使用,从而提高了频率资源的有效利用率,这就像汽车和马路一样,当只有一条车道时,汽车只能在这条车道上按序行进,汽车可能行驶较慢,而当有两个以上车道时,汽车就可以“见缝插针”,这就是“共享”,通过“共享”,可以极大地推进汽车的行进速度,提高汽车的流量。
(5)共用设施和共享覆盖区: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合建,形成更大的覆盖区域,各家可以设置虚拟控制台来控制联络自己的用户,从而极大地节省网络投资。
(6)改善服务:共同建网,则信道共用可调剂余缺,共同建网时总信道所能支持的总用户数要比分散建网时这些总信道分散到各网的各自信道所能支持的用户数总和要大得多,因而也能改善服务质量;集中建网还能加强管理和维护,因而可提高服务等级,增强系统功能等。
 
2、集群系统在我国的发展情况
我国在1989年开始引进模拟集群系统,1990年投入使用,主要基于MPT1327信令标准开发的,且得到一定的应用和推广。尽管2001年信息产业部无线电管理局下发《关于800MHz集群频率使用管理有关事宜的通知》(信部无[2001]518号),规定所有模拟集群通信系统在2005年12月31日之前必须停止运行,但时至今日一些传统模拟专网仍在运转。
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。国际电联(ITU)也推荐了一些数字集群通信系统,如iDEN(综合调度增强性网络)、TETRA(全欧集群无线电)和FHMA(跳频多址)等等,而在我国的标准中共推荐了四种技术体制,即TETRA、iDEN、GT800和GoTa。
(1)TETRA系统
TETRA[2](Terrestrial Trunked Radio)是欧洲电信标准协会(ETSI,European Telecommunications Standards Institute)制定的数字集群标准,大量借鉴了GSM(Global System for Mobile Communications)概念,采用TDMA(Time Division Multiple Access)制式,载波带宽25kHz,分4个时隙,调制方式为π/4DQPSK,支持蜂窝式连续覆盖。主要工作频段为350MHz、400MHz和800MHz。Tetra标准在指挥调度方面考虑较多,定义了不同的网络工作方式,规定了话音、电路数据、短数据消息、分组数据等业务以及多种附加业务。TETRA系统在调度功能上是比较完善的,所以它非常适合做专网,尤其是军队、武警、公检法等单位。它是我国应用最多的一种技术制式,如北京的正通网、广州的亚运专用网等。
(2)iDEN系统
iDEN(integrated Digital Enhancde Network)是Motorola公司研制、生产的一种数字集群移动通信系统,兼有双工电话互联、数据和短消息等功能,将数字调度通信和数字蜂窝通信综合在一套系统之中,主要工作在800MHz频段。
iDEN为基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝电话集成系统。它在传统大区制调度通信的基础上,大量吸收了数字蜂窝通信的优点,增强了电话的互联功能,并采用小区复用蜂窝结构,提高了网络的覆盖能力。iDEN系统的载波带宽25kHz,分6个时隙,调制方式为M-16QAM,支持调度、电话互联、电路数据/传真等业务。
(3)GoTa数字集群通信系统
2004年3月18日,中兴通讯推出其全球领先的GoTa(Global open Trunking architecture)数字集群通信系统。这是国际范围内首次由中国企业发布具有自主知识产权的数字集群通信产品。GoTa数字集群通信系统,也是世界上首个基于CDMA(Code Division Multiple Access)技术的真正的数字集群系统。GoTa的含义是开放式集群架构,采用目前CDMA移动通信系统中最新的无线技术和协议标准,并对其进行优化和改进,使其能够符合集群系统的技术要求,同时又具有很强的共网运营能力和业务发展能力,可充分满足集群未来发展的需求。与目前较为成熟的几种集群技术相比,GoTa集群系统具备完全自主知识产权,空中接口和体系结构采用了目前第三代移动通信系统所采用的技术,频谱利用率更高,容量更大,支持业务更多,而且投资少、部署方便,因而具有广阔的技术和业务发展空间。
在GoTa系统的设计中充分考虑了数字集群通信共网的特点,面向移动运营商开发设计,充分考虑了移动商务用户的需求,可以用一部终端将集群调度业务、普通语音业务、分组数据业务、众多增值业务(短信、定位)等多种通信服务集成于一个网络中。GoTa系统的灵活性高、性价比优异和功能全面等特征,为运营商开辟出更多的赢利空间。
目前,GoTa已成功应用于2005年的南京第十届全国运动会、2008年的第29届奥运会青岛奥帆赛和2009年的山东第十一届全国运动会。
(4)GT800
GT800系统是由华为公司研发的基于GSM技术的数字集群系统。华为公司研发GT800系统是面向国内数字集群市场需求,参考现有数字集群系统的业务特性,尤其是在快速呼叫、群组业务、优先级控制、安全保密、故障弱化方面进行了大量工作,可提供满足国内专业移动通信需求的完整集群调度业务。同时,为满足用户对高速数据业务的需求,GT800通过GPRS技术,实现可变速率的数据传输功能。GT800可以提供广泛的业务,包括基本通话、短信、集群调度、优先级抢占、快速接续以及基于位置的路由等,同时还提供基于GPRS的数据业务。GT800适合集群通信的共网运营,也适合民航、铁道、水利、市政、交通、建筑、抢险救灾、矿区等专业部门自建专网。
(责任编辑:武汉对讲机)
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