5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 5
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
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数字集群移动通信系统 Digital Trunking Radio Systems
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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.
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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.
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集群通信系统概述
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集群通信基础
集群通信基本概念 集群通信系统的组成 集群通信系统的功能 集群通信系统的信道控制方式 集群通信系统的信令技术
准传输集群(Quasi T.T.):二者兼顾,信道利用率高且消息连续
Mobile 1 hold 4 s 0.5-6s Chn 2 Re-alloc. Channel 1 Re-allocatable Mobile 3 hold Chn 1 Re-allo. 4 s 0.5-6s Mobile 2 hold Mobile 1 hold Channel 2 Re-allocatable 4 s 0.5-6s 4 s 0.5-6s Total 16+4x2 s Msg.. 16 s
传输集群(Transmission T.):信道动态分配,利用率高但通话不连续
Mobile 1 Channel 1 Re-allocatable Mobile 3 Chn 1 Re-allocata. 4s 4s Channel 2 Re-allocatable Mobile 2 Channel 2 Re-allocatable 4s Channel 3 Re-allocatable Mobile 1 Re-all. 4s Total 16 s Msg.. 16 s
传统方式
集群方式
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集群系统的集群方式
消息集群(Message T.):按需分配,脱网前保留6-10秒,利用率低
Mobile 1 pause Mobile 2 pause Mobile 1 pause Mobile 2 4s 2s 4s 2s 4s 2s 4s hold time 6-10 s Total 28 s Msg.. 16 s
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二,集群通信系统的组成
集群系统的基本组成
基 站:主要由几个转发器和天馈系统组成.每个信道一个转发器, 通常单基站集群通信系统有5~20个信道.每个信道的转发器是一部 全双工的收发信机,而天馈系统则有发信机合路器,收信机分路 器,馈线,发信天线和收信天线. 系统控制中心:主要有集群控制管理模块,转发器接口电路,电话 互连器,交换单元及电源等组成.其功能主要是管理和控制整个系 统的运行,包括选择和分配信道,监视话音信道状态,安排信令信 道,监测系统运行和故障告警等. 系统管理终端:主要由一台计算机及系统管理软件组成,并与系统 控制中心连接.值机员可通过此终端对系统进行管理控制, 调度台:调度台分有线调度台和无线调度台.有线调度台可接到控 制器上,也可与操作台相连.无线调度台则由收发信机,控制单 元,天线,电源和操作台组成.通常一个群用户有一个调度台. 移动台:主要有车载台和手持机.手持机有单工和双工两种.移动 台也由收发信机,天线,电源(电池)和控制单元组成.
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三种集群性能比较结果:
消息集群的信道利用率最低,但它便于与有线电话网兼容,且消 息集群的技术比较成熟,容易实现.传输集群主要用于专用调度系 统,通话是以单工或半双工方式进行.由于通话过程中不断地变换频 率,所以起到了一定的保密作用.这种方式的信道利用率最高.准传 输集群的特点介于以上两者之间. 三种集群方式的话务处理能力如图所 示: 信道利用率,集群效率(忙时平均排 队时间):传输集群>准传输集群>消 息集群
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分散式控制方式(分布控制方式,随路信令方式)
不设专门的控制信道(信令信道).每个信道既可做为话务信 道,又可做为信令信道.由于每个信道既要传输话音,又要传输信 令,所以采用数字随路信令去调制低于话音频带300Hz以下的亚音 频(如150Hz),这样,就可与话音同时传输,不占用单独信道, 也不会干扰话音信道的正常工作. 优点:由于移动台可预先获得可用信道而无需扫描,因而接入时 间短.另外,由于每个信道独立完成信令交换,可在任何空闲信道 上实现接入系统的操作.减少系统的交换负荷,提高可靠性.这种 方式阻塞率低,等待时间短. 可以发挥系统的最大效率.
Mobile 1
f1 占用 f2 空闲
No use Mobile 2 f1 f2 f2 占用 f1 空闲
No use f1 f2
Mobile 1 No use Mobile 2
f1 占用 f2 空闲 f1 f2 f2 占用 f1 空闲
均空闲
均空闲Biblioteka 均空闲而集群通信系统可动态分配信道.所谓动态分配即在通话过程 中,每按下一次按键讲话开关(PTT),就由基地台控制器指配一个 频率(信道),松开PTT开关,就释放信道.因此,信道是在动态变 化的.显然,频率的利用率得到了很大的提高.
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集群系统主要特点
共用频率:将原来配给各部门专有的频率加以集中,供各家共用. 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 站等设施集中合建. 共享覆盖区:可将各家邻近覆盖区的网络互连起来,从而获得更 大覆盖区. 共享通信业务:可利用网络有组织地发送各种专业信息为大家服 务. 分担费用:共同建网可以大大降低机房,电源等建网投资,减少 运营人员,并可分摊费用. 改善服务:由于多信道共用,可调剂余缺,集中建网,可加强管 理,维修,因此提高了服务等级,增加了系统功能. 具有调度指挥功能. 兼容有线通信. 智能化,微机软件化,增加了系统功能. 具有控制,交换,中继功能. 总之,集群通信系统是共享资源,分担费用,向用户提供优良服 务的多用途,高效能而又廉价的先进无线调度通信系统.
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持票人(表示呼 叫) 无人进入(表示信道空 闲) 有人进入(表示信道空闲)
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两种控制方式各有其优缺点,也有其各自侧重使用的场合.一 般来说,前者更适用话务负荷较重的大容量集群系统,而后者更适 用于移动用户相对较少的集群系统.
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