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集群通信技术 一 集群通信系统概述 1.1 集群通信系统的概念 集群通信系统，是一种高级移动调度系统，代表着通信体制之一的专用移动通信网发展方向。 CCIR称之为Trunking System(中继系统)，为与无线中继的中继系统区别，自1987年以来，更多译者将其翻译成集群系统。 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”。 综上所述，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。 传统的专用业务移动通信系统指的是应用于某个行业或某个部门 内以调度指挥为主要特征的移动通信系统。这种通信方式顺其发展过程来看，从 一对一单对对讲开始，到单信道一呼百应且进一步到选呼系统，后来发展成多信道自动拨号系统，它们的主要特点在于信道是 “专有”的。也就是说通话过程中 用户使用的频率是固定的，这就导致一旦用户选择了某信道，那么它的通话就只 能在这一信道上，直至通话结束；如果这一信道已被其它用户占用，则它就不能 选择其它空闲信道，从而出现阻塞。由此可见，传统的专用业务通信系统频率利 用率低，而导致通信质量降低。针对上述专用业务移动通信系统中存在的缺点，就产生了高层次的专用 业务移动通信形式——集群通信系统。 1.2 集群通信系统特点 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，向用户提供优良务的多用途、 高效能而又廉价的先进无线调度通信系统。 1.3 集群通信系统基本网络结构 通常人们习惯地按照覆盖区半径大小、服务区的几何形状来对系统的网络结构分类。按照覆盖区半径的大小，分成大区网、中区网、小区网；按照服务 区的几何形状，分成框状网、带状网、蜂房状网等等。根据国内外各种资料来看， 集群通信系统的网络结构有下列四种方式： 单区、单点、单中心网络； 单区、多点、单中心网络； 多区、多中心网络； 多区、多层次、多中心网络。 这里所谓 “中心”是指具有控制、交换功能的通信中心，它同时具有与市 内电话网联接的功能；所谓 “点”是指具有无线电信号收发功能的基地站。下面详细介绍一下实际应用最多的类型。 2 多区、多中心、多层次网络 如图1．3及图1．4所示，由区域控制中心、多个控制中心、多基站组成而形成整个服务区。可以看出，图1．3各控制中心通过有线或无线传输电路连接至区域