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关于集群通信系统

浏览:7881  来源:通信人在线  日期:2023-05-13

集群通信系统(Trunking Communication System)诞生于20世纪70年代,最早的集群通信是模拟系统,数字集群技术从20世纪90年代中期在全球范围内兴起,我国是在20034月由信息产业部批准,中国卫通集团在天津、济南、南京三个城市建设并运营数字集群商业共网实验网。

一、集群通信的概念

1、定义

ITU-R将集群通信系统命名为“Trunking Communication System”,国外也有将其称为PMRPrivate Mobile Radio,意为“私有移动无线”)或SMS(专业移动系统,Specialized Mobile System)的。我国曾将“Trunking Communication System”译为中继通信系统,1987年改译为集群移动通信系统,通常称为集群通信系统或集群系统。

在我国GB/T 2900.54《电工术语 无线电通信 发射机、接收机、网络和运行》、GB/T 50760《数字集群通信工程技术规范》及YD/T 2100《基于GSM技术的数字集群系统总体技术要求》等各类标准中都给出了对集群通信的定义,它们虽然具体表述不尽相同,但其含义基本相同,汇总于下表1-1中,以供理解。

1-1:不同标准中对集群通信的定义

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2、特点

集群通信网组建的是一种指挥/调度用网络,可组建成集群专用网或集群共用网(其含义详见下表1-2-1)。它是一种共享资源、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,呼叫方式为PTT Push To Talk)的一种专业无线移动通信系统,集中控制和管理信道并动态方式分配信道给用户。由上述定义可知,对于集群通信系统从技术上和组网上具有下表1-2-2所示的突出特征。另外,由于集群共用网有下表1-2-3所示的优点,而国家鼓励组建集群共用网。

1-2-1:集群专用网和集群共用网的定义

1-2-2:集群系统的显著特征

1-2-3:集群共用网的优点

3、工作方式与呼叫方式

对于集群通信系统,特别是窄带数字集群通信系统,其终端通常常设的工作方式有集群工作方式(TMOTrunking Mode Operation)和直通工作方式(DMODirect Mode Operation),两种工作方式的含义详见下表1-3-1。而直通工作方式(DMO)又分为基本方式、转发方式和网关方式三种类型,其释义详见下表1-3-2中。

1-3-1:集群工作方式与直通工作方式

1-3-2:直通工作方式的类型

另外,集群通信系统的用户(包括终端和调度台)间的呼叫,可分为单呼、组呼、广播呼和点对点呼叫四种类型。下表1-3-3给出了它们的释义。

1-3-3集群通信系统用户间的呼叫类型

二、集群通信的技术体制

对于集群通信的技术体制,首先应该有模拟体制和数字体制之分,是因为集群系统首先使用的是模拟集群系统,而后演进国道到如今的数字集群系统。

1、模拟集群技术体制

模拟集群通信系统是应用最早的集群通信系统,随着通信技术之发展,模拟集群通信系统逐步被数字体制所取代而被淘汰,从20051231日起国家无线电管理部门已停止受理其管理。目前应用的全部为数字技术体制的集群系统。然而,模拟体制的集群系统毕竟为集群通信的发展过程做出了一定的贡献。在我国,当初应用的模拟体制的集群系统全部为从国外引进的系统,其中来自欧洲的MPT-1327系统组网较多。

欲详细了解我国关于模拟集群通信技术要求规范的请进入

随着经济的发展,社会对信息化的要求越来越高,各部门、行业用户间的协调调度需求日趋强烈。原来传统的模拟集群网逐渐不能满足需要,主要原因包括技术落后、功能单一、不易联网、不易加密、系统容量小、频谱利用低、缺乏数据传输能力等。因此,采用数字集群系统建设调度网络日显突出。

2、引进的数字技术体制

对于数字集群通信系统,在我国其技术体制种类应用较多,较为常见的多达6种。首先也是从引进的技术体制开始的,而后我国又推出了具有自主知识产权的多种技术体制。

19983ITU专门发布了一份题目为《用于调度业务的频谱高效的数字陆上移动通信系统(Spectrum Efficient Digital Land Mobile System for dispatch traffic)》(ITU-R 37/8)的文件,在该文件的附件中给出了ITU-R 征集到的7种推荐数字集群系统。在这7种数字集群技术体制中,其中TETRAiDENAPOC25TETRAPOL等系统在国际上应用的较为广泛,因此,我国是从中引进了同为TDMA多址方式的TETRA系统和iDEN系统。

欲详细了解ITU-R推荐的7种数字集群通信系统介绍的请进入

当我国决定引进TETRA系统和iDEN系统后,由当时的信产部的安排,发布了SJ/T 11228《数字集群移动通信系统体制》电子行业标准,对这两种技术制式的系统结合我国无线电管理规定和我国通信网络的实际要求等,进行了再标准化。在该标准中,TETRA系统被称为体制A系统;iDEN系统被称为体制B系统。

欲详细了解关于体制A集群系统和体制B集群系统介绍的请进入

3、我国自主知识产权的数字技术体制

随着我国研究开发能力的提高,从2003年开始,我国不断地研制推出了具有自主知识产权的、多种技术体制的数字集群通信系统,它们是:基于GSM技术的系统、基于CDMA技术的系统、基于LTE技术的系统和基于PDT的系统。前三种技术制式是将数字蜂窝移动通信系统的空中接口技术应用于集群通信之中而形成,其中基于LTE技术的系统可提供宽带业务,被称为宽带数字集群(B-TrunC)系统。

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对于基于GSM技术的技术体制系统和基于CDMA技术的技术体制系统,是在2003年,由我国华为技术公司自主推出的GT 800集群系统和中兴通讯公司自主推出的GoTa集群系统的基础上,由我国进行了标准化后,分别形成的两种技术体制的数字集群系统。

欲详细了解关于基于GSM技术和基于CDMA技术的数字集群通信系统介绍请进入

鉴于上述的两个具有我国自主知识产权的数字集群系统,那么,我国在2014年又自主推出了基于LTE技术的数字集群系统,成为了我国的又一种技术体制的数字集群系统。由于其LTE技术的宽带特性,基于LTE技术的数字集群系统又称之为宽带数字集群系统(B-TrunCBroadband Trunking Communication)。

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基于PDT的系统是指警用数字集群(PDTPolice digital Trunking)系统。它是公安部从2008年开始组织我国相关单位,在原模拟系统的基础上自主开发了一种数字集群通信系统,也是我国数字集群系统中又一种技术体制,但它是一种集群专用网系统。

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另外,有一种SCDMA技术的无线接入通信系统也支持基群业务,由我国相关通信行业标准所规范。

欲详细了解支持基群业务的SCDMA无线接入通信系统介绍请进入

三、集群系统的结构与提供的业务

集群系统尤其是数字集群系统,由于其技术体制的不同,其各自系统的网络结构和网元(设备)的组成是不尽相同,但大同小异。因此,所支撑的业务与业务功能也略有差异。若要详细了解各技术体制数字集群通信系统的网络结构、业务及功能内容的,请参见上述各技术体制系统的介绍中。

四、集群系统的工作频段

1、关于集群专用频段的800MHz频段

集群系统的工作频段,在模拟集群系统时代,使用的比较混乱,曾使用过150MHz350MHz450MHz800MHz等频段。其中,对于800MHz频段,是国家无委在1992年发文(国无管[1992]3号)指配为集群系统的专用频段。国家无委在2001721日发文(信无函[2001]518号)规定停止为模拟集群系统指配800MHz频段,已使用的系统可继续使用到20051231日。从此,800MHz频段成为数字集群系统的专用频段。

2、关于宽带数字集群用1.4GHz频段

为了支撑基于LTE技术的宽带数字系统所提供的宽带业务的需要,2015228日国家无委发文(工信部无[2015]59号)规定1447~1467MHz频段用于宽带数字集群系统。

3、关于PDT数字集群系统用350MHz频段

我们知道,公安部早期组建的模拟集群系统使用的是350MHz频段,而自主开发的数字系统(PDT)为了平滑的模/数过渡,也沿用了350MHz频段至今。但国家无委在2019111日发文(工信部无[2019]237号)通知要求,PDT数字集群系统应使用800MHz频段,但并未明确具体时间要求。

欲详细了解我国关于集群通信系统相关工作频段管理规定的请进入

欲详细了解我国集群通信系统工作频段范围及频率特性相关技术要求的请进入

五、数字集群系统的技术要求及编号方案

不同技术体制的数字集群通信系统的技术要求在具体内容上是不相同的,其最大差异是各自的空中接口规范部分,鉴于此,各自系统的编号方案的具体要求也有所不同。

欲详细了解数字集群通信系统相关要求的请进入技术性能要求编号方案要求

综上所述,我国的数字集群通信系统的技术体制的种类目前曾使用的有多达6种之多,然而,如iDEN系统、基于GSM技术的系统和基于CDMA技术的系统,在实际的建网组网应用中,普及的不是很好。以至于国家无委决定从202011日起不再受理新的这三种技术体制系统的无线电管理,正在使用的老系统将直至报废。

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附录
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