1、3.6.1 集群系统的概念与特点集群系统的概念与特点 “集群集群”是专用业务移动电话通信系统高层是专用业务移动电话通信系统高层次发展的形式。次发展的形式。“集群集群”是英文是英文“Trunking或或Trunked”的意译。的意译。Trunking的含义是的含义是“系统所具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，具有自动选择信道的功能有自动选择信道的功能”。MS2TRXTRXTRXTRX调度台MS1同频单工、一呼百应。同频单工、一呼百应。TRXTRX 带选呼功能的简单调度网 MS中加地址解码器；可单呼、组呼、全呼MS。集群移动通信系统(调度通信
2、网高级发展形式)(1)集群的含义 集合各部门专用调度网的频道(信道)，实行多信道共用及系统共用，信道动态分配给用户使用。(2)集群的优点 a.系统共用，提高设备利用率；b.多信道共用提高频谱利用率和用户容量。(3)集群占用频道方式：消息集群、传输集群和准传输集群。消息集群：含义：一次通话固定占用一个空闲信道，直至通话完毕挂机。例如：蜂窝网，无绳电话 特点：信道利用率低 异频单/双工方式(一个信道占二个频率点频道),信道利用率50%：a.听话时不讲，接收频道占用，发射频道空闲；反之，接收频道空闲。(信道利用率50%)b.讲话有停顿。(信道利用率50%)移动台1发射4 s2 s暂停移动台2应答4
3、s2 s暂停移动台1发射4 s2 s暂停移动台2应答4 s脱离时间6 s消息时间22 s总的传输时间28 s信道1消息集群的典型呼叫格式消息集群的典型呼叫格式 传输集群传输集群 含义：含义：通话双方每按一次通话双方每按一次PTT就重新分配一个空闲信道，释放就重新分配一个空闲信道，释放PTT立立刻释放信道。双方都未按刻释放信道。双方都未按PTT讲话时不占用信道。讲话时不占用信道。特点：特点：若有若有12个信道，可供个信道，可供12对以上用户同时通话；可能发生按下对以上用户同时通话；可能发生按下PTT时无信道可用，通话时无信道可用，通话断断续续断断续续。为克服这个缺点，提出准传输集群。为克服这个缺
4、点，提出准传输集群。移动台1发射信道14 s信道可再分配移动台2应答4 s信道可再分配总的传输时间16 s信道2信道可再分配移动台2应答信道可再分配4 s信道3信道可再分配信道可再分配4 s移动台1发射传输集群的典型呼叫格式传输集群的典型呼叫格式 准传输集群(Quasi Transmission Trunking)含义：准传输集群是为了克服传输集群的缺点而提出的一种改进型准传输集群是为了克服传输集群的缺点而提出的一种改进型集群方式，也可以看作是传输集群和消息集群的折中方案。其做法是：集群方式，也可以看作是传输集群和消息集群的折中方案。其做法是：一方面一方面(和消息集群相比和消息集群相比)把脱离
5、的时间缩短为把脱离的时间缩短为0.50.52s2s；另一方面；另一方面(和传输和传输集群相比集群相比)在每次在每次PTTPTT松开之后增加松开之后增加0.5s0.5s的保持时间，然后释放频道。的保持时间，然后释放频道。特点：信道利用率比传输集群稍低；但不易发生无信道可用通话断信道利用率比传输集群稍低；但不易发生无信道可用通话断续的情况。续的情况。典型呼叫格式见图 1-13。准传输集群的典型呼叫格式准传输集群的典型呼叫格式 移动台1发射信道14 s信道可再分配移动台2应答4 s信道可用总的传输时间18 s0.5 s0.5 s信道2移动台2应答4 s信道可用移动台1发射4 s0.5 s0.5 s信
6、道可再分配 集群系统有以下特点集群系统有以下特点:3.6.2 集群移动通信系统组网方式集群移动通信系统组网方式 集群移动通信系统的组网方式有下列集群移动通信系统的组网方式有下列4种：单区、单点、单中心的网络（如图种：单区、单点、单中心的网络（如图3-20所示）；单区、多点、单中心的网络所示）；单区、多点、单中心的网络（如图（如图3-21所示）；多区、多中心的网络所示）；多区、多中心的网络（如图（如图3-22所示）；多区、多层次、多中所示）；多区、多层次、多中心的网络（如图心的网络（如图3-23所示）。所示）。中心 基站 基站 中心 基站 基站 基站 图图3-20 3-20 单区单点单中心网络图
7、单区单点单中心网络图 图图3-21 3-21 单区多点单中心网络图单区多点单中心网络图 基站 中心 1 中心 3 中心 2 基站 基站 基站 基站 基站 基站 基站 基站 图图3-22 3-22 多区多中心网络结构示意图多区多中心网络结构示意图 区域 中心 中心 1 中心 2 中心 N 中心 中心 中心 中心 基站 基站 基站 基站 基站 基站 基站 区域 区域 图图3-23 3-23 多区多层次多中心网络结构示意图多区多层次多中心网络结构示意图1单区、多点、单中心网络结构单区、多点、单中心网络结构 单区、多点、单中心的网络适用于一单区、多点、单中心的网络适用于一个地区内若干部门共同使用集群移
8、动通信个地区内若干部门共同使用集群移动通信系统，实现用户通信自成系统而网内频率系统，实现用户通信自成系统而网内频率资源共享。资源共享。2多区、多层次、多中心网络结构多区、多层次、多中心网络结构 该网络基本单元为单基站、单中心，该网络基本单元为单基站、单中心，并称此为基本区。由基本区内中心基站直并称此为基本区。由基本区内中心基站直接控制管理和处理区内用户业务，如用户接控制管理和处理区内用户业务，如用户过区登记、过区用户的呼叫建立、对过区过区登记、过区用户的呼叫建立、对过区用户的控制管理、对各基本区中心站控制用户的控制管理、对各基本区中心站控制管理和监控。管理和监控。3.6.3 集群移动电话通信系
9、统的工作方式集群移动电话通信系统的工作方式 移动通信系统的工作方式按通话状态、移动通信系统的工作方式按通话状态、频率和使用方法可分为单工、半双工和双频率和使用方法可分为单工、半双工和双工制三类。工制三类。3.6.4 集群移动通信系统进入市话网的方式集群移动通信系统进入市话网的方式1半自动直拨中继方式半自动直拨中继方式 移动用户 A 用 户 级 市话 本地 交换机 话务台 移动用户 B 移动用户 C 基 台 集 群 控 制 中 心 出 中 继 入 中 继 C D 图图3-24 3-24 半自动直拨中继连接方式示意图半自动直拨中继连接方式示意图2全自动双向模拟中继方式全自动双向模拟中继方式 PAB
10、X 基 台 集 群 控 制 中 心 出 中 继 用 户 级 出 中 继 用 户 级 专 用 小 交 换 机 移动用户 A 移动用户 B 图图3-25 3-25 全自动双向模拟中继方式示意图全自动双向模拟中继方式示意图3.7.1 移动通信网向第三代过渡移动通信网向第三代过渡 与现有的第二代系统相比，第三代移与现有的第二代系统相比，第三代移动电话通信有许多优势，其中特别具有吸动电话通信有许多优势，其中特别具有吸引力的是，它的频谱利用率比前者高得多，引力的是，它的频谱利用率比前者高得多，并能提供近年来倍受青睐的无线多媒体业并能提供近年来倍受青睐的无线多媒体业务。务。这些优势的获得，主要得益于码分多这
11、些优势的获得，主要得益于码分多址（址（CDMA）技术与宽带技术的有机结合。）技术与宽带技术的有机结合。世界各国的移动通信运营商对第三代移动世界各国的移动通信运营商对第三代移动通信所采取的策略大都与上述因素有关。通信所采取的策略大都与上述因素有关。3.7.2 无线局域网的发展无线局域网的发展 无线局域网（无线局域网（MLAN）是利用无线信）是利用无线信道，采用无线连接的方式所形成的局域网，道，采用无线连接的方式所形成的局域网，是移动通信领域最具发展前景的方向之一，是移动通信领域最具发展前景的方向之一，它既可以解决公用移动通信网传输速率低，它既可以解决公用移动通信网传输速率低，又能避免固定传输网络
12、的不灵活性，因而又能避免固定传输网络的不灵活性，因而在近几年获得了巨大的发展在近几年获得了巨大的发展 3.7.3 红外线无线通信的发展红外线无线通信的发展 红外线无线通信是利用红外线光作为红外线无线通信是利用红外线光作为电磁信息传送信道而进行的通信。红外线电磁信息传送信道而进行的通信。红外线无线传输系统之所以受到重视，主要是这无线传输系统之所以受到重视，主要是这种系统在无障碍高速传输的应用中具有明种系统在无障碍高速传输的应用中具有明显的优势。显的优势。因而，在未来移动电话通信的完整体因而，在未来移动电话通信的完整体系之中，红外线无线通信将起到重要的作系之中，红外线无线通信将起到重要的作用。其主
13、要的应用领域是建立室内高速局用。其主要的应用领域是建立室内高速局域网的灵活性互连、网内设备的高速互连，域网的灵活性互连、网内设备的高速互连，建立高空卫星系统之间的连接、控制和信建立高空卫星系统之间的连接、控制和信息交换。息交换。支持设备的移动，从而提高设备安装支持设备的移动，从而提高设备安装的灵活性和后期维护与调整的简易和快速的灵活性和后期维护与调整的简易和快速连接服务。其可支持的传输速率能达到千连接服务。其可支持的传输速率能达到千兆比特每秒。兆比特每秒。3.7.4 无线无线Internet的发展的发展 近年来，无线近年来，无线IP技术是技术是IP技术发展的技术发展的新领域，无线技术和新领域，
14、无线技术和IP这两个最成功的信这两个最成功的信息技术正在快速地走向融合，其发展受到息技术正在快速地走向融合，其发展受到以下方面的驱动以下方面的驱动:p 基于有线方式的基于有线方式的Internet受到空间和时间受到空间和时间的限制。的限制。p 无线技术（包括移动通信技术），近年来无线技术（包括移动通信技术），近年来获得了巨大的进步。在满足语音业务需要的获得了巨大的进步。在满足语音业务需要的同时，支持数据业务和综合业务的无线技术同时，支持数据业务和综合业务的无线技术已经趋于成熟，已具备将已经趋于成熟，已具备将IP从有线延伸到无从有线延伸到无线的能力。线的能力。电话通信网是目前现代通信网的主要电话通信网是目前现代通信网的主要业务网络。本章主要讨论电话通信网的基业务网络。本章主要讨论电话通信网的基本概念、电话通信网的分类、固定电话通本概念、电话通信网的分类、固定电话通信网、移动电话通信网的基本构成、特点、信网、移动电话通信网的基本构成、特点、相关技术及其发展等基本内容。为正确地相关技术及其发展等基本内容。为正确地把握现代电话通信网奠定了一定的基础。把握现代电话通信网奠定了一定的基础。
