集群移動通信系統

集群移動通信系統

集群移動通信系統是多個用戶(部門、群體)公用一組無線電通道,並動態的使用這些專用通道,主要用於指揮調通信的移動通信系統。

中文名稱集群移動通信系統
英文名稱trunked mobile communication system
定  義多個用戶(部門、群體)公用一組無線電通道,並動態的使用這些專用通道,主要用於指揮調度通信的移動通信系統。
套用學科通信科技(一級學科),移動通信(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:集群移動通信系統
  • 外文名:trunked mobile communication system
發展,概論,特點,

發展

集群移動通信是20世紀70年代發展起來的一種較經濟靈活的移動通信系統,是傳統的專用無線電調度網的高級發展階段。傳統的專用無線電調度系統,整體規劃性差,型號、制式混雜,網小台多,覆蓋面窄,噪音干擾嚴重,頻率資源浪費。

概論

集群移動通信是20世紀70年代發展起來的一種較經濟、較靈活的移動通信系統,它是傳統的專用無線電調度網的高級發展階段。傳統的專用無線電調度系統,整體規劃性差,型號、制式混雜,網小台多,覆蓋面窄,加以噪音干擾嚴重,頻率資源浪費。因此,一種新的無線電調度技術——集群移動通信便應運而生。國內外通信界普遍認為,20世紀80-90年代是集群移動通信在專用無線電通信中占據比重較大的10年,是與蜂窩移動通信齊頭並進的一種先進通信系統。美、英、法、德、日、北歐四國、加拿大及澳大利亞等國家都廣泛開發和使用這一系統。以後曾一度衰落。近年來,集群移動通信系統再次興起。
所謂集群(Trunking),即使用多個無線信道為眾多的用戶服務,就是將有線電話中繼線的工作方式運用到無線電通信系統中,把有限的信道動態地、自動地、迅速地和最佳地分配給整個系統的所有用戶,以便在最大程度上利用整個系統的信道的頻率資源。它運用交換技術計算機技術,為系統的全部用戶提供了很強的分組能力。可以說,集群移動通信系統是一種特殊的用戶程控交換機
我國最早引進集群移動通信系統的城市是上海。集群移動通信很適合於各個專業部門,如部隊、公安、消防、交通、防汛、電力、鐵道、金融等部門作分組調度使用。後來,北京、天津、廣東、瀋陽等地相繼開發了集群移動通信業務。隨著地方經濟的發展,一些省會、直轄市和有條件的城市也都逐步建立起80OMHz無線集群移動通信系統,並逐步放開800MHz集群移動通信業務,一些地方和非郵電部門已紛紛開發此項業務。
據不完全統計,我國450MHz與800MHz頻段的集群移動通信投入使用的有198個系統,絕大部分均為非郵電單位擁有。“九五”期間,各部門計畫建立的集群網,僅所需手持台,即將達到20萬台。例如:河南省防汛部門等三家投資5-6億元,在全省建立無線尋呼網和集群通信網。我國的幾個大油田和大型企業及農墾部門也打算擴建、興建其集群通信網。可見,集群移動通信在我國的發展前景十分廣闊。目前,我國集群通信系統多為國外原機引進,品牌型號不少,占據前列的有美國摩托羅拉、優利電(UNIDEN)和芬蘭諾基亞等公司的產品,還有香港泰和以及歐洲和日本等地產品。
我國自行設計製造的集群移動通信系統近年也有投入運行的。有關方面認為,當前急需優選型號,統一機型,引進樣機進行消化分析,與國外公司合作開發軟體和移動台,先突破量大面廣的移動台和軟體技術,再逐步實現基地台、交換控制系統的國產化,提高發展起點,儘快形成規模經濟。據悉,有關方面擬組建集團公司以加速我國集群移動通信系統的發展。

特點

集群移動通信正在從模擬時代走向數字時代。模擬集群移動通信網的主要問題是頻率低;所能提供的業務種類受限,不能提供高速率數據服務;保密性差,容易被竊聽;移動設備成本高,體積大,網路管理控制存在一定的問題等等。具體而言,數字集群通信的優點主要體現在以下幾個方面。
1、頻譜利用率高
模擬的集群移動通信網可實現頻率復用,從而增加系統容量,但是隨著移動用戶數量急劇增長,模擬集群網所能提供的容量已不能滿足用戶需求,問題的關鍵是模擬集群系統頻譜利用率低,模擬調頻技術很難進一步壓縮已調信號頻譜,從而就限制了頻譜利用率的提高。與此相比,數字系統可採用多種技術來提高頻譜利用率,如果用低速語音編碼技術,在信道間隔不變的情況下就可增加話路,還可採用高效數字調製解調技術,壓縮已調信號頻寬,從而提高頻譜利用率。另外,模擬網的多址方式只採用頻分多址(FDMA),即一個載波話路傳一路話音。而數字網的多址方式可採用時分多址TDMA)和碼分多址CDMA),即一個載波傳多路話音。儘管每個載波所占頻譜較寬,但由於採用了有效的語音編碼技術和高效的調製解調技術,總的看來,數字網的頻譜利用率比模擬網的利用率提高很多。頻譜利用率高,可進一步增加集群系統的用戶容量。
2、信號抗信道衰落的能力提高
數字無線傳輸能提高信號抗信道衰落的能力。對於集群移動系統,信道衰落特性是影響無線傳輸質量的主要原因,須採用各種技術措施加以克服。在模擬無線傳輸中主要的抗衰落技術分集接收,在數字系統中,無線傳輸的抗衰落技術除採用分集接收外,還可採用擴頻跳頻交織編碼及各種數位訊號處理技術。由此可見,數字無線傳輸的抗衰落技術比模擬系統要強得多。所以數字網無線傳輸質量較高,也就是說數字集群移動通信網比模擬集群移動通信網的話音質量好。
3、保密性好
數字集群移動通信網的用戶信息傳輸時的保密性好。由於無線電傳播是開放的,容易被竊聽,無線網的保密性比有線網差,因此保密性問題長期以來一直是無線通信系統設計者重點關心的問題。模擬集群系統中,保密問題難以解決。當然模擬系統也可以用一些技術實現保密傳輸,如倒頻技術或是模/數/模方式,但實現起來成本高、語音質量受影響。由此,模擬系統保密非常困難。利用目前已經發展成熟的數字加密理論和實用技術,對數字系統來說,極易實現保密。採用數字傳輸技術,才能真正達到用戶信息傳輸保密的目的。
4、支持多種業務
數字集群移動通信系統可提供多業務服務。也就是說除數字語音信號外,還可以傳輸用戶數據、圖像信息等。由於網內傳輸的是統一的數位訊號,容易實現與綜合業務數字網ISDN的接口,這就極大地提高了集群網的服務功能。在模擬集群網中,雖也可傳輸數據,但是占用一個模擬話路進行傳輸的。首先在基帶對數據信息進行數字調製形成基帶信號,然後再調製到載波上形成調頻信號進行無線傳輸,用這種二次調製方式,數據傳輸速率一般在1200bit/s或是2400bit/s。這么低的速率遠遠滿足不了用戶的要求。在目前,計算機網已經十分發達,用戶的數據服務要求日益增加。
5、網路管理和控制更加有效和靈活
數字集群移動通信網能實現更加有效、靈活的網路管理與控制。對任何一種通信系統網路的管理與控制都是至關重要的,它影響到是否能有效地實現系統所提供的各種服務。在模擬集群系統中,管理與控制依靠網內所傳輸的各種信令,模擬集群網的管理與控制信令是以數位訊號方式傳輸的,而網的用戶信息是模擬信號,這種信令方式與信號方式的不一致,增加了網管理與控制的難度。在數字集群網中,用戶話音比特源中插入控制比特是非常容易實現的,即信令和用戶信息統一成數位訊號,這種一致性克服了模擬網的不足,給數字集群系統帶來極大的好處。總而言之,全數字系統能夠實現高質量的網路管理與控制。

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