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1、Success in,Cooperation,集群通信知识介绍,什么是移动通信？,移动通信：顾名思义是在运动中的通信。凡是通信双方至少一方在运动状态下进行的通信，均可称为移动通信。构成这样的通信系统称为移动通信系统。,我国移动通信发展的四个阶段（一）,第一阶段：20年代至50年代初。主要用于舰船和军用。采用高频（短波）频段和电子管是这一阶段的特征。第二阶段：50至60年代。采用甚高频150MHz和开始使用特高频的450MHz频段，设备由电子管向半导体过渡，为后来移动台向小型化迈进了一步。,我国移动通信发展的四个阶段（二）,第三阶段：70年代。在这一阶段中，移动通信又有了飞跃的发展。主要表现在：
2、1、人们开始使用800MHz频段，包括对该频段的电 波传播测试与研究和对设备的研制；2、集成电路应用于移动通信设备中；3、美国贝尔实验室提出了蜂窝系统的概念和理论4、移动通信设备，特别是电台和手持机的重量、体积和功耗大大降低。,我国移动通信发展的四个阶段（三）,第四阶段：80年代以且。由于大规模、超大规模 集成电路和微处理机、微计算机的大量应用，移动通信向着范围上更加广泛、种类和形式上更加多样发展表现为：1、系统容量扩大、业务种类增多、信息传及时，2、设备在小型化、自动化、智能化、程控化和微机化上迈进了一大步，3、移动通信得到了前所未有的迅速发展。,移动通信的工作方式,1、单向单工方式 2、双
3、向同频（单频）单工方式 3、双向异频（双频）单工方式 4、双向异频（双频）半双工方式 5、双向异频（双频）双工方式,移动通信的分类（1）,1、按工作方式分：有单工制（又分同频单工和异 频单工）、半双工制和全双工制。2、按使用地域分：有陆上移动通信、海上移动通 信和空中移动通信；3、按使用性质分：有公用移动通信和专用移动通 信，也可分为民用和军用；4、按服务区域分：有大区制和小区制；5、按用户容量分：有大容量、中容量和小容量，结合服务区域则有大区小容量和小区大容量。,移动通信的分类（2）,5、按用户容量分：有大容量、中容量和小容量，结 合服务区域则有大区小容量和小区大容量。6、按业务种类和性质分
4、：有移动无线电话系统和指 挥调度系统，也可分为专用的电话通信和电话、数据兼有的通信，甚至还可以包括图像传输；7、按控制方式分有：集中控制和分散控制。,什么是集群移动通信（1）,集群移动通信：英文称之为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。集群的概念确实是从有线电话通信中的“中继”概念演变而来。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,什么是集群移动通信（2）,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
5、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。,集群通信系统的特点（1）,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 共同建网可以降低机房、电源等建网投资，减少运营人员，并可分摊费用。,集群通信系统的特点（2）,改善服务，多信道共用，集中建网，加强管理维修，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
6、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。,集群通信系统基本网络结构（1）,1、按照覆盖区半径的大小，分成大区网、中区网、小区网；2、按照服务区的几何形状，分成框状网、带状网、蜂房状网等等。,集群通信系统基本网络结构（2）,集群通信系统的网络结构有四种方式：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；,集群通信系统分类（1）,集群通信系统通常有以下几种分类方式：1、按信令方式分共路信令方式：共路信令是设定一个专门的控制信道传信令，这种方式的优点是信令速度
7、快，电路容易实现，但占用信道。随路信令方式：随路信令是在一个信道中同时传话音和信令，信令不单独占用信道，可节约信道，缺点是接续速度慢。,集群通信系统分类（2）,2、按信令占有信道方式分：固定方式：在固定式中，起呼占用固定信道搜索方式：搜索式起呼占用随机信道，需不断搜索变化的信令信道，忙时信令信道可作话问信道，新空出的话音信道可接替控制信道。固定式实施简单，后者实施复杂。,集群通信系统分类（3）,3、按通话占用信道分：信息集群(消息集群)：信息集群系统中，用户通话占用一次信道完成整个通话过程 传输集群：传输集群系统中，一次完整的通话要分几次在不同的信道上完成。信息集群的优点是通话完整性好，缺点是
8、讲话停顿时仍占信道，信道利用率低。传输集群的优点是信道利用率高、通信保密性好，缺点是通话完整性较差。,集群通信系统分类（4）,4、按控制方式分：集中控制方式：集中控制方式是指由一个智能终端控制，统一管理系统内话务信道的方式。分散式是指每一信道都有单独的智能控制终端的管理方式。,集群通信系统分类（5）,5、按呼叫处理方式分：损失制系统：损失制系统中，当话音信道占满时，呼叫被示忙，要通话需重新呼叫，信道利用率低。等待制系统：在等待制系统中，信道被占满时，对新申请者采取呼叫排队方式处理，不必重新申请，信道利用率高。,集群通信系统分类（6）,6、按业务信道分配方式分：信道固定分配方式：两用户之间完成一
9、次通话时，分配给他们一对频率（信道），直到通话完毕才把这对频率再给其他用户对使用这种频率分配方式的利用率小于50，效率低。信道动态分配方式：两用户间在完成的通话过程中，用户每按下一次按键讲话（PTT）开关，都会更换一下信道（即频率）。信道动态分配能从有限的频率资源中为更多用户服务，提高了频率利用率。,集群术语（1）,消息集群 Message Trunking传输集群 Transmission Trunking准传输集群 Quasi Transmission Trunking,集群术语（2）,消息集群：也有译为信息集群 在通话期间控制系统始终分配给用户一条固定的无线信道，从移动用户最后一次讲话完
10、毕松开PTT开关开始，系统将等待610秒的“信道保留时间”后脱网，才能完成消息集群 消息集群方式效率较低，它不是信道动态分配方式,集群术语（3）,传输集群：也有译为发射集群 传输集群是动态分配信道。用户每次按下PTT开关所分配到的信道都是随机的每一次完整的通话，双方都要分几次在不同信道上完成 传输集群具有一定的私密性（Privacy）传输集群的缺点是可能导致通话的不连续和不完整,集群术语（4）,准传输集群：也有译成准发射集群 它是相对于传输集群而言的，它克服了传输集群的缺点它缩短了“信道保留时间”而增加了用户每次讲话完毕松开PTT开关的时间，它具有短的“信道保留时间”（约0.56秒）准传输集群
11、的信道利用率比传输集群的要低一些,我国集群通信的工作频段,我国集群通信指配的频段800MHz（806821MHz，851866MHz）600对频点。350MHz频段专门供公、检、法、司法、安全、海关、军队和武警等八个部门专用通信使用，有560对频点模拟集群通信系统的工作频段为800MHz和350MHz，采用LTR、TACS、MPT1327和国外公司自己的信令等目前MPT1327信令的系统已占主要地位，主要工作在350MHz频段数字集群通信系统的工作频段是800MHz。,集群通信与蜂窝通信的区别（1）,集群通信系统是作指挥调度用（单工或半双工）；蜂窝通信系统是作无线电话用，是有线电话的延伸和补充
12、（全双工）集群通信系统采用信道动态分配方式；蜂窝通信系统是固定分配方式集群通信系统是大区和小区覆盖方式，蜂窝通信系统是小区和微小区覆盖方式,集群通信系统主要是无线对无线（包括调度台），通话时间简短明了；蜂窝通信系统主要是无线与有线之间通话，话务量较大、通话时间可较长集群通信系统的用户具有优先等级等特殊功能；蜂窝通信系统的用户是同级的集群通信系统的用户是以集团用户为主的；蜂窝通信系统的用户是个体用户,集群通信与蜂窝通信的区别（2）,集群通信系统与蜂窝通信系统简要比较,集群通信技术,多址方式 信道控制技术 信道控制方式 信令技术 保密技术,多址方式（1）,1、频分多址（FDMA）方式以载波频率来划
13、分信道2、时分多址（TDMA）方式在一个时间帧内划分若干时分信道（时隙）作为用户地址码3、码分多址（CDMA）方式采用扩频技术形成的伪随机码序列的多址方式，利用不同码型实现不同用户的信息传输4、空分多址（SDMA）方式空分多址是通过空间的分割来区别不同的用户,多址方式（2）,5、混合多址形式较多FDMA和TDMA混合FDMA和DS-CDMA混合TDMA和DS-CDMA混合（TD/CDMA）TDMA和跳频混合（TDMA/FH）FH-CDMA和DS-CDMA混合（DS/FH-CDMA）采用哪一种混合多址主要根据使用要求而定6、随机多址方式：ALOHA方式,信道控制技术（1）,多信道共用概念 多个无
14、线信道为许多移动台所共用，或系统内大量用户共享若干个无线信道多信道共用特点无线信道利用率通信质量用户数和呼损率,信道控制技术（续）,信道控制技术指的是多信道共用技术是移动通信提高信道利用率而采用的技术，也称信道分配技术，主要有：信道固定分配信道动态分配,信道控制方式（1）,信道控制是指自动选择并占用空闲信道进行通话常用信道控制方式有：专用控制信道方式循环定位方式循环不定位方式循环分散定位方式搜索载波方式无中心专用呼叫信道方式,集中式控制方式：也称专用信令信道方式 分散式控制方式：也称随路信令信道方式,信道控制方式（续）,集中式控制方式,优点接续快功能设置较多连续分配信息更新，提高通信可靠性遇忙
15、排队，做自动回叫等缺点需要解决“碰撞（争用）”问题话音信道减少，不适合用于小型系统,分散式控制方式,优点系统效率较高，所有信道都可用于通话某个信道控制器失效，系统内其他的信道还能工作缺点只能用低速随路信令系统功能不如集中式控制方式的多,信令技术,信令（Signalling）也称信号方式，是建立通话所必须的非话音信号信令是移动台和交换系统之间、交换系统和交换系统之间相互传送的地址信息、管理信息以及其他交换信息信令是采用模拟或数字方式来表示控制目标和状态的信号和指令以对各种呼叫接进行控制和管理，使用户能正确接续,信令分类,按信令的传输方式分：共路信令和随路信令按信令的信号形式分：模拟信令和数字信令
16、按信令的功能分：状态标志信令、拨号信令和控制信令.,集群通信系统的信令技术,集群通信系统的信令应满足的要求：传输速度快、接续速度快、时间短提供完备的控制功能和处理大量数据的能力具有足够的编码容量，满足各种灵活的组网方式易于与计算机处理系统交换数据目前模拟集群通信系统都已采用数字信令,专用数字信令,大部分模拟集群通信系统都采用各自的不公开的数字信令由ETSI推荐和发布的MPT-1327信令已成为事实上的公开的国际标准我国的模拟集群通信制造商也都采用MPT-1327信令LTR低速数字信令（随路信令）.,话音保密技术,模拟话音保密技术：频域置乱：倒频、带移倒频、频带分割时域置乱：时段置乱、时间单元置乱、时间采样置乱二维置乱：频域和时域组合置乱模-数-模置乱：数字话音保密技术,模数模保密,1、先将话音的模拟信号变成数字信号，如可以到几十至几百kb/s的速率2、对该数字信号进行数字加密、调制后发送出去接收端对解调后的数字加密信号进行解密，然后还原成话音信号,数字加密器,数字加密采用伪随机序列的m序列产生密码是采用移位寄存器、模二加等门电路（当前已使用大规模集成电路）来实现,Hand in Hand,Success beyond Success.Thank You！,
