第一篇：集群通信系統

集群通信系統

集群通信系統是一種用于集團調度指揮通信的移動通信系統，主要應用在專業移動通信領域。該系統具有的可用信道可為系統的全體用戶共用，具有自動選擇信道功能，它是共享資源、分擔費用、共用信道設備及服務的多用途、高效能的無線調度通信系統。

1、簡介

集群通信的最大特點是話音通信采用PTT(Push To Talk)，以一按即通的方式接續，被叫無需摘機即可接聽，且接續速度較快，并能支持群組呼叫等功能，它的運作方式以單工、半雙工為主，主要采用信道動態分配方式，并且用戶具有不同的優先等級和特殊功能，通信時可以一呼百應。

2、發展歷程

中國在1989年開始引進模擬集群系統，1990年投入使用。隨著數字通信技術的發展，集群通信系統也開始向第二代的數字技術發展，最主要的特點是采用了TDMA(時分多址)和CDMA(碼分多址)通信方式。同時，由于各集群使用企業為了滿足其各自不同的使用要求，采用了獨立建設集群通信網絡的方案，所以眾多企業的集群網絡在網間互聯互通性、頻率資源使用、整體建設等方面存在諸多問題。此外，國外通信巨頭通過控制核心技術并設置專利等知識產權保護壁壘，使得內部接口基本不公開，技術開放性很差，系統和終端設備市場價格居高不下，也制約了中國數字集群的產業化進程和規模應用。2000年12月28日，我國信息產業部正式發布的《數字集群移動通信系統體制》（SJ/T11228-2000）行業推薦標準，參照國際標準TETRA（體制A）和美國國家標準iDEN（體制B），確定了兩種集群通信體制。后來又加入了我國自主的GoTa和GT800兩種體制。目前我國現有數字集群標準有四個：歐洲的Tetra，美國的Iden，以及我國中興和華為公司的GOTA和GT800。國產的兩個標準都是在公網基礎上改進而來的，在入網時間及脫網直通等方面無法滿足專業用戶的需求。美國的Iden也是從公網改進而來的，存在同樣的問題。只有Tetra能夠滿足包括公安在內的專業用戶的需求。但Tetra也存在覆蓋區域小、建網成本高、各廠商的設備無法互聯、很難與模擬系統兼容以及國外知識產權壁壘等問題。中國公共安全行業亟需一個具備自主知識產權，并適合國內公共安全模擬系統數字化改造的新數字集群標準。

鑒于上述情況，公安部科技信息化局組織國內部分有研發能力的MPT模擬集群系統提供企業和研究單位，經過兩年多的努力，參考了歐洲和美國的數字集群標準，制定了一部具有我國自主知識產權的數字集群標準——PDT(Professional Digital Trunking)，簡稱PDT標準。PDT標準是一種根據中國的國情，注入了中國廠商自主創新因素的全新數字集群體制。PDT標準具有覆蓋區域大、國產加密算法加解密、廠家系統互聯互通、向下兼容模擬系統、技術簡單造價低等優勢。PDT標準將以公安警用需求為基礎，逐步擴展到其他行業，力爭成為全球主流的數字集群標準之一。

2008年8月4日，公安部科技信息化局在深圳組織國內5家集群通信系統生產企事業單位，探討制定適合我國國情的數字集群新標準的可行性，此后陸續又有5家公司陸續加入了標準的制定。（海格通信、東方通信、海能達、優能通信、承聯通信）

為加快系列標準的制定和完善，盡快推出符合實戰需求的產品，參與企業自發成立了PDT數字集群產業創新技術戰略聯盟，集合國內產業界的力量共同推進。2010年，PDT獲得2項國家標準立項批復，2011年獲得7項公安行業標準立項批復，2012年又獲得3項國家標準立項批復。截至目前，已有4項公安行業標準完成制定并報批，1項公安行業標準完成征求意見，另有2項公安行業標準正在制定中。3項國家標準達到征求意見稿的水平，即將進入標準發布流程，另有2項國標正在草案修訂階段。標準制定過程中，PDT聯盟成員聲明共享的專利技術多達三十余項，采納并融入標準的專利技術多達十余項，使PDT標準技術含金量已經完全可以和國際主流技術標準進行抗衡。PDT標準具有廣泛的適用性，既適用于公安、軍隊、交通、鐵路、地鐵、急救等行業部門，也適用于市政、石油石化、機場碼頭、高級酒店等大型企事業。

2013年6月，中國公安部以大慶市公安局為樣板點，正式發布了我國第一個專業無線通信數字集群標準――PDT。據悉，該系統為海能達通信股份有限公司(以下簡稱海能達)承建，標志著中國首個自主數字無線通信標準PDT的成熟應用。

3、數字集群簡介

數字集群，是相對于原模擬集群通信系統提出的，是指“數字制式的專用移動通信系統”，數字集群通信是二十世紀末興起的新型移動通信系統，它除了具備公眾移動通信網（GSM、CDMA）所能提供的個人移動通信服務外，還能實現個人與群體間的任意通信，并可進行自主編控，是集對講機、GSM、CDMA和圖像傳輸于一體的智能化通信網。數字集群通信在技術上的特點和優勢決定了它不僅具備個人通信的全部功能，而且它能控制與實現個人與群

體間任意通訊，保密性高，功能豐富，真正全面實現了通訊的智能化。

4、數字集群特點（1）組呼和群呼功能

對用戶進行分組，分為一組的用戶可以使用同一個信道進行呼叫，組內的其他用戶都可以收到，從而很容易完成同一個行動小組內的通信，并且不受其他的影響。RA支持延遲進入的模式，也就是小組成員可以隨時加入小組，進行呼叫和接收。群呼功能就是“一呼百應”的模式，一個用戶發起呼叫，全網用戶都可以接收，并且只占用一個信道，這尤其適合大型集會等場合的調度指揮，是一般移動通信無法完成的。

（2）用戶優先級

不同等級的用戶具有不同的優先級，高等級的用戶可以進行強拆和強插，也就是可以隨時中斷低等級用戶的通信，從而有效的保證高等級用戶的通信。這樣可以保證在信道比較忙的時候，有效的保證高等級用戶的信息發出（例如中心站的指揮信息，現場用戶的實時信息等）。不會像公網那樣因為信道阻塞而無法通信。

（3）單站模式和脫網直呼

設備在設計的過程中考慮了多種冗余、備份并支持降級使用功能。在基站和控制中心失去聯系的情況下，基站自動轉為單站模式，只要基站能保證供電。在這種情況下，同一基站覆蓋范圍的終端用戶仍能保持通話，可以實現組呼等功能。并且可以啟動備份的無線鏈路，從而保證基站與控制中心的連接。

終端還具有脫網直呼的功能，在接收不到基站的信號的時候，可以轉為對講模式，保證用戶之間的通信。

（4）大區制組網

實施大區制低密度組網，一個基站可以覆蓋幾十公里的范圍，因而只要少數幾個基站就可以完成對一個地區的覆蓋，如果在對基站進行備份和獨立的電源設計，抗毀性高，可以有效的保證應急情況下的通信。

如果一個地區通信中斷，還可以以移動基站等的形式進行覆蓋，一個單載波移動基站，體積小，供電省，覆蓋距離大，可以保證一定區域內有效地調度指揮等功能。

5、數字集群標準

國際上著名的數字集群標準有歐洲電信標準協會（ETSI）制定的歐洲集群標準TETRA系統和美國的iDEN系統，北美的APCO Project25，以色列的FHMA標準，歐洲的DMR標準，中國的PDT標準等。

第二篇：“四網合一”TETRA數字集群通信系統

“四網合一”TETRA數字集群通信系統 在遼寧省沈陽市的應用與未來發展

引言

經過公開招標，東方通信股份有限公司生產的eTRA數字集群系統設備成功中標我局項目。由于該套系統是我國自主研發的TETRA數字集群通信系統首次商用，出于各種目的，社會上對于該套系統使用情況的議論、猜測、甚至是惡意中傷經常在業內流傳，和實際情況大相徑庭。作為該套系統建設和使用的全程親歷者，有必要對該套系統的真實情況進行必要的說明。

一、項目建設背景

公安無線通信保障工作是服務于大局，服務于全局的基礎性、支撐性工作，是確保公安機關在重大安保活動中警令暢通的重要基礎。原有警用模擬無線通信的諸多問題，已成為一個“技術瓶頸”，很大程度地制約了我局各項公安業務的開展。為此，我局根據公安部GA-T444-2003《公安數字集群移動通信系統總體技術規范》，參考北京、上海、深圳等已建350M數字集群通信系統省市的經驗，于2012年開建350MHz TETRA數字集群通信系統，作為全局指揮調度的主要的應用支撐技術平臺，以提高各部門的工作效率、統一指揮調度能力、協調能力和快速反應能力。

二、項目基本情況

作為東北中心城市，遼寧省的省會，沈陽市行政區內重點部位眾多，高速公路密集，社會治安形勢復雜，下轄9區4縣，地域面積為12941.82平方千米。按照沈陽市政府整合資源的要求，我們將公安、消防、交警、急救四張網絡合在一起進行了規劃。“四網合一”的通信系統規劃相對復雜，各個應用部門都有自己的關注點和特殊應用要求。為此，我們提出了“沈陽市二環以內重點部位室內全覆蓋、三環以內道路全覆蓋、三環以外及高速公路和鐵路沿線車載臺全覆蓋，縣城城區全覆蓋”的規劃要求。經過公開招標和近3個月的建設與優化，目前該系統已經正式投入使用，全市消防、交警、急救通信已經全網轉入該套系統。公安特警、巡警、指揮中心調度、警衛等警種已經開展應用。在剛剛過去的省市兩會和全國兩會安保工作中，使用單位對該套系統的通話質量等指標評價極高。現在每天在線的電臺數量在兩千臺左右，呼叫次數已經突破50萬次，通話時長累計達到2500小時以上，系統運行良好。我局已經決定將于今年5月全面停止模擬網的使用，屆時各部門全面轉入數字集群系統。

我局數字集群通信系統（含地鐵二號線）包括2套互為容災備份的交換中心，基站64套，手持臺5281套，車載臺854套，基地臺591套,車輛和單兵定位系統1套，WAP警務信息查詢系統1套，勤務管理輔助決策系統1套，定制開發的有線調度臺和無線調度臺各1套。

圖一 沈陽市350兆數字集群通信網絡整體系統圖

三、項目應用亮點

1、網絡結構“最”復雜

（1）公安、交警、消防、衛生等部門“多網合一”，不僅能滿足日常執勤工作，而且在突發情況下，支持跨部門之間統一指揮，是沈陽市公安指揮中心指揮調度的重要聯絡工具，也是防暴反恐、處理突發事件以及維護正常治安程序的一種重要技術手段。

（2）地面系統、地鐵系統一體化，移動基站采用3G/衛星/固定電話線等多種傳輸方式接入，并把移動基站作為固定基站的載波擴容，實現固定基站和移動基站一體化指揮。

（3）與原有模擬集群網絡、公安內網、有線調度系統、公網等各類已有網絡互聯互通，一體化指揮調度。

（4）傳輸鏈路復雜,包括E1IP、3G、PSTN等多種傳輸方式共存，同時需與公安內網，地鐵視頻網絡等原有網絡傳輸對接。

2、系統運行“最”安全

系統采用了先進的可靠性設計理念，從硬件選型、硬件設計、軟件設計、結構設計等各方面入手，有效保障系統設備穩定、可靠、持久的運行。

（1）2套交換中心互聯形成異地容災熱備雙中心的系統構架，同時各交換中心核心模塊又按熱備配置。

我局所有的終端用戶和通話組的數據同時歸屬于兩個交換中心，民警使用的終端在一個交換中心注冊/去注冊、組附著/去附著成功后，交換中心將同步這些信息到另一個交換中心。目前，我們指定市局機房的交換中心為主用系統，交警大樓交換中心為異地容災系統，一旦主用交換中心發生故障，所有基站將立刻切換至異地容災系統。經我局實際測試，整個切換時間不超過30秒，真正實現異地熱備。

（2）交換中心熱備

交換中心的服務器、路由器、交換機均采用雙機熱備，系統數據在主備設備上保持實時同步。在主用設備出現故障后，備用設備將立即切換為主用，接管整個交換中心的業務處理工作。經我局實際測試，主備設備間的切換對系統業務沒有任何影響，真正實現主備設備無縫切換。

（3）基站核心模塊冗余配置

基站完全采用模塊化設計，核心模塊（基站控制器、電源、傳輸接口）全部配置熱備份，經我局實際測試，核心模塊主備用切換對業務沒有任何影響。

3、應用項目 “最”全面（1）勤務管理輔助決策系統

勤務管理輔助決策系統通過對匯總終端和系統的網絡狀況參數，進行智能分析，并結合電子地圖，形象地呈現了網絡狀況，為網絡管理優化和勤務管理決策提供必要的信息和建議。特別是在遇到重大勤務或安保任務之前，通過該系統，及時了解安保區域整個網絡狀況，同時根據輸入的任務特性，智能地提供輔助分析，幫助民警提前部署。

（2）全網錄音系統

全網錄音系統是基于交換中心側的系統級錄音系統，能夠全面完整地記錄全網內的所有通話，單模塊最高支持1000個通話組的錄音，模塊可以堆疊支持更大容量的錄音需求。由于軟件采用B/S架構，所以可以實現遠程回放基于事件的場景，全面還原事件場景發生的全過程，對于重要事件的追溯可以真正做到有理可依，有據可查。經我局實際測試，通話記錄完整，查詢回放簡單易用，回放話音清晰。

（3）GIS指揮調度系統

東方通信的GIS指揮調度系統軟件將GIS地理信息技術和多媒體通信技術融入到調度系統中來，實現語音、數據、GIS的聯動處理。全套軟件采用B/S架構，客戶端電腦通過IP網絡與數字集群系統互聯，在瀏覽器上就可以實時顯示警員位置和相關信息，并可以直接向終端發起調度呼叫、短數據服務、終端框選、電子圍欄等功能，避免了傳統GIS調度使用一機多屏或多機多屏的繁瑣操作。

（4）無線調度臺

為實現遠程對警員進行調度指揮，定制開發了無線調度臺。無線調度臺通過標準TETRA空中接口接入到TETRA數字集群系統，支持組呼、單呼、派接、短信、狀態消息等常用TETRA數字集群調度業務，同時支持接收終端GPS消息、并與GIS系統集成，可在地圖上直觀、快捷地向無線終端發起調度呼叫功能。無線調度臺的使用，不僅使現場指揮中心調度員獲得與有線調度臺相同的業務體驗，同時具有快速部署、不受有線網絡資源限制、保密性好的優勢，值得肯定的是該無線調度臺結構小巧，可以隨身攜帶，極大方便了我局民警的現場指揮調度。（5）WAP警務信息查詢系統

系統由終端、數字集群接入網、數字集群核心網、網絡安全隔離層、公安信息網等五大部分組成，提供專網警務功能，諸如車輛信息、駕駛員信息、人員信息和逃犯信息等。

4、網管功能“最”實用

（1）所有系統設備的信息和運行狀態在網管上圖形化顯示，操作者一目了然。

（2）系統軟件升級、頻率調整全部在網管客戶端實現。

（3）信息統計全面，各種報表自動生成。

（4）預警信息、緊急告警信息、恢復信息以短消息方式通知至維護人員手機上。

（5）不僅能管理東方通信自研設備，還能管理基于SNMP代理的第三方設備，如服務器、路由器等。

5、新技術應用“最”多

（1）棋盤山基站采用小巧實用的室外基站，具備IP67防護能力，對環境條件要求低，不需要機房，安裝方便,支持抱桿、掛墻安裝。

（2）應急通信車裝備一體化聯網綜合網關，提供在無TETRA網絡覆蓋的情況下，將現場移動基站或終端用戶與指揮中心臨時對接，實現任何時候、任何地方都能保持通信的暢通。（3）棋盤山基站單個信道機支持兩個載波，單機柜支持8載波，高集成度不僅為用戶節省了大量機房和配套實施的投資，還節約能源。

四、總結

“四網合一”的通信系統在我局的建成并得到各部門用戶的高度評價，充分說明了東方通信的eTRA數字集群系統雖然是國產設備，但是在功能、性能上可以說已經和國外設備并駕齊驅，在應用方面還根據我局的實際需要進行定制開發，建設速度快，服務到位及時，完全滿足了我局的實戰應用需要。隨著我局基層實戰部門更多使用數字集群網絡，對通信網絡的要求會越來越高，后續將在網絡覆蓋優化、實戰應用、應急通信、數據應用等方面進一步開展工作。

第三篇：高速公路集群通信解決方案

高速公路通信解決方案——SMART-PTT集群通信系統

目錄

一、行業背景分析......................2二、項目需求........................2三、集群產品對比........................2四、SMART-PTT業務優勢.........................2 經濟效益...............錯誤！未定義書簽。

五、成功案例........................3六、SMART-PTT功能簡介.........................41、基本功能.........................42、系統特殊功能.........................43、多功能調度臺.........................5一、行業背景分析

我國正處于高速公路信息化快速發展的時期，特別是基于3G無線數據網絡的移動信息化在高速公路管理工作的應用不斷深入，給國民經濟的發展帶來了勃勃生機，高速公路具有覆蓋范圍大、環境復雜等特點，這對基于高速公路管理的調度中心提出了新的挑戰，采用3G無線技術開發的語音集群通訊系統可以有效的覆蓋高速公路，對高速公路管理具有重要意義，使高速公路管理更趨科學、合理、安全、規范，從而通過自身的改善和優化達到提高調度系統運行穩定性、可靠性，強化高速公路信息管理調度中心的各路段外場協調能力，優化管理流程，提高管理效率，取得良好經濟和社會效益的目的。這是高速公路管理部門必須面對的客觀事實，也是我國高速公路信息化發展的重要組成部分。

二、項目需求

目前，在我國高速公路管理模式中，高速公路信息管理調度中心承擔著指揮、決策、監管、控制的主要職能，具有一套較為科學、完善的管理工作機制，但傳統的外場上報、人工記錄和處理的工作模式運行，以致信息收集困難、管理分散，導致勞動強度大，通過3G集群通訊系統與GPS信息結合可以為管理者做出最優決策。

為此，SMART-PTT集群通訊系統立足于管理者的管理角度和需求，將外場工作者與高速公路信息管理調度中心建立直接的多途徑的聯系，使調度中心能實時掌握外場的信息，以便及時響應，管理更開放、更靈活，使整個系統充分體現管理的智能化，人性化、科學化，各軟、硬設備操作簡便、直觀，功能強大，有效滿足高速公路信息管理調度中心管理人員的管理需求，使整套系統具有廣闊的應用前景。

三、集群產品對比

集群通信是實現移動中指揮調度通信最有效的手段之一，也是指揮調度最重要的通信方式之一。傳統的集群通訊系統按照技術來分，可分為模擬集群系統和數字集群系統。模擬集群系統具有使用成本低、需要專門的頻段、安全性差和距離有限的缺點，數字集群具有使用成本高、需要專門的頻段、安全性好和覆蓋范圍局限的特點。基于CDMA1X數據網絡實現的SMART-PTTT集群通訊系統，具有安全性高、覆蓋范圍大、建設成本低等特點，非常適合路程較長和覆蓋范圍大等特點的高速公路。

SMART-PTT不但可以實現集群通訊功能，同時也可以集成其他相關業務（例如：視頻傳輸和信息查詢等），提供更加豐富的調度功能，提高工作效率。

四、SMART-PTT業務優勢

SMART-PTT集群通訊系統，包括靈活的分組和管理系統，功能包括單呼和組呼。在調度中心實現多功能調度臺，具有遙斃、強拉、強插、監聽和強拆等調度功能，使調度中心具有靈活的強大的調度功能，滿足各種調度需求。對用戶進行分級設置，保證重要的指示可以及時下發。

同時，在調度中心結合 GPS的功能，在地圖上標出用戶的現有位置，并保存用戶的移

動軌跡，使調度中心的調度員根據工作人員的現有位置進行調度指揮，提供調度員的工作效率。調度中心通過可視化的軟件界面呈現出來，調度員可以根據現場情況進行指揮和處理相關事件。

1、結合高速公路管理的特點，SMART-PTT集群調度系統，能更好的發揮高速公路信息管理調度中心的集中式統籌管理的優勢和作用；

2、智能化、人性化、科學化兼具的軟件操作平臺，可實現高速公路信息管理調度中心對外場的實時調度，數據信息基本以可視化的方式呈現，平臺操作簡單、快捷，信息讀取直觀、有效，大大提高管理人員的工作效率；

3、結合GPS技術和地圖技術，根據工作人員的空間位置信息來對用戶進行調度，實現多維信息的調度，大大提高管理人員的工作效率。

4、優化語音編碼的計算效率，使其能在手機嵌入式平臺平順運行，傳輸較小的數據流量，獲得較高語音質量，提高語音的流暢度和清晰度。

5、使用SMART-PTT集群通訊系統可以節約成本。利用3G網絡進行集群調度，可以節省自己建設集群通訊網絡所需要大量的資金。而不需要派遣專業的維護人員到現場進行調查分析，提高問題解決的速度的同時，有效節約維護系統的成本。

6、SMART-PTT集群調度系統大大提高高速公路信息管理調度中心的監控管理功能，規范、簡化管理流程，提高管理效率，及時排障，提升整體系統的管理服務水平。

7、SMART-PTT集群通訊系統能夠大大改善高速公路監控中心和路段監控管理水平，提升我國高速公路的服務形象，保證旅客的出行時間不受影響，有利于進一步推動國民經濟的快速發展。同時通過實時的語音通話、GPS位置的監控以及現場的圖象視頻可可視化，做到“及時響應，有效處理”，這對于我國高速公路的信息化、智能化建設起到了非常好的表率作用，樹立了高速公路的現代化新面貌和新形象。

五、成功案例

六、SMART-PTT功能簡介

1、基本功能 固定群組呼叫：用戶進入固定群組后可以對所有在這個群組中的在線用戶進行呼叫，同時也可以接聽群組中其他用戶的呼叫。

動態群組建立：用戶可以對一個或多個在線用戶發起邀請，建立動態群組進行呼叫。單呼：當用戶邀請一個用戶建立動態群組后，便實現了一對一的單呼對講場景。

編輯固定群組：具有編輯群組權限的用戶可以在手機端增加、修改和刪除固定群組。可以增加固定群組的成員和刪除固定群組的成員。

用戶狀態顯示：在客戶端軟件上可以看到群組中每個用戶是否在線，進行有效的通話。通 話提 示：在集群呼叫過程中，參與呼叫的用戶能夠收到與集群通話狀態相關的各種提示信息。

搶 占呼 叫：在同一個群組中，多人進行呼叫時，在相同呼叫權限的情況下，先呼叫著獲得講話權，其余用戶轉為接聽狀態。

用 戶多 組：用戶可以查看多個組的成員，可以進入多個組進行呼叫。

默 認群 組：默認群是用戶登陸后自動進入的群組，每個用戶可以指定一個默認群組。

掉線與自動重連：當數據網絡因某種原因斷線時，軟件會檢測網絡是否可用，當網絡可用時，軟件會重新撥號連接。

2、系統特殊功能

用戶呼叫優先級：用戶具有呼叫優先級，管理員可以設置和修改用戶的呼叫優先級，在相同的群組中，當優先級別低的用戶在呼叫時，優先級別高的用戶可以隨時中斷其呼叫，并進行呼叫。

錄音回放：用戶在調度臺和管理平臺上可以查聽每個群組的講話記錄，并可以回放每條記錄，在企業管理平臺可以查聽企業中所有的通話記錄。監聽：用戶可以同時監聽多個組的講話。

廣播：調度臺可以對其企業里的所有組進行廣播。

認 證 與 加 密：PTT客戶端登錄時，采用SHA1 Mac算法對用戶進行身份認證。傳輸敏感數據時，采用了SHA1和DES算法對數據進行加密。

用戶功能設置：管理員可以動態的增加或取消某個用戶的功能模塊，管理員可以設置用戶的功能,包括：好友列表；建立動態群組；群組切換；監聽；修改用戶名字；查看群組錄音；編輯群組。

數據備份恢復:系統可以對數據庫關于用戶、群組和用戶日志等數據進行數據備份和恢復功，數據備份采用SQL文本格式，可以實現跨平臺恢復，增加數據的安全性。

三級管理平臺：管理平臺分運營商管理和企業管理兩個級別管理：

運營商管理平臺的主要功能：增加企業用戶帳號；修改企業用戶帳號屬性；管理用戶賬號；客戶端軟件的版本管理以及在線升級設置；管理帳號權限管理；數據備份和數據恢復。

企業管理平臺的主要功能：修改用戶數據；增加群組；修改群組數據；歷史記錄管理和回放；管理二級管理賬號。

企業二級管理：修改用戶數據；增加群組；修改群組數據。

3、多功能調度臺

強插：調度臺可強行插入任何組群的對講。

強拆：調度臺可強行用戶離開某組。

遙斃：調度臺可遠程“關閉”終端的集群功能。

強拉:調度臺可將不在當前群組中的在線成員，強行拉到該群組中。

呼叫：調度臺可以對用戶進行單呼和組呼。

可視化調度：集手機、人員定位、集群對講為一體。

兩級調度：企業管理平臺增加的每個二級管理賬號都會增加一個二級調度賬號,二級

調度賬號只可以調度管理其所屬于的二級管理的賬號。

第四篇：數字集群通信技術資料

本文由lyb0316貢獻

pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。機場數字集群通信的應用與發展

TETRA數字集群技術及其發展概況 數字集群在機場的應用 機場對數字集群網絡的主要要求 機場對用戶機的特殊要求

許多機場正在演進到TETRA系統

Motorola Gardermoen Airport, Oslo Norway Cologne / Bonn Airport, Germany New Athens International Airport & the Attika Region, Greece Salzburg Airport, Austria Brussels Airport, Belgium Bulgarian MoD Airfields, Bulgaria Lubeck Airport, Germany(Confidential)Iberia Airlines, Spain Bangkok Suvarnabhumi Airport, Thailand Nairobi Airport, Kenya Others Aeroports de Paris, France – EADS Jinan Airport, China – EADS Bajaras Airport, Madrid, Spain – OTE Hanover Airport, Germany – R&S挪威

奧斯路加德莫國際機場

– 話音和數據通信系統

奧斯路 Gardermoen機場是挪威的主要機場 世界第一個機場TETRA數字集群通信系統合同 提供先進的話音和數據通信 要求

整個通信網高效,快捷,可靠 系統功能豐富 機場地區100 % 覆蓋 運行方便 話音質量高 支持無線數據應用

德國科隆波恩國際機場

科隆波恩國際機場位于科隆市東南 14.8 km.TETRA 系統開通于 2001年, 覆蓋機場 1.000 公頃面積.主要用戶包括機場當 局,駐場公司,如 UPS, DHL,德國漢 莎航空公司等約 1,400用戶.其中約 300多車臺,1000多手臺.2002年,機場處理 540萬旅客 14 萬航 班起降.TETRA 系統,410 – 430 MHz.兩個基站 滿足機場不同用戶組織的需 要.系統連接有線調度臺,有線交換機,漏 纜室內覆蓋.新雅典國際機場支持2004奧運會

TETRA 系統開通于2001年3月.機場各個部門和駐場機構,包括換登機牌前臺,安檢, 行包處 理,維護和支持部門,應急服務部門,可以在日常和緊急情況 下無縫隙,快捷地協調工作.駐場用戶由機場IT部門負責管理,確定用戶的接入權限,確保 在最繁忙時刻,關鍵用戶可以接入系統.機場范圍內安裝3個基站,除有線鏈路外,增加微波鏈路備份 數據應用包括機場智能交通系統,車輛定位等

系統覆蓋雅典,塞莎洛尼基機場

奧地利莎爾斯堡機場

奧地利第一個機場 TETRA 系統 莎爾斯堡機場是奧地利第二大機場 處理國內和國際航班 要求

– – – – – – 由于旅客增多,需要增加容量 向旅客提供更好服務 要求話音清晰,即時通話 數據傳輸 噪音環境下操作方便 錄音

泰國 Suvarnabhumi 機場

AEROTHAI(泰國交通通信部下屬企業),負 責建設TETRA系統.800 MHz TETRA 系統,3 個基站,28 載波, 超過 2300 用戶機.堅固型終端,適應現場環境要求 防爆型手機滿足部份特殊用戶需要 該新曼谷國際機場于2005年底開通

比利時布魯塞爾國際機場

Belgocontrol 是為比利時航空提供服務的公 司,為布魯塞爾和其他四個地區性機場的空 中交通管理提供服務.TETRA系統,3個基站,覆蓋布魯塞爾國際 機場.約1000用戶,2005

年初開通.布魯塞爾是比利時的主要機場,也是歐洲最 重要的航空樞紐之一.2003年旅客流量超過 1500萬,地面員工超過19,000 人.可升級擴容至其他機場的能力

機場和航空公司提出的問題

和解決方案

航站樓和舷梯處面臨的通信挑戰

根據ARINC數十年在航空公司機場操作的經驗和獨立 研究 模擬無線電系統只有語音功能而且十分擁擠,導致低效 率的運行服務 – 工人工作緩慢,因為無線電的使用所產生的延遲 – 丟失即時的信息,因為信息發起者沒有通信信道而 放棄 – 系統效率低而需要擴充工作人員

航站樓和舷梯面臨的通信挑戰

頻率 – 即使有頻率,其價格十分昂貴(數十萬元?)– 許多時候有錢也沒有頻率 – 使用非許可頻率或者商業運營商不能提供有 保證的服務和安全性,或者實施費用過高 不斷發展的自動化和安全要求也期待各種移動話 音,尋呼,交互式數據應用

潛在的應用

及時和準確的通信: – 飛機至舷梯和舷梯至飛機 – 飛機至飛機 – 本地調度員至飛行員 – 機場運營部門至任何駐場人員 – 忙個不停的安全,航空公司,機場當局 自動化示例 – 貨運和無陪伴兒童形跡 – 包裹相配 – 乘客客戶化配餐 – 實時加油數據傳送和處理 – 臨時,動態,移動的乘客乘機處理 – 物品跟蹤

需要完整的解決方案

API

EBTS EBTS

API

功能需求 業務分析 頻率規劃 系統設計和配置 覆蓋(室外和室內)

TETRA數字集群系統 機場全面解決方案

機場安全和應急服務

加強人員安全 – 使用緊急按鈕可更快獲得幫助 – 呼叫級別保證當系統繁忙時重要呼叫可以順利發起 – 自動確定人員地點 – 服務始終存在 保護運行不受危及 – 安全功能提供保護來防止來自偷聽者,冒充者和工業間諜的危脅 – 點對點加密為重要用戶群體提供保密隔離 在第一線作出決定 – 數據功能提供第一線人員進入詳細的信息系統,如罪犯數據庫,車 輛登記庫,醫療數據庫等.使旅行者和機場工作人員處于更安全的機場環境

地勤人員處理航班到達和起飛

通訊方式符合工作方式 – 組呼為航班服務人員提供所需要的通訊 – 如果人員被分配到不同的航班或變換工作,工作組的通訊可以快速和方 便的進行修改 – 與控制塔臺通訊 – 高質量話音,甚至在嘈雜的環境 加強人員安全 – 緊急呼叫按鈕 – 整合獨立工人安全設備 移動數據功能 – 支持庫存控制,行李跟蹤,燃油運行,給養補給等 方便與后方人員聯系 – 從Tetra電臺打PSTN或PABX電話 了解人員和車輛位置 – APL 分配最近的人員去新的工作和任務 – AVL 提供昂貴物品的跟蹤記錄 – AVL分配最近的車輛去新的工作和任務出入境控制,海關和稅務

私密呼叫提供一對一的通話 保護運行不受破壞 – 安全功能提供保護防止來自偷聽者,冒充者和工業間諜的危脅 – 點對點加密為重要用戶提供保密隔離 更方便信息接入-從一個設備就可進行數據訪問和打電話

管理人員(移動的或辦公室中的)

提高效率

– 管理人員只有按一下鍵就可以管理話音和數據 – 便于與大批不斷移動的工作人員通信聯絡

從移動用戶進行調度成為可能

– 通信組可以動態的改變來符合運行要求

便于集中精力進行決策指揮

– 用戶可以使用別名集成方案自動登記 – 可以在觸摸屏上顯示人員所在位置并更新 – AVL提供昂貴物品的跟蹤記錄和優化車輛調度 – 自動工作流程 – 能與新建或既有的指揮控制,數據,電話系統通過開放的界面進 行集成 – 通話錄音的第三方開發接口航班

提高運行效率

– 可靠的通訊 – 便于參與處理航班事務的不同工作組之間的靈活通訊 – 通信組可以動態的改變來符合運行要求 – 通過安全的網絡載體來應用數傳業務

加強安全和人員安全 降低費用

– 提高運行效率來降低飛機在地面的時間

提高客戶滿意度

– 由于運行順利所以能確保準時性

機場運行機構

提高每天的效率

– 運行順利節省時間和金錢 – 客戶最終滿意

通信方式易于靈活改變來適應需求的變化

– 話音 – 數據 – 人員安全功能

加強保安和公共安全

– 安全,應急通信幫助日常運行和重大事件的處理

盈利機會

– 可以擁有和運行網絡和向用戶收費

利用數字集群的綜合業務 提升機場應用水平

Now, with this in mind let's take a look at what this means with respect to the requirements that are put forward for communication systems for mission critical organisations.機場數據應用示例

狀態消息 車隊管理和監視 自動車輛定位 文件和圖像傳輸 數據庫查詢 電郵和短消息 接入網絡 遙控遙測 連接機場計算機主機的應用

根據特定機場的需要量身定制解決方案

Packet data is used to send large amount of data many users/regualar updates Screen represents data base enquiry

狀態消息

提供預編程的消息 節省語音通信 改善員工管理

Crew 1: 當班 Crew 2: 在包裹區

ID: Crew 2 Status: At bag area

ID: Crew 1 Status: On Duty

Crew 1

Crew 2

An example of a scenario where status messaging is used can be:

車隊管理(概念)

分派工 接收派工 完成工 報告并記

油泵

1> 在E1登機

口加油 2> 充電

OK New

1> 開始: 1705 2> 結束: 1727 3> 4000 升 4> 電池充滿電 OK New

調度員通過無線 電網絡分派工作

工人接收工作令并 應答 應答發回調度并記 錄

開始泵油時,與油 泵連接的電臺發送 信息

工人登錄報告 報告發送到調度并 存檔記錄

自動車輛定位(AVL)

實時跟蹤和監測旅客車輛(雅典國際機場)

Automatic vehicle location is probably the most common application in TETRA.IP packet data can also be used for AVL.維護車輛的車隊管理

系統連續跟蹤維護車輛(充電, 交換新鮮空氣, 空調):

– – – – 開始時間 停止時間 位置 油表高度

移動臺天線

GPS天線

數字集群網 數字集群系 計費主

數字電

RS232(DATA)

GPS 接收機

車載單

Sun

Start/Stop(Dry Contact Relay

Level(Analog)

車

文本和圖像傳送

傳送文件和靜態圖像: – 設計圖紙 – 部件庫存清單 – 旅客清單

現場用戶

辦公室/調度

Laptop computer

IBM Compatible

數據庫查詢和發送消息

發短消息查詢 用無線數據和PC機查詢 發送電郵 接入網絡

部件 5738 還剩 50 套

遙控遙測

示例: 監控系統 油表監測 油泵狀態和測量

開始時間 結束時間

調度/辦公室

接口

IBM Compatible

Oil level

油表

連接機場主機的應用

連接至機場主機的可能應用:

航班信息系統 機場信息管理系統

Laptop computer

案例:自動化提高除冰過程

除航班24,所有航班準備起飛 冰層超限需要重新除冰

AviNetSM 網絡監控除冰時間

自動發出通知

綜合解決方案

GlobaLink 集成到駕駛員座艙 – 奧蘭多2002年IMC'實用' 演示 雷電告警(通過 ForewarnSM)機場運行管理(AOM)– 數字滑行道清除 – 加油 – 舷梯管理 移動 MUSE Positive Passenger Bag Matching 車輛跟蹤和狀態

解決航空公司的需要

當前需要

一個終端,經濟的數字化 業務 '實時' 控制 機場通信—互聯網和內部 網 節省財務費用 容量靈活擴充 成本預計 滿足執行關鍵任務質量的 業務 保護未來投資

解決方案

基于成熟,經過實際證實的無線 通信系統 用戶即時注冊和編組

關注航空公司所在的機場 ARINC 財務保障 固定資費 ARINC 70多年服務航空業的質 量保證 著名廠家的技術支持

Priority Access Fast Access Group Calling Call Center Support Basic data & messaging Crypto for voice & data Scalable capacity Cost effectiveness for private users Integrated mission critical voice & data networks Future proof

第五篇：無線集群調度通信

無線集群調度通信

一、鐵路通信現代化

近十年來,以現代信息技術為核心的高新技術發展為世界鐵路注入了新的活力,使鐵路在與其它現代交通運輸方式的競爭中,重新振興,進入新的發展時期。

鐵路通信是鐵路信息化的基礎設施,也是提高鐵路客貨運輸服務質量、管理水平和實現鐵路現代化及使鐵路面向市場的重要手段。建立現代的通信系統,在拓展鐵路運輸市場、滿足用戶要求、提高運輸效率和服務質量、降低運輸成本、優化宏觀決策等方面都發揮了很突出的作用。

在20世紀70年代以前,鐵路通信網以傳統的電話網為主,廣泛采用頻分復用技術。自從80年代以后計算機技術引入鐵路,并與鐵路通信與信號處理技術相結合,構成各種鐵路運營和管理信息系統,相應地鐵路通信網在完善電話網的同時,主要發展數據通信網,使鐵路通信開始邁入數字傳輸的時代。隨著鐵路非話業務的日益增長,從90年代開始積極研究和開發鐵路綜合業務數字網(ISDN),傳輸鐵路多媒體信息。

鐵路數據通信網是現代鐵路通信的核心,它專門為鐵路傳輸交換與收集分配各種運營管理和調度監督等自動化系統的數據,并實現數據一次實時輸入,同時按需分發給各種鐵路信息系統公用,達到數據資源共享,實現鐵路運營管理和列車運行監控的自動化。目前,世界發達國家的鐵路數據傳輸網都已經建立,并投入運用。例如美國的AAR數傳 網已用于北美三國(包括加拿大和墨西哥)的鐵路運營管理系統、鐵路遠程信息網絡系統、鐵路貨車檔案系統等,并支持北美鐵路的電子商務應用。近年來,美國鐵路公司的調度中心已經實現計算機化和綜合集成化,實現統一調度,它也是基于高速率的數字通信網絡。又如法國國營鐵路建立的RETIPAC數據網已用于全路聯網的客票預定系統、貨車管理系統、貨運商務管理系統、貨車維修管理系統等,它與法國郵電的公用數據網相連通。日本的鐵路數據網早在70年代就已建成,已用于全路聯網的客票預定、快貨運行自動化、集裝箱運輸自動化、新干線綜合自動化、基建管理自動化和編組站自動化等系統，數據量大，傳輸速率高，并與日本的ISDN網互聯。在歐洲各國鐵路利用公用數傳網相連，建立起泛歐鐵路互聯數據傳輸網，稱為EURADAT網，目前已有20多個國家參加，采用統一的通信協議和規程。

鐵路綜合業務數字網（ISDN）是鐵路通信網發展的必然趨勢，也是鐵路實現信息化的基礎。近年來，不少國家積極研究和開發鐵路ISDN網，例如日本鐵路部門提出四步實施計劃，即由模擬制式過渡到模擬和數字兼容，再過渡到數字制式，最終建立綜合的鐵路ISDN網,估計在21世紀初就能實現。德國鐵路在80年代就確立了鐵路通信數字化和綜合化的目標，90年代初完成長途通信干線數字化，并建立數字傳輸擴充網（INF），進而實現數字移動通信，它們都綜合到德國鐵路的ISDN網內。瑞士鐵路的ISDN網預計在2003年實現,它與鐵路ISDN網相連,從而擴大到泛歐鐵路的綜合業務數字網。

鐵路移動無線通信網是鐵路ISDN網的一個重要組成部分,它是移 動體接入的主要方式，實現地面對列車的實時遠程指揮控制和監視運行，并可與司機直接對話，因此實現固定點與移動體、或者移動體與移動體之間的不間斷實時通信聯絡。目前，日本新干線移動通信網與鐵路有線網相連可以提供調度運輸業務；并與郵電網相連，可提供公眾電話、傳真和數據通信。通過移動無線網,使調度中心不但了解列車運行位置和列車設備運用狀態等信息，還可以向旅客傳送通知、新聞等文字信息顯示。德國新研制的移動無線網與鐵路和郵電的有線相連，實現行車調度合理化和現代化，提供直撥電話、圖文通信等業務給旅客使用。泛歐鐵路采用數字蜂窩無線網（GSM－R）建立起歐洲列車控制系統（ETCS）和歐洲鐵路列車管理系統（ERTMS），它接入泛歐鐵路綜合業務數字網內，可用于對泛歐鐵路上列車運行的控制和監視，并作故障記錄，性能相當穩定可靠。美國研制的先進列車控制系統（ATCS）也是引入蜂窩無線系統，但它采用更加先進的擴頻碼分多址（CDMA）技術，不僅它的系統容量要比GSM大幾倍（決定于擴頻增益），而且抗干擾能力更強,因而提高了列車運行的安全性和可靠性。

二、集群移動通信

無線移動通信實現了移動用戶與固定用戶、移動用戶與移動用戶之間的實時通信聯絡，因此得到社會各行各業以及廣大用戶的青睞。一般來說，向社會群眾開放的移動通信，稱之為公眾移動通信系統，如郵電通信部門所屬的企業。另外一類就是屬于某一部門或單位內部的移動通信，稱之為專用移動通信系統，通常是不對社會用戶開放，但是在某些特殊場合也可以兩者兼用、以專用為主。無線移動通信根據系統規模和覆蓋范圍大致可以分為三類，即大區制、小區制和中區制移動通信系統。大區制的業務區半徑一般為20公里左右，亦可大到60公里以上，決定于天線高度和發射功率。它的系統容量因受同頻干擾的限制一般較小，約為幾十至幾百個用戶，應視地理環境設計而定；但隨著多頻共同和頻率合成等新技術的應用，一個大區制的移動通信用戶也可達到幾千甚至萬戶以上。大區制移動通信系統通常采用集群通信方式,它有多個無線頻道(每個頻道又有許多頻率點)按相等可用原則供用戶自動選擇,當用戶搜索到空閑頻道時,該次呼叫就告成功;但也可由基站控制終端,利用專用呼叫頻道進行分配,此時呼叫成功率較高,但設備利用率卻有所下降。

與大區制完全不同的是小區制移動通信系統,它是將業務區劃分成若干蜂窩狀小區(或微小區),小區的業務半徑大致為1.5到15公里,而微小區的半徑甚至不到1公里,因此小區制移動通信是依靠蜂窩結構來工作的,通常稱為蜂窩通信系統,它每隔2或3個小區就可以重復使用無線頻率,因而小區制移動通信系統的容量就很大,通常都在百萬用戶以上,適合于為廣大社會群眾服務的公眾移動通信系統。

由此可見,小區制移動通信屬于大容量、公眾移動通信系統,而大區制移動通信則屬于小容量、專用移動通信系統;前者采用蜂窩式,后者則采用集群式進行通信運作。至于中區制移動通信則介乎大區制、小容量和小區制、大容量之間,其業務區半徑大致為15公里到30公里,系統容量在1000到10000用戶之間;其工作方式可以采用集群式、也可以采用蜂窩式,應視業務特點和需求設計而定,因此它可被視為中容 量移動通信系統。目前,在鐵路、交通、水利、公安、消防、以及黨、政、軍事機關內部廣泛使用中、小容量的集群移動通信系統,以便適應它們各自的業務需要,而向社會開放的公眾移動通信系統大多采用大容量的蜂窩移動通信系統。

所謂”集群”是指多個無線頻道為眾多的用戶所共同,因此集群通信系統就是通過頻率共用來緩解頻率資源緊缺的矛盾。另外,它又通過將基站集中使用、統一控制,有效地降低了用戶建網費用,真正做到統一設置、集中管理,頻率共用、按需分配信道,共用業務覆蓋區、共享時間、共享通信業務、共同負擔費用等一系列優點,是一種多功能而又廉價的先進的自動撥號無線移動通信系統。

集群移動通信的網絡結構通常是鏈狀結構,它是由基本系統的單區網疊加而成區域網,并隨著業務需求的發展設計成為全國網,其中基本系統可以設計成為單基站或者多基站。在構成區域網時要增加一個具有交換控制功能的區域管理器,以便實現整個區域的系統管理、處理越區登記和自動漫游等功能。圖1就是一個多區域控制的網絡結構,其中BS為基站、PSTN為公眾電話交換網、PABX為單位內部的小交換機。

集群移動通信的控制方式有兩種,即專用控制信道的集中控制方式和隨路信令的分布控制方式;前者由系統控制器來實現,而后者無系統控制器。相對于一般的無線移動通信系統來講,集群移動通信的控制功能復雜,要求信令的種類多,信令產生和處理的速度要求快,例如一個信令的傳輸時間應在幾十或者幾百毫秒之內,這樣才能使系統的接 續時間符合技術指標要求。

性能良好的集群移動通信網可以實現移動臺位置登記、用戶動態重組、丟失或被盜臺的禁用、通話計時計費、移動臺越區自動切換頻道、以及強插、強拆、同播和接入公眾網等功能,因此它比公眾移動通信網的功能還要強,有時也可設計成公眾與專用合一的無線移動通信網。

就通信業務而言，集群移動通信主要用作專業調度網，因此其基本業務是通話，但也可以兼作狀態信息、控制信息等數據傳輸和傳真業務。其主要呼叫終端是調度臺、移動用戶或PABX、PSTN用戶, 后者與控制中心的連接是通過光纜或電纜，因此集群移動通信包括無線與無線，或者無線與有線之間的通信聯系。根據業務需求，集群移動通信的呼叫類別可以有多種選擇，如個別呼叫、組呼（或群呼）、系統全呼（廣播呼叫）等，系統內的用戶要按級別劃分，其中緊急呼叫為最高優先級別，其次是首長呼叫或調度臺呼叫。對于區域網的用戶在開機時就定期向系統自動登記，當用戶跨越基區時可以自動漫游。

下面是我國鐵路集群移動通信網的簡要情況，其網絡結構已如圖1所示，在分局（或路局）所在地設置集群移動交換機（即控制中心），在鐵路沿線設置基站（一般是車站所在地），移動通信交換機的容量和基站的信道數量要根據用戶數量和話務量多少來定，在基站與控制中心之間用電纜或光纜連接。該系統采用異頻雙工制式，工作頻段為450MHZ，在單區內的信道數少于10個，當信道數目超過12個時，可以組成多區域網絡結構。在單區內采用隨路信令的控制信道方式，當組成多區域網絡時可采用專用控制信道方式。經統計，該系統在正常情況下無線頻道的呼損率小于10％，用戶的呼叫成功率達到90％，超過了美國EIA的陸地移動通信標準。

三、無線調度通信

在鐵路、交通、電力、水利及工礦企業等部門都有專門運作調度業務的通信系統，稱之為調度通信。它可分為有線和無線兩大類，前者是面向固定點對固定點的調度通信，而后者則是面向固定點對移動點、或者移動點對移動點的調度通信。但在覆蓋范圍大的調度通信系統內往往既有有線、又有無線部分，人們統稱為調度通信。對于鐵路、交通等運輸部門，則以無線調度通信更為重要，因為這些部門的移動臺數量多，組網比較復雜。

簡單地說，調度通信的功能主要是采集有關業務數據，并傳輸給調度員或中央控制中心；與此同時，調度員或控制中心還要向調度區內的用戶終端發布控制信息和警告信息，以便實時調整業務狀態達到最佳。以鐵路調度通信為例，分局（或路局）調度員要及時了解各趟列車的行車信息，如車次、車種、列車等級、運行時間、停靠時間、列車到發間隔時間等，這些信息可從車站值班員（或司機）那里，通過通信傳輸了解到，這就是采集數據。隨后，調度員要根據情況在原有運行圖的基礎上進行必要的靈活的調整，再把調整后的信息通知車站值班員（或司機），以便合理地安排進路和控制運行時間。當然，這些工作可以由人工操作來完成，也可以用計算機來輔助操作，但調度員決不可缺少，計算機只是起到減輕調度員的工作負擔，以及發揮某 些延伸功能。顯然，鐵路調度通信對于保證運輸安全、提高運輸效率起到十分重要的作用，特別是在緊急情況下更為重要。

但是原有的我國鐵路調度通信比較落后，就拿無線列車調度來說，它不僅功能簡單，而且傳輸不可靠。它本質上屬于同頻對講系統，只要符合頻點就可以在該系統內進行通信，因而不但存在嚴重的同頻干擾，而且缺乏保密性，有時還會產生強信號抑制弱信號的阻塞現象，造成通信中斷。另外，原有的無線列調功能單一，主要是通話業務，不能適應列車自動控制(ATC)的需求，因為后者要求傳輸其它列車數據，如機車車況、車輛軸溫、行車控制等信息。但是隨著集群通信技術的發展和應用，采用集群式無線調度通信已成為必然趨勢。鐵路集群式無線調度通信具有多信道、大容量、滿足多種通信業務需求等特點的綜合移動通信系統，它是適用于鐵路運輸現代化的先進的無線調度通信系統，因此鐵路部門領導已明文規定在已建立集群調度通信的地區，一般不再發展各單位專門的單一功能的無線通信系統，如工務、巡道、電務維修、施工搶險、以及用于調車、列檢、客貨服務指揮等無線專用通信，但公安單位除外。

鐵路集群調度通信的主要業務內容是個別選呼、組呼、群呼和各種信息數據傳輸，系統采用集中控制信道方式，能夠滿足強拆、強扦、動態重組、跨區調度和系統聯網、自動漫游等需求。目前，我國鐵路上采用的是美國摩托羅拉公司生產的Smartzone模擬集群通信設備，它符合公開信令標準MPT137，以保護系統設備的通用性，便于維護。它用于無線列調的工作頻段是457－468MHZ，用于站調的是413－ 419MHZ；籠統地講就是在450MHZ頻段內工作，目前在繁忙干線上已經建成集群調度通信網的有京廣、京滬、京哈、隴海、京

九、京秦等多個區段，共計1萬公里左右，基本上適應這些干線的運輸生產需要。在積累使用經驗的基礎上，還準備進一步發展數字集群調度通信，以擴大其功能，特別是引入先進的數字集群通信設備，以便加速形成鐵路數字移動通信體制，推動行車指揮自動化和列車自動控制技術的發展和應用。現有以歐洲推出的TETRA為代表的數字集群通信產品，它是建立在泛歐數字移動通信GSM體制基礎上開發的，用于歐洲鐵路控制系統（ETCS）內的鐵路專用通信設備，估計到21世紀初期具有公開信令標準的TETRA數字集群調度系統將會以極快的速度占領鐵路市場，有關部門正在考慮和規劃之中。

雖然數字集群與模擬集群通信相比具有很多優點，例如系統容量大、頻譜利用率高、調度指揮功能強，特別是可以傳輸多種媒體業務，如話音、數據、圖象等，實現聲、光、電俱全的多媒體調度通信。但是，由于在研制開發初期的成本比較高、因而價格昂貴；同時性能尚不夠穩定、使用經驗尚不成熟，這些都構成不能馬上推廣應用的原因。因此，目前采用技術較為成熟的模擬集群調度通信仍不失為明智之舉，圖2 就是一個鐵路區段集群調度通信系統的例子，其中包括控制中心、基站、車載臺等設備。

該系統的控制中心到基站是用光纜連接,其它部分是無線移動通信。集中控制功能就設在分局調度所的控制中心,除了能實現單呼、群呼、全呼和電臺互聯外,還便于對系統實現集中控制和統一管理。因此 它有較強的指揮調度能力和管理控制能力,還具有自我管理能力,即不間斷地進行自檢和診斷。它的組網能力也很強,實現按優先級呼叫、動態分配信道, 通話限時、自動關閉非法用戶、系統話務統計、故障診斷與弱化、快速信令、自動回叫、緊急呼叫等一系統調度通信功能。另外,它具有傳輸短數據業務的能力,如時間、地點、車速等信息以及簡短的調度命令;至于長數據業務可以利用通話間隙時間分組傳輸,而短數據業務可利用控制信道。根據鐵路的具體情況,要求電臺發射功率固定,例如基地臺為20瓦、車載臺也是20瓦、手持臺(手機)則為5瓦。另外,在區間優先級的設定為調度員對司機是一級, 司機對車站是二級;在站場優先級的設定為調車長對司機是一級,調車長對調度員是二級。經使用表明,該系統聯網后可以實現自動漫游功能(依靠基站和控制中心),在調度網內的傳輸質量達到規定要求,如信噪比不小于20分貝,在連接市話網時甚至達到不低于29分貝。在基站的控制單元內設有數據庫,它存儲有關用戶的資料,司機在出乘前要設定車次識別號碼,并由基站傳送到控制中心。其它功能要求;應在系統設計時統一考慮。

四、GSM－R標準

GSM（Global System for Mobile Communication）是歐洲標準化組織ETSI提出的一種數字蜂窩移動通信標準，它的構想起源于1982年，由歐洲郵政與電信大會（CEPT）的移動通信特別組負責，并在ETSI的技術委員會領導下具體制定GSM的標準化工作。它的第一代產品是GSM phase 1，于1992年結束，接著是GSM phase 2，也于1994年結束；現在是采用GSM phase 2＋。據統計，到1999年9月全 球已有129個國家或地區的350 個運營者采用GSM標準，占全球所有移動電話用戶的64％。我國的GSM用戶已達2800萬，成為目前我國數字移動電話的主流模式,并已與48個國家和地區開通國際漫游。

GSM的工作頻段是900MHz ,移動端發送頻率為890－915MHZ（基站接收），基站發送頻率為935－960MHz〔移動端接收〕。但為了彌補在城市中漫游時可能產生的盲點，現已開發1800MHz 頻段作GSM用，并實現GSM雙頻手機，它在兩個工作頻段內自動切換，以保證通信質量。通常GSM工作在900MHz頻段，當網絡阻塞或信號減弱時切換到1800MHz頻段，從而增加系統容量，并減少掉話率。

GSM的主要業務包括用戶終端業務、承載業務和補充業務三大部分，其中用戶終端業務是最基本的。用戶終端業務包括通話、短消息服務（SMS）、傳真和語音信箱；承載業務則包括300、1200、2400、4800、9600bps速率的分組數據傳輸；補充業務有很多，如主呼號碼顯示（CLIP）、主呼拒絕顯示（CLIR）、呼叫轉移（CFU）、呼叫等待（OW）、鎖閉呼出（BAOC）等。

GSM標準的載波間隔為200KHz，采用ACELP語音編碼方式，其編碼速率為13kb/s，調制方式采用GMSK，調制速率為270千波特。GSM采用時分多址CDMA方式，每幀分為8個時隙，在通話時每個用戶只允許占用一個時隙，而在分組交換時允許一個用戶分配多個時隙。GSM的幀結構有四個層次，即幀（Frames）、復幀（Multiframes）、超幀（Supperframes）和高幀（Hyperframes）；其中幀由8個時隙組成，長4.615ms；復幀有26復幀（12ms）和51復幀〔235ms〕兩種；超 幀由26?51個幀組成，長6.12s；高幀由2048個超幀組成，長3小時28分54秒左右。

GSM的邏輯信道分兩種，即業務信道和控制信道，前者傳輸編碼語音或用戶數據，后者傳輸信令或同步數據。GSM 的控制信道又分廣播信道和公共控制信道兩類，前者作為頻率校正、時間同步、廣播控制、分組廣播控制等用途；而后者可作尋呼、隨機接入、接入允許、通知信道等。

目前雙頻工作模式的GSM phase 2＋已經變成全歐數字移動通信的標準模式，正在向第三代移動通信UMTS過渡，并與國際電信聯盟（ITU）制定的IMT－2000標準靠攏。作為一種過渡標準采用GPRS（General Packet Radio Service），它是在GSM原有網絡結構的基礎上增加了2個網絡節點〔SGSN和GGSN〕，理論上可為用戶提供高達170kb/s以上的分組數據服務，實際上可達115kb/s，基本滿足傳輸多媒體業務的需求。最近又推出EDGE（Enhanced Data rate for Global Evolution）標準，它采用8PSK調制方式，將GPRS原來170kb/s速率提高到384kb./s，并實現GSM 網絡漫游，更加接近第三代移動通信的要求。

GSM－R與GSM在網絡的網元結構、標準接口上都沒有大的區別，主要區別在于根據鐵路通信網的特殊性，如功能編號、緊急狀況處理、定位信息應用、控制調度信息等，引起網絡結構和規劃方面要作相應調整。GSM－R的工作頻段與GSM相同，876－915MHz用于移動端（基站接收）、921－960MHz用于基站（移動端接收）。GSM－R是歐洲鐵路未來的數字移動通信標準，它已得到歐洲議會的通過，并已有超過30個成員國參加。GSM－R的優點是它具有ISDN特性，可支持眾多應用，包括多媒體業務和調度作業。另外，它在歐盟各國鐵路間具有互操作性、有效利用資源（包括頻點和網絡資源）、具體開放性、便于推廣應用和維護、降低成本等優勢。GSM－R在鐵路上的應用可歸納為下列幾種：

1、在鐵路信號方面的應用，包括自動列車控制（ATC）和遠程控制進路等；

2、與列車有關的語音通信，包括列車調度、應急廣播、編組調車、工務維護、列車間通信等；

3、局域網和廣域網通信，它們與行車有關的調度指揮；

4、面向旅客的信息服務，如預售票、時刻表、電子商務等。

GSM－R已在法國、德國、意大利等歐盟國家試驗運行，其結果是相當滿意的，在高達500km/h的車速下可以實現無縫通信，切換成功率高達99.5%，并能保證隧道內通信，傳輸性能可靠，車站覆蓋廣，通話建立時間短。盡管GSM－R在歐洲實施才開始，但歐盟計劃用10－15年時間將既有歐洲鐵路全部更新為GSM－R標準，成為鐵路數字移動通信的主流模式。

五、TETRA標準

國際上較為流行的數字集群系統有7種，其中3種系統采用頻分多址（FDMA），3種采用時分多址（TDMA），另外一種則采用跳 頻加時分，即FHMA方式。基于對頻譜效率等多方面的考慮，FDMA遠不如TDMA好，而FHMA方式目前尚未公開，通常用于軍事通信，因此優先考慮TDMA方式的數字集群系統是我國引進和開發的重點。經過大量的調查研究和深入分析，對同樣采用TDMA方式的TETRA（泛歐）、iDEN（美國）、iDRA（日本）3種產品進行詳細比較，最終決定選擇歐洲標準TETRA作為我國數字集群系統的主流模式，并為此編制了我國數字集群移動通信體制的國家標準（征求意見稿，1999年）。

TETRA標準最早是在1994年芬蘭諾基亞公司提出的，經過歐盟技術委員會移動通信組的討論和完善，終于成為泛歐數字集群移動通信系統的標準，并在歐洲的公共安全系統中首先得到應用，如芬蘭的VIRVE、瑞典的RAPS、英國的PSRCP、比利時的ASTRLD、荷蘭的C2000、德國的BOS，此外還有意大利、澳大利亞、丹麥、挪威、西班牙、葡萄牙、希臘等150多萬用戶。

與其它數字集群系統相比，TETRA具有以下明顯的優勢：

1、標準開發，有利于國際競爭，不會造成獨家壟斷的局面；

2、在成本價格、維修服務等方面便于用戶選擇；

3、組網靈活，適用于大、中、小各型調度指揮系統，其模塊式結構便于系統擴大升級；

4、功能齊全，并便于按需選配，例如配置基本的調度業務外，還可以配置公共安全等多種需求；

5、既適用于專用網，也適用于社會化管理的調度網。TETRA采用時分多址TDMA方式，一幀內劃分4個時隙，每個時隙長14.167ms，故幀長56.67ms。其幀結構為3層，由18幀組成復幀，長1.02s；再由60個復幀組成高幀，長61.2s，國外早期采用工作頻段為410－430MHz，今后規劃占用450－470和870－876/915－921MHz新頻段，我國則采用806－821MHz（移動端發）和851－866MHz（基站發）。其載波間隔為25KHz，話音呼叫占用一個信道，數據傳輸可占用4個信道，由此若與GSM在頻率利用率上來比較，則GSM是200KHz載波共用8個信道，而TETRA是25KHz載波共用4個信道，或者32個信道共用200KHz載波，后者的頻率利用率要比前者高4倍。

TETRA標準的基本業務內容是語音和數據業務，其中語音業務包括組呼、廣播、半雙工選呼、電話模式呼叫、優先級呼叫、主呼方識別、來話限制、去話限制、呼叫轉移、呼叫會議、呼叫監測和強插、調度授權呼叫、緊急呼叫識別、回交請求、選擇提示、縮位號碼等。數據業務則包括狀態數據業務、短消息業務（固定長度為16/32/64比特，可變長度為0－2047比特）、電路模式數據（無保護時7.2－28.8Kbps，保護時4.8－19.2Kbps，強保護時2.4－9.6Kbps）、無連接分組數據（CLNS）4.8－19.2Kbps，以及面向連接分組數據（CONS）X.25。此外，用于公共安全中的補充業務有調度員授權呼叫（CAD）、區域選擇〔AS〕、接入優先級（AP）、優先級呼叫（PC）、遲后進入（LE）、搶先優先級呼叫（PPC）、監聽（AL）、以及動態重組（DGNA）等。從業務性質上來區別，語音通信屬于用戶終端業務，數據傳輸屬于承 載業務，其它則為補充業務。此外，TETRA可以選擇有鑒權、無鑒權、單向鑒權、或雙向鑒權等功能；還可選擇網絡在空中接口對用戶詳細進行加密，對特殊用戶還可在此基礎上采用終端加密方式。

TETRA具有3種不同的接口，它們是空中接口（AI）、系統接口（ISI）和外圍設備接口（PEI），后者又稱終端開發數據接口。其中空中接口是數字集群系統的重要接口，它包括網絡協議結構，物理層、數據鏈路層、網絡層的功能，語音信號處理，數據傳輸的差錯控制，以及各邏輯信道的用途等。系統接口是指不同廠家的數字集群交換機之間互連的接口，而外圍設備接口則是指用戶連接的計算機或專用數據設備。由于專用網使用部門的多樣性，需要連接的有線通信網（如PSTN、ISDN、PTN、DDN等）也各異，因此網絡接口應根據具體用戶需求來配置、TETRA提供不同等級的保密性能，對于用戶安全性要求不高的系統可以不配置鑒權功能，也可以配置防止非法盜用的鑒權功能，但對傳輸的信令和信息不加密；用戶在系統登記后用假名地址隱藏用戶識別碼，也可以選擇鑒權功能。對于較高安全性要求的系統，用戶終端可用32組靜態密匙對傳輸的信息加密，用靜態密匙加密的系統也可以選擇鑒權或無鑒權功能。對于很高安全性要求的系統，需要配置雙向鑒權功能，即網絡基礎設施對用戶和用戶對網絡基礎設施同時鑒權，經過鑒權產生導出密匙來對信令和信息加密。

TETRA的編號原則是設定用戶的機內碼，它包括國家代碼、網絡代碼和用戶識別碼3部分，其中國家代碼用于國際間漫游通信，如果 專用網不需要國際漫游，則就可以不設國家代碼，以節省編號資源。網絡代碼是由主管部門設定，而用戶識別碼則由用戶組織或運營商分配，共有1667萬個用戶識別碼。每個用戶只有一個單呼識別碼，但可以有多個群呼識別碼。用戶群可以按等級分組，如群、隊、組、小組等4級，它們的號碼也是按需分配。

TETRA可根據用戶規模分成單中心集群系統和多中心集群系統兩種網絡結構，體現組網的靈活性，以便適應大中小容量和各種覆蓋分布與網絡拓撲的調度系統要求，基站與交換中心間的數字接口也是64kps或2Mbps兩種速率。在網絡外，TETRA具有直通工作模式，運營者可以對集群方式進行調整，使系統工作于消息集群/傳輸集群/準傳輸集群等不同模式。如果系統要求配有直通方式，也可以選擇移動臺對移動臺、移動臺對轉發器再對移動臺，或者移動臺對轉發器再通過網關轉成集群移動臺等方式進行通話。

總起來看，TETRA與GSM相比較具有明顯的優勢，例如：

1、快速的呼叫建立；

2、先進的數據功能；

3、靈活的組網管理和可靠傳輸；

4、具有直通模式工作；

5、空中接口鑒權和加密；

6、用戶終端加密；

7、適用于調度指揮和半雙工組呼；

8、頻率利用的有效性。以上各點正好說明在智能交通系統（ITS）中優先采用TETRA標準的數字集群調度系統的理由。