数字集群通信系统综述
第三讲数字集群通信系统综述
3.1 数字集群移动通信系统的特点
模拟集群移动通信网的主要问题是频率低；所能提供的业务种类受限，也
就是说不能提供高速率数据服务；保密性差，容易被窃听；移动设备成本高，体积大，网的管理控制存在一定的问题等等。采用数字通信就表现出了数字集群通信的优缺点。
1. 频谱利用率高
模拟的集群移动通信网可实现频率复用，从而提高了系统容量，但是随着移动用户数量急剧增长，模拟集群网所能提供的容量已不再能满足用户需求，问题的关键是模拟集群系统频谱利用率低，模拟调频技术很难进一步压缩已调信号频谱，从而就限制了频谱利用率的提高。与此相比，数字系统可采用多种技术来提高频谱利用率，如果用低速语音编码技术，这样在信道间隔不变的情况下就可增加话路，还可采用高效数字调制解调技术，压缩已调信号带宽，从而提高频谱利用率。另外，模拟网的多址方式只采用频分多址(FDMA)，即一个载波话路传一路话音。而数字网的多址方式可采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)，即一个载波传多路话音。尽管每个载波所占频谱较宽，但由于采用了有效的语音编码技术和高效的调制解调技术，总的看来，数字网的频谱利用率比模拟网的利用率提高很多。数字系统在提高频谱利用率方面有着不可低估的前景，因为低速语音编码技术和高效数字调制解调技术仍不断发展着。
频谱利用率高，可进一步提高集群系统的用户容量。对于集群移动通信来说，系统容量一直是网的首要问题，所以不断提高系统容量以满足日益增长的移动用户需求是集群移动系统从模拟网向数字网发展的主要原因之一。
2.信号抗信道衰落的能力提高
数字无线传输能提高信号抗信道衰落的能力。对于集群移动系统来说，信道衰落特性是影响无线传输质量的主要原因，须采用各种技术措施加以克服。在模拟无线传输中主要的抗衰落技术是分集接收，在数字系统中，无线传输的抗衰落技术除采用分集接收外，还可采用扩频、跳频、交织编码及各种数字信号处理技术。由此可见，数字无线传输的抗衰落技术比模拟系统要强得多。所以数字网无线传输质量较高，也就是说数字集群移动通信网比模拟集群移动通信网的话音质量要好。
3.保密性好
数字集群移动通信网用户信息传输时的保密性好。由于无线电传播是开放的，容易被窃听，无线网的保密性比有线网差，因此保密性问题长期以来一直是无线通信系统设计者重点关心的问题。
在模拟集群系统中，保密问题难以解决。当然模拟系统也可以用一些技术实现保密传输，如倒频技术或是模／数／模方式，但实现起来成本高、语音质量受影响。由此，模拟系统保密非常困难。利用目前已经发展成熟的数字加密理论和实用技术，对数字系统来说，极易实现保密。
采用数字传输技术，才能真正达到用户信息传输保密的目的。
4.多种业务服务
数字集群移动通信系统可提供多业务服务。也就是说除数字语音信号外，还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号，容易实现与综合数字业务网ISDN的接口，这就极大的提高了集群网的服务功能。
在模拟集群网中，虽也可传输数字，但是占用一个模拟话路进行传输的。首先在基带对数据信息进行数字调制形成基带信号，然后再调制到载波上形成调频信号进行无线传输，用这种二次调制方式，数据传输速率一般在1200bit／s或是2400bit／s。这么低的速率远远满足不了用户的要求。在目前，计算机网及各种数字网已经十分发达，用户的数据服务要求日益增加。
5.网络管理和控制更加有效和灵活
数字集群移动通信网能实现更加有效、灵活的网络管理与控制。对任何一种通信系统网络管理与控制都是至关重要的，它影响到是否能有效地实现系统所提供的各种服务。在模拟集群系统中，管理与控制依靠网内所传输的各种信令来实现，而模拟集群网的管理与控制信令是以数字信号方式传输的，而网的用户信息是模拟信号，这种信令方式与信号方式的不一致，增加了网管理与控制的难度。在数字集群网中，用户话音比特源中插入控制比特是非常容易实现的，即信令和用户信息统一成数字信号，这种一致性克服模拟网的不足，给数字集群系统带来极大的好处。总而言之，全数字系统能够实现高质量的网络管理与控制。
3.2 数字集群通信的关键技术
集群通信系统数字化的关键技术主要有：数字话音编码，数字调制技术，多址技术，抗衰落技术等。
1．数字话音编码
在数字通信中，信息的传输是以数字信号形式进行的，因而在通信的发送端和接收端，必须相应地将模拟信息转换为数字信号或将数字信号转换成模拟信号。在通信系统中使用的模拟信号主要是话音信号和图像信号，信号的转换过程就是话音编码／话音解码和图像编码／图像解码。
在集群移动通信中，使用最多的信息是话音信号，所以话音编码的技术在数字集群移动通信中有着极其重要的关键作用。话音编码为信源编码，是将模拟话音信号变成数字信号以便在信道中传输。这是从模拟网到数字网至关重要的一步。高质量、低速率的话音编码技术与高效率数字调制技术同时为数字集群移动通信网提供了优于模拟集群移动通信网的系统容量。话音编码方式可直接影响到数字集群移动通信系统的通信质量、频谱利用率和系统容量。话音编码技术通常分为波形编码、声源编码和混合编码三类。混合编码能得到较低的比特速率。在众多的低速率压缩编码中，比如：子带编码SBC、残余激励线性预测编码RELP、自适应比特分配的自适应预测编码SBC—AB、规则激励长时线性预测编RPE—LTP、多脉
冲激励线性预测编码以及码本线性预测编码CELP等。欧洲GSM选择了RPE—LTP 编码方案，码率为8kb／s；美国和日本的数字蜂窝业选用了矢量和线性预测(VSELP)作为标准的数字编码方式，VSELP使用4．8kb／s数字信息可提高语音质量。话音编码技术发展多年，日趋成熟，形成的各种实用技术在各类通信网中得到了广泛应用。
(1) 波形编码
是将时间域信号直接变换成数字代码，其目的是尽可能精确地再现原来的话音波形。其基本原理是在时间轴上对模拟话音信号按照一定的速率来抽样，然后将幅度样本分层量化，并使用代码来表示。解码即将收到的数字序列经过解码和滤波恢复到原模拟信号。脉冲编起调制(PCM)以及增量调制(AM)和它们的各种改进型均属于波形编码技术。对于比特速率较高的编码信号(16kb／S一64kb／S)，波形编码技术能够提供相当好的话音质量，对于低速话音编码信号 (16kb／s)，波形编码的话音质量显著下降。因而，波形编码在对信号带宽要求不太严的通信中得到应用，对于频率资源相当紧张的移动通信来说，这种编码方式显然不适合。
(2) 声源编码
又称为参量编码，它是对信源信号在频率域或其它正交变换域提取特征参量，并把其变换成数字代码进行传输。其反过程为解码，即将收到的数字序列变换后恢复成特征参量，再依据此特征参量重新建立语音信号。这种编码技术可实现低速率语音编码，比特速率可压缩2kb／S—4．8kb／S。线性预测编码LPC及其各种改进型都属参量编码技术。
(3) 混合编码
是一种近几年提出的新的话音编码技术，它是将波形编码和参量编码相结合而得到的。以达到波形编码的高质量和参量编码的低速率的优点。规则码激励长期预测编码RPE—LPT即为混合编码技术。混合编码数字语音信号中包括若干语音特征参量又包括部分波形编码信息，它可将比特率压缩到4kb／S—16kb／S，其中在8kb／S—16kb／S内能够达到的话音质量良好，这种编码技术最适于数字移动通信的话音编码技术。
在众多的低速率压缩编码中，除上述规则码激励长期预测编码RPE—LTP外，还有如子带编码SBC、残余激励线性预测编码RELP、自适应比特分配的自适应预测编码SBC—AB、多脉冲激励线性预测编码以及码本激励线性预测编码CELP等。欧洲GSM选择了RPE—LTP编码方案，码率为13kb／S；北美DAMPS和日本拟采用CEIP方案，码率为8kb／S；美国和日本的数字蜂窝业(USDC和JDC)选用了矢量和激励线性预测(VSElP)为标难的数字编码方式，它使用4.8kb／S数字信息可提供高话音质量。
在数字通信发展的大力推动之下，话音编码技术的研究开发迅速，提出了许多编码方案。无论哪一种方案其研究的目标主要有两点：第一是降低话音编码速率，其二为提高话音质量。前一目的是针对话音质量好但速率高的波形编码，后一目的是针对速率低但话音质量却较差的声源编码。由此可见，目前研制的符合发展目标的编码技术为混合编码方案。
由于无线移动通信的移动信道频率资源十分有限，又考虑到移动信道的衰落会引起较高信道误比特率，因而编码应要求速率较低并应有较好的抗误码能力。对于
用户来说，应要求较好的话音质量和较短的迟延。归纳起来，移动通信对数字语言编码的要求有如下几条：
· 速率较低，纯编码速率应低于16kb／S。
· 在一定编码速率下话音质量应尽可能高。
· 编解码时延应短，应控制在几十毫秒之内。
· 在强噪声环境中，应具有较好的抗误码性能，从而保证较好的话音质量。· 算法复杂程度适中，应易于大规模电路集成。
2．数字调制技术
数字调制解调技术是集群移动通信系统中接口的重要组成部分，在不同的小区半径和应用环境下，移动信道将呈现不同的衰落特性。数字调制技术应用于集群移动通信需要考虑的因素有：
· 在瑞利衰落条件下误码率应尽量低；
· 占用频带尽量地窄；
· 尽量用高效率的解调技术，以降低移动台的功耗和体积；
· 使用的C类放大器失真要小；
· 提供高传输速率。
在给定信道条件下，寻找性能优越的高效调制方式一直是重要的研究课题。数字移动通信系统有两类调制技术，一是线性调制技术，另一类是恒定包络数字调制技术，前者如PSK、16QAM，后者如MSK、GMSK等(也称连续相位调制技术)。
目前国际上选用的数字蜂房系统中的调制解调技术有正交振幅调制(QAM)、正交相移键控(QPSK)、高斯最小频移键控(QMSK)、四电平频率调制 (4L—FM)、锁相环相移键控(PLL—QPSK)、相关相移键控(COR—PSK)、通用软化频率调制(GTFM)等。西欧GSM采用GMSK调制技术，北美和日本采用较先进的π／4—QPSK。APCD(联合公安通信官方机构)和NASTD(国家电信局国防联合会)选择正交相移
键控兼容(QPSK— C)作为项目25数字通信标准的调制技术。QPSK—C频谱效率高并且具有灵活性，它使用调制技术在12．5kHz带宽的无线信道上发送9．6bps 信息，同时提供与未来线性技术的正向兼容性，这将使系统达到更高的频谱效率。美国MOTOROLA新研制生产的800M数字集群移动通信系统，在16QAM调制技术基础上，自己研发的M16QAM技术。
3．多址方式
在蜂窝式移动通信系统中，有许多移动用户要同时通过一个基站和其它移动用户进行通信，因而必须对不同移动用户和基站发出的信号赋予不同的特征，使基站能从众多移动用户的信号中区分出是哪一个移动用户发来的信号，同时各个移动用户又能识别出基站发出的信号中哪个是发给自己的信号，解决上述问题的办法就称为多址技术。
数字通信系统中采用的多址方式有：
. 频分多址(FDMA)
. 时分多址(TDMA有窄带TDMA和宽带TDMA)
码分多址(CDMA)以及它们组合而成的混合多址(时分多址／频分多址TDMA／FDMA、码分多址／频分多址CDMA／FDMA)等。
在以往的模拟通信系统一律采用FDMA。TDMA避免了使用价格昂贵的多信道腔体合并器，便于利用现代大规模集成技术实现低成本的硬件设计，便于实现信道容量动态分配，提高信道利用率。TDMA的缺点是可实现的载波信道数有限。西欧GSM和美国较成熟的用户都采用FDMA／TDMA相结合的窄带体制。 CDMA因具有更多的优点而被各国注意。CDMA用于移动信道，可获取分离多经隐分集增益，具有抗信道色散和抗干扰性能，美国已建立了几个CDMA的试验系统。FCC已验收批准Qualcomm公司生产的CDMA数字式电话系统的第一批电话机CD—3000。Pactel和Bell公司将提供这项CDMA 数字通信服务。
频分多址是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道(也称信道)分配给不同的用户使用。这些频道互不交叠，其宽度应能传输一路数字话音信息，而在相邻频道之间无明显的串扰。图3.1为FDMA通信系统工作示意图。
图3.1 FDMA系统的工作示意图
时分多址是把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的)，再根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动台的信号都按顺序安排。在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分出来。图3.2为TDMA通信系统工作示意图。
图3.2 TDMA通信系统的工作示意图
TDMA与FDMA比较：
· TDMA系统的基站只用一部发射机，可以避免象FDMA系统那样因多部不同频率的发射和同时工作而产生的互调干扰。
· TDMA系统不存在频率分配问题，对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理与分配简单而经济。所以，TDMA系统更容易进行时隙的动态分配。如果采用话音检测技术，实现有话音时分配时隙，无话音时不分配时隙，这样还有利于提高系统容量。因移动台只在指定的时隙中才接收基站发给的信息，因而在一帧的其它时隙中，可以测量其它基站发送的信号强度，或检测网络系统发送的广播信息和控制信息，这对于加强通信网络的控制功能和保证移动台的越区切换都有利。· TDMA系统必须有精确的定时和同步，保证各移动台发送信号不会在基站发生重叠或混淆，并且能准确地在指定的时隙中接收基站发给它的信号。同步技术是TDMA系统正常工作的重要保证，它也是非常复杂的技术问题。
码分多址系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分，而是用各自不同的编码序列来区分，也可以说是靠信号的不同波形来区分。CDMA通信系统既不分频道又不分时隙，无论传送何种信息的信道都靠采用不同的码型来区分。这种信道属于逻辑信道，逻辑信道无论从频域或者时域来看都是相互重叠的，也可以说它们均占用相同的频段和时间。
3.3 数字集群移动通信的几种典型系统
3.3.1 IDEN系统
1．系统概述
美国MOTOROLA公司生产的800M数字集群移动通信系统简称MIRS，在它的产品国际化后改称IDEN (IntegratedDigitalEnhanced Networks)这个系统是利用先进的M—16QAM、TDMA、VSELP及越区跟踪等技术，能在25kHz的信道内容纳6
个话音信道，在现有的 800MHz模拟集群信道上增容6倍，再加之频率复用技术和蜂窝组网技术，从而使得有限频点的集群通信网具有大容量、大覆盖区、高保密和高通话清晰度的特点。该系统具有蜂窝无线电话、调度通信、无线寻呼台及无线数传功能。
2 系统介绍
iDEN系统是摩托罗拉公司最新推出的集数字话音传输为一体的综合数字集群通信系统，采用TDMA技术，使得在25kHz信道上可以同时传送6路数字话，并可动态分配带宽。
1）系统结构和设备
图3.3 iDEN的结构图
iDEN系统的结构如图3.3所示。其主要设备有运行维护中心(OMC)、移动交换中心(MSC)、来访位置登记器(VLR)、归属位置登记器 (HLR)、短消息业务服务中心(SMS—SC)、网间互连功能(IWF)、调度应用处理器(DAP)、快速分组交换(MPS)、话音变码器 (XCDR)、基站控制器(BSC)、增强型基站收发信系统(EBTS)、移动台(MS)和数字交叉联接系统(DACS)等。
运行维护中心是中央网络设备，执行系统的日常管理，并且为长期的网络工程系统监控和规划工具提供数据库资料。
移动交换中心是公用电话网(PSTN)与iDEN系统之间的一个接口，是处理iDEN
系统内所有主叫和被叫的移动电话业务的电话交换局。每个MSC为位于某一地理覆盖区中的移动用户提供服务，整个网络可能有多个MSC 。
归属位置登记器是一种面向数据库的网络设备，包含系统用户的主数据库。
来访位置登记器也是一种面向数据库处理的网络设备，临时保存那些漫游于给定位置区中的移动用户信息，一般都与MSC集成在一起。
短消息业务服务中心为系统提供短消息服务，藉此可以从几种信息源向移动台传送长达140个字符的信息。这些信息包括话务员输入的字母数字留言、来自PSTN 的消息以及从相连的语音信箱系统来的语音邮件指示。
网间互连功能负责匹配iDEN系统与PSTN间的数据速率，用于支持移动台数据和传真业务。调度应用处理器控制调度呼叫分配和路由接续。
快速分组交换处理所有的调度服务功能。在调度服务中，MPS为受DAP控制的基站提供话音和控制信息的高速分组交换，并为群呼提供语音分组的复制和分发。
话音变码器将来自PSTN的64kbit／s的PCM语音信号变换为射频接口使用的压缩声码器格式信号及其相反过程。
基站控制器是介于EBTS乃和MSC之间的控制设备。 BSC通过“A”接口给一个或多个基站以及由它们控制的移动用户提供控制和交换功能，包括过网数据的采集和准备。
增强型基站收发信系统由基站中的无线收发信机组、控制设备和天线组组成，它提供一个覆盖特定地理区域的无线区。由它负责无线链路的格式化、编码、定时、差错控制、成帧和基站无线电收发。每个基站的EBTS可以为3个扇区服务。EBTS 能支持多路无线频率。
数字交叉联接系统提供填充和修整功能以便进行干线传输的可用组合带宽的管理，取代了独立的多路复用器和人工交叉联接。
移动台是移动用户用来获取系统服务的无线设备和人一机接口。
2）网络中各设备的接口界面
所有到计费中心和短消息业务中心的接口：RS—232接口；
基站到操作维护中心的X．25接口：平衡链路接入规程(LAPB)；
基站到MSC的“A”接口：7号信令的消息传递部分(MTP)和信令接续控制部分(SCCP)；
MSC与PSTN的互连规程：采用MF带内信令和7号信令；
快速分组交换规程：V．35，链路速率为512kbit／s或2048kbit／s；
经过交叉连接设备到达EBTS位置的多重高速链路：
--- 支持T1／E1接口
--- 线路编码
--- T1接口：B8ZS或AMI
--- E1接口：HDB3
---
iDEN系统专用E1链路的时隙结构：见图3.4。
图3.4 iDEN系统的时隙结构
3）系统的性能特点
多址方式： TDMA
信道宽度： 25kHz
每信道时隙数： 6
适用频段： 800MHz和1．5GHz
带宽： 15MHz
收发双工间隔： 45MHz
调制方式： M—16QAM
话音编码 4.2kbit/s的VSELP声码器
信道检错编码：循环冗余校验码CRC
信道纠错编码：多码率格形前向纠错码
调制信道比特率： 64kbit／s
支持多业务机制：包括调度、电话互连、电路数据／传真、短消息、分组数据等业务。
4）系统的业务功能
各类业务功能汇总于表1。
5）系统的网络管理
iDEN系统的网络管理由操作维护中心(OMC)来执行。它支持以下的网络管理应用功能：
配置管理
--- 提供系统关于软件版本和配置数据库的改变控制；
--- 其它网络设备可以从OMC上下载软件；
--- 跟踪由OMC管理的实体上正在运行的软件版本；
差错管理
--- 允许网络设备人工或自动地退出或恢复服务。从OMC上可以检查网络设备的状态，能对各种设备进行检测和诊断；
--- 提供报告和记录告警的装置以提醒OMC处维护人员的注意；
--- 当某些测量值超出设定值的界限时，OMC将自动发出告警。
性能管理
--- 从不同的网络实体收集话务统计；
--- 将统计数据存在磁盘上供显示和分析用；
--- OMC操作人员可以选择收集某些统计数据；
--- 用基站监视器管理和测量位于每一小区基站的射频。
保密管理
--- 为网络操作者提供保密环境；
--- 含有口令和授权数据库来规定每个操作人员的操作权限。
事件／告警管理
--- 提供基站和系统的告警和记录功能；
--- 积累信息给系统操作和维护的设备统计分析。
3 关键技术
（1）时分多址TDMA技术
时分多址是把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，然后根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收各移动台的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的时隙内接收，就能在合路的时隙中把发给它的信号区分出来。
iDEN系统把每个25kHz信道分割为6个时隙，每个时隙占时15ms。在每时隙之始设置同步码作时隙同步用，采用频分双工方式。
（2） VSELP话音编码技术
iDEN数字集群系统使用的语音编码技术是先进的矢量和激励线性预测编码技术(VSELP)。它将30ms的语音作为一个编码子帧，得到126比特的语音编码输出，即信源编码速率为4．2kbit／s，再加上3．2kbit／s采用多码率格形前向纠错码，形成7.4kbit／s的数据流，使信号电平在较高或较低的输出情况下，都可改善音频质量，得到高质量的话音输出信号。在系统覆盖范围的边缘地区，VSELP 改善话音信号的效果更好。
（3） M—16QAM调制技术
调制技术是数字移动通信系统射频接口的重要组成部分。 iDEN系统采用
M—16QAM调制技术。它是专门为数字集群系统开发的一种调制技术。这种调制方式具有线性频谱，使25kHz信道能传输64kbit／s的信息。该种调制方式还可以克服时间扩散所产生的不利影响。
M—16QAM的基本特征是将传送的信息比特首先分为M(＝4)个并联的频分复用子信道，然后再经编码变换成为16QAM的信号，同时插入导引和同步信号符号。每个合成的信息流经过脉冲滤波，与分路载波一起调制，并在频分复用器中与其它的副载波信号混合，合成的总信号形成M—16QAM信号。 M—16QAM的接收方则执行相反的操作，分别解调和检测每个信道的标志号，从总的信号中经过检测挑选和时域分割获得所需的话音或数据信号。
M—16QAM调制方式有以下特点：
·采用线性功率放大器
·不需要信道均衡器
·有60dB的邻道保护
（4）差错控制技术
数据在射频信道中传输的误码率要比用电话线传输时高，为了保证数据的准确传输，必需进行差错控制。方法之一是采用前向纠错(FEC)技术，在译码时自动地纠正传输中出现的错误；方法之二是选择自动请求重发(ARQ)技术，在某一帧的数据严重丢失时，用FEC不能重新产生数据，而ARQ能确认没有收到的数据，并要求重新发送丢失的数据。
iDEN系统同时采用了这两种方法。对控制或信令信息帧，在有效控制消息之后，首先根据其特点加上16—29比特的CRC校验码，再采用格形前向纠错码。对语音或数据信息，则直接采用多码率格形前向纠错码。
4 iDEN系统准备改善的业务
（1）优先权队列
iDEN系统把业务分为8个优先等级0— 7，紧急呼叫优先权最高(＝0)，政府部
门的通话群次之(＝1)，然后是私人呼叫／公用事业通话群(＝2)，其它的通话群业务优先权为4。在现存业务中，电话互连业务的优先权最低(＝5)，见图3.5。
图 3.5
优先权队列允许要求高的调度用户在系统忙时可根据需要分段接入。在基站忙时，通信信道将根据提供给每一通话群或业务的优先权来排队。
但是，多级优先权仅对调度群呼有效，对私人呼叫、电话互连和电路数据等业务而言，所有用户具有同样的优先权。
（2）分组数据业务
分组数据业务在每一信道的总速率为6bkit／s—128kbit／s。并将按要求／适
应性来安排带宽，与目前大多数网络的分组数据兼容，而且采用开放的接口。
为适应128kbit／s的带宽，物理层将采用自适应速率的调制方案，并可动态分
配带宽。而链路层将把数据打包成每15ms包含36—108个字节的帧，并且，每
一用户可根据其带宽占用一个RF信道的1—6个时隙。
（3）紧急呼叫
紧急呼叫提供直接的通话群接入，在繁忙的基站上优先权最高。
可以由现存的通话群升级为紧急呼叫。紧急呼叫时，发起者和接收者的终端上都有相应的指示。
紧急呼叫可由发起者或者特别指定的群体成员来取消，也可以由系统管理者清除。在取消之前都处于紧急模式。
（4）状态消息
iDEN系统将为大的繁忙的通信应用提供一个状态消息来提高其调度能力。任意通话群中的用户都可以发一个状态码(1—255)给现行通话群的调度员，调度员可观察到发送者的移动台ID和数字状态码或其别名。状态码和发送者ID在调度射频的贴—232接口传送。
数字集群无线系统(TETRA)采用欧洲电信标淮协会(ETSI)制定的多功能数字集群无线电标准，提供集群、非集群具有话音、电路数据、短数据信息、分组数据业务的直接模式(移动台对移动台)通信。它支持多种附加业务，其中大部分为TETRA所独有。系统具有兼容性好、开放性好、频谱利用率高和保密功能强等优点，是目前国际上较为先进、参与生产厂商较多的数字集群标准。
3.3.2 TETRA系统
TETRA 标准由ETSI下的RES06分会负责制定，旨在满足集群用户在不断发展环境中的多种需求。TETRA是ETSI标准化工作中的最新范例，于1995年公布第一个核心标淮，1998年开始接受商用系统订货，目前已先后制定了3批l00多个标准。TETRA整套设计规范可提供集群、非集群以及具有话音、电路数据、短数据信息、分组数据业务的直接模式（移动台对移动台）的通信。TETRA可支持多种附加业务，其中大部分是TETRA独有的。TETRA系统是一种非常灵活的数字集群标准，它的主要优点是兼容性好、开放性好、频谱利用率高、保密功能强，是目前国际上制定得最周密、开放性好、技术最先进、参与生产厂商最多的数字集群标准。
1 TETRA标准族
TETRA可看成是TETRA话音十数据(V十D)、TETRA分组数据优化(PDO)和TETRA 直接模式通信(DMO)3个普通标准的集合。所研制的设备可以包含上述一个或多个标准功能，也可以根据用户的需求对标准进行变通处理，从而使TETRA更加灵活、功能也更强。此外，还有话音编码器、符合性试验、法律交叉问题、TBR和SIM卡等辅助性标准。
(1) TETRA V十D
使用25kHz信道的TDMA系统，每射频信道分4个时隙，能同时支持话音、数据和图像的通信。与单个移动台相结合，可减少阻塞及互调干扰问题，数据传输速率最高可达28．8kb／s
(2) TETRA PDO
使用25kHz信道的TDMA系统，每射频信道分4个时隙，主要面向宽带、高速数据传输。
TETRA PDO只能支持数据业务，TETRA V十D则数话兼容。它们的技术规范都基于相同的物理无线平台(调制相同，工作频率也可以相同)，但物理层实现方式不太一样，所以不能实现互操作，预计在ISO第3层可实现互操作。
(3) TETRA DMO
当移动台处于网络覆盖范围外，或即使在覆盖范围之内，但需要安全通信时，可采用TETRA DMO方式，实现移动台对移动台的通信。
集群通信技术
集群通信技术 1、概述 集群通信技术应用于集群通信系统等地方，主要可以从字面儿上分几方面进行解释，首先是“集群”即“中继”、“交换”，为区别于有限的“中继”，移动通信称为“集群”。集群其实就是使用多个无线信道为多个用户服务，把有限的信道动态的、自动的、迅速的和最佳的分配给整个系统的所有用户，最大程度的利用系统的信道资源。 2、组成 集群通信系统主要由基站、移动台、调度台、控制中心组成。其中控制中心包括控制器、管理终端、电源等。 3、应用 集群通信主要分为模拟集群与数字集群，但模拟集群由于频率利用率低、业务种类有限、保密性差、设备体积大、成本高等缺点，难以满足用户需求，目前已基本被数字集群所替代。 集群通信技术应用十分之广，主要包括调度指挥、数据、电话(含集群网内互通的电话或集群网与公众网间互通的电话)等。 4、常用的数字集群标准 国际上著名的数字集群标准有欧洲电信标准协会（ETSI）制定的欧洲集群标准TETRA系统和美国的iDEN系统，北美的APCO Project25，以色列的FHMA标准，欧洲的DMR标准，中国的GT800、GoTa、Tetra，另有一种公安部发布的数字集群标准PDT，此标准还在申请国家标准。
提交给ITU（国际电信联盟）的数字集群系统列入数字集群报告中的有美国的Project25调度系统、泛欧TETRA系统等7种技术体制。这也是国际上主要的几种数字集群移动通信系统。 5、发展现状 从全球范围来看，数字集群通信大部分情况下仍是作为应急指挥调度通信专网使用，其应用范围主要是在蜂窝式通讯系统所不能到达或者是不能满足应用需求的场合，其用户量相对较小，但在全球通信系统的地位却日益重要，得到了全球各国的大力关注与投资。 从最近几年的发展来看，我国已建的数字集群通信网都已发挥重大作用。除了各部门如公安、安全、武警、轻轨地铁、机场、港口等日常使用的指挥调度通信和由运营商运营的数字集群通信共网外，在保障重要的、大型的、政治性很强的国际和国内活动和对抗突发的自然灾害中都发挥了非常重要的作用。 6、未来趋势 从整体来看，目前全球仍旧离不开集群通信技术，也许未来可能会有替代产品出现，但就目前的趋势而言，集群通信技术仍有较强的竞争力。 11通信本2 杨欣潼 11111631213
20通信系统概述
第一章通信系统概述 1.1 通信系统模型 一、通信的定义 1.信息：对收信者来说未知的、待传送、交换、存储或提取的内容 ﹙包括语音、图象、文字等﹚ 人与人之间要互通情报，交换消息，这就需要消息的传递。古代的烽火台、金鼓、旌旗，现代的书信、电报、电话、传真、电子信箱、可视图文等，都是人们用来传递信息的方式。 2.信号：与消息一一对应的电量。它是消息的物质载体，即消息是寄托在电信号的某一参量上。 3．通信就是由一地向另一地传递消息。 二、电通信 1．定义 利用“电”来传递信息，是一种最有效的传输方式，这种通信方式称为电通信。 2．特点 电通信方式能使消息几乎在任意的通信距离上实现既迅速、有效，而又准确、可靠的传递。 电通信一般指电信，即指利用有线电、无线电、光和其它电磁系统，对于消息、
情报、指令、文字、图象、声音或任何性质的消息进行传输。 （1）模拟信号与数字信号：按信号随时间分布的特性信号可分为模拟和数字信号。 模拟信号：信号的取值是连续的。 数字信号：信号的取值是离散的。 （2）基带信号与频带信号：按信号随频率分布的特性信号可分为基带和频带信号。 基带信号：发信源发出的信号。 频带信号：通过调制将基带信号变换为频带信号。 基带传输：在信道中直接传输的信号 (如直流电报、实线电话和有线广播等)。 频带传输:通过调制将基带信号变换为更适合在信道中传输的形式。（FM、AM、MODEM） 三、通信系统的模型 1.通信系统的一般模型 (1)通信系统：通信系统是指完成信息传输过程的全部设备和传输媒介。 (2)通信系统的基本模型
●发信源：是消息的产生来源，其作用是将消息变换成原始电信号。变换：将 非电物理量转换为掂量。 信源可分为模拟信源和离散信源。模拟信源(如电话机、电视摄像机)输出幅度连续的信号；离散信源(如电传机、计算机)输出离散的数字信号。 ●发送设备：作用是将信源产生的消息信号转换为适合于在信道中传输的信 号。它要完成调制、放大、滤波、发射等。在数字通信系统中还要包括编码 和加密。 ●信道：是传输的媒介。信道的传输性能直接影响到通信质量。 ●噪声源：将各种噪声干扰集中在一起并归结为由信道引入，这样处理是为了 分析问题的方便。 ●接收设备：完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等，将接收到 的信号转换成信息信号。 ●收信者：把信息信号还原为相应的消息。 2．模拟通信系统模型。
350M数字集群系统方案
350兆数字集群通信系统 解决方案
目录 4.2.4调度台通讯 .....................................................................................................................
一、行业背景 数字集群公网是一种利用现代数字通信技术，公用频率、公用设施、共享覆盖、共享业务、分担费用，使每个部门在集群网络基础上建立功能性的虚拟专网，从而享受方便、可靠服务的数字集群组网方式。各地相继建设了数字集群政府共网，为应急联动部门提供了统一、安全、快速、高效的无线指挥调度系统，保障了各类大型活动和重大事件的指挥调度通信通畅。 350兆集群通信系统是以话音为主的无线指挥通信系统，是目前指挥调度、救灾抢险、交通管理、社会治安、重大保卫活动以及日常警务必不可少的重要无线通信手段。所以，为了促进警察业务的不断提高，增加相关部门对突发事故与应急保障的处理能力，建设350 MHz警用集群通信系统是非常有必要的。 二、建设目标 本方案根据有关部门的实际通信需求，在部门原有通信系统基础上，在适当地点选址，补建站点，组建一套安全可靠、稳定实用、操作便利、管理和维护方便并且具有良好的扩展性的覆盖所需范围的集群通信系统网络。网络能够提高通信容量和系统稳定性，适应当前公安业务发展的需求。 系统具有传统的单呼、组呼、群呼业务；能够对通话内容进行监听以及录音管理；具备后台操作管理模块，对系统进行远程的才做和维护；集成GIS组件，使指挥调度更加直观明了。 三、建设内容 350兆数字集群无线通信系统，解决大量干警语音通信的需要，解决跨部门跨区域通话的需要，解决用户大范围漫游使用的需要。系统主要分为终端子系统、基站子系统、交换子系统和操作维护子系统。 终端子系统相对应的设备有车载台，手持式终端，固定台，调度台。基站子系统相对应的设备有基站，直放站，基站控制器。交换子系统包括交换中心。维
M集群通信系统
３50M集群通信系统概述 集群通信业务就是指利用具有信道共用与动态分配等技术特点得集群通信系统组成得集群通信共网,为多个部门、单位等集团用户提供得专用指挥调度等通信业务。 集群通信系统,就是一种高级移动调度系统,代表着通信体制之一得专用移动通信网发展方向。它就是按照动态信道指配得方式实现多用户共享多信道得无线电移动通信系统。该系统一般由终端设备、基站与中心控制站等组成,具有调度、群呼、优先呼、虚拟专用网、漫游等功能。集群通信系统得可用信道可为系统得全体用户共用,具有自动选择信道功能,它就是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务得多用途、高效能得无线调度通信系统。 模拟集群通信与数字集群通信 模拟集群通信采用模拟话音进行通信,整个系统内没有数字制技术,后来为了使通信连接更为可靠,不少集群通信系统供应商采用了数字信令,使集群通信系统得用户连接比较可靠、联通得速度有所提高,而且系统功能也相应增多。 数字集群通信网就是二十世纪末兴起得新型移动通信系统,它除了具备公众移动通信网(GＳM、ＣＤMＡ)所能提供得个人移动通信服务外,还能实现个人与群体间得任意通信,并可进行自主编控,就是集对讲机、GSＭ、CDMA与图像传输于一体得智能化通信网。数字集群通信在技术上得特点与优势决定了它不仅具备个人通信得全部功能，而且它能控制与实现个人与群体间任意通讯,保密性高，功能丰富,真正全面实现了通讯得智能化。另外,经调研８0％通话来自于团队内部得工作联络,数字集群由于其内部矛盾通话成本极低,从而大大降低了团队得通信开支,在强调社会管理成本控制与企业成本核算得今天,数字集群通信网特别适合中国国情，能为使用者带来明显得经济效益。数字集群通信网主要应用于政府管理部门、工商企业、公安、铁路、交通、水利、能源、工商、税务、证券等企业内部联络与指挥控制。同时，某些专业人士对它也有极大得需求。无论大型演习或就是防讯抗洪斗争,有了全通网,调动千军万马从此无需千呼万唤；警察执
MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统
MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 开放分类：MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统，MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统，数字集群移动通信系统 目录 1.·【MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统】 MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 8．2 MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 8．2．1 概述 MOTOROLA公司是全球领先的综合无线电和信息解决方案提供商之一，在满足全世界公共安全、政府及企业用户的关键通信保障需要方面有着70多年的丰富经验。MOTOROLA公司是公共安全、轨道交通、港口、石化等重要行业的TETRA 系统供应商。 MOTOROLA的DimetranIP(Digital Motorola Enhanced Trunked RAdio)数字集群通信解决方案处于全球TETRA无线通信解决方案领域中的领先地位，面向专业用户最苛刻的需求，为复杂的组(群)通信提供话音、数据和信息等多种传送服务。MOTOROLA解决方案有效提高了专业组织机构的工作实效。 2006年，MOTOROLA专门为中国公安用户推出了350MHz TETRA系统，该系统可以满足中国公共、安今用户在通信频段方面的新要求，以及在执行紧急任务时对无线通信系统的严格要求，规模灵活且功能上町全而拓展，用以满足不同规模用户的不同需求。 早在1994年MOTOROLA就推出第套TETRA系统。2002年以后，MOTOROLA 已经把Dimetra系统升级为基于全IP技术的Dimetra—IP系统。在2004年雅典奥运会上，两套 Dimetra—IP系统分别为公共安全、组委会和交通运输提供服务，经受了人话务量的冲击考验，充分证明MOTOROLA服务于广大客户的实力。而全球最大的英国警察全国网也使用 Dimetra．IP系统。在亚洲公共安全领域，MOTOROLA先后为韩国,全国政务网、上海市公安局、香港警察第三代指挥中心、澳门警察、上海电信的上海政务网、成都市政务网、天津开发区等客户提供TETRA 数字集群通信系统，这些系统运用了高科技手段，强化和提高了公共安全用户的指挥、调度和管理等方面的能力。MOTOROLA还为北京正通网提供了3万多台
高速铁路通信系统方案研究综述
高速铁路通信系统方案研究综述 发表时间：2019-08-02T11:02:22.610Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：刘全 [导读] 摘要：国际高速铁路移动通信技术发展早效率高，而我国的高速铁路移动通信技术虽然起步较晚，但也有大面积的运用，在这方面投入的研究精力逐渐增加，取得了不错的成效。 中铁十局集团电务工程有限公司山东济南 250000 摘要：国际高速铁路移动通信技术发展早效率高，而我国的高速铁路移动通信技术虽然起步较晚，但也有大面积的运用，在这方面投入的研究精力逐渐增加，取得了不错的成效。未来高速铁路移动通信技术将要从那些方面发展，了解这些问题有助于我们更加切实有效地发展相关技术，也能为实践运用提供更多的帮助。 关键词：高速铁路；通信系统 引言：我国在高铁的硬件建设方面虽然领先全球，但对于高速铁路移动通信技术的掌握还不够成熟，因此，我国应具有一定的前瞻性，尽快研发更安全可靠、传输性能更优质的专用移动通信技术。为此，在接下来的文章中，将围绕高速铁路通信系统方案方面进行详细分析，希望能给相关人士提供重要的参考价值。 1.国内高速铁路移动通信技术 我国在高速铁路移动通信技术发展的早起，也采用了GSM-R技术，其中较为具有代表性的是青藏线路和大秦线路，在这之后我国经济持续发展，相关技术也逐渐运用到了更多的线路，例如京沪、沪宁、沪杭等。GSM-R技术是一种较为成熟的技术，在应用方面具有较高的效率，但是无可避免的是，随着时间的推移，更多更高的要求被提出，GSM-R技术已经逐渐无法满足当下高速铁路通信技术发展的要求了。在此之外，出于实际情况的考虑，也有不同的线路采用了其他技术。比如在朔黄线路上，采用了LTE-R技术，而在台湾台北到高雄的线路则是采用了WiMax系统来进行通信系统网络的建设，随着时间的发展，这一线路逐渐不符合当下时代发展的要求，台湾方面正在进行有关新系统取代旧系统的研究。 2.高速铁路移动通信技术的发展 2.1基于5G的高速铁路移动通信技术 1）基于5G的高速铁路无线信道建模。以现在的技术水平来看，高速铁路在运行环境方面，对散射环境的要求并不复杂，并且多径数量也很少，LOS（服务水平）特征性较明显。显著地LOS特征就意味着更小的多径时延扩展或者更宽的想干宽带，也就是说通信环境将更优质。当然，移动速度过快将极大地增强多普勒频移的情况，但LOS依然可以显著降低这一现象。2）基于分布式网络和云的架构。当前网络基站的实际资源使用率非常低，基站的位置决定了资源的使用状况，在高速铁路的环境中会产生相当显著的潮汐效应。而为了保证铁路在运行状态下的安全性，只能采取较大时间间隔发车的方法，如此一来，在同时段内，同一线路上运行的列车数量就会非常少，浪费资源。采用云无线接入网络架构就能有效解决这一难题，它的主要思想是集中基站间共用的资源到某一基带处理池中，然后集中控制这些资源。3）控制面和用户面分离。如图所示，一般情况下，服务基站和接入用户之间会存在两个平面的连接，也就是控制面和用户面，在这之中，控制面是承载用户与接入网的控制指令的，而用户面则是处理业务数据传输功能的。当控制面的覆盖范围能够满足移动范围时，用户整体的移动性就都得到了保障。所以，在此结构中，用户的控制面会被保留于低频频段，因为次频段具备优质的传输性能，并且覆盖的范围也非常广泛。可是如果要考虑成本问题，这一频段也可以采取利用LTE-R遗留频段的方法已达到目的，但同时真正的用户面就应被搬离出去。应将数据的承载者放置在高频段处，以此扩大系统的容量。 4）频谱融合的异构网技术。就目前来看，可以采用增强频谱效率或扩大系统带宽的方式来提升系统所需的容量，当然，在这两种方法当中，采用扩大系统带宽的方法当然是最简单有效的。当然，合理利用非许可证频段是5G高速铁路移动通信增加带宽并提升系统容量的主要方法。此技术可能会遇到一些比较严重的挑战，例如协调方案受到干扰等，为妥善处理这一问题，建议分为两步进行，第一步，进行信道质量检测，检测应在接收端完成；第二步，对信道进行筛选，选择出满足最低要求的信道[1]。5）多天线及分布式天线技术。目前比较可行的方案为：大幅度增添车载台的天线阵列组数量，然后合并信号，此后再将不同组别天线阵列的权重进行适当调整，通过这种方法可以将不同天线阵列之间的关联性作改变。经过这些调整之后，LOS就能在高速铁路的环境下显著提升其系统容量。当前，高速铁路移动通信所要面对的最严重的问题就在于越区切换，如果进行频繁的越区切换不利于列车运行安全，因此，应采取分布式天线的技术，以尽可能减少切换次数。6）多普勒效应及快速切换技术。在高速铁路运行时，频繁切换是引起失误的主要原因，为此，高速铁路的移动通信系统应该采用中断时长短的快速切换技术，此外，群切换也会存在一定问题，而这一技术应能够一并解决。以当下的情况来看，最好采用基于双播的切换方案。 2.2综合业务接入系统和承载平台 通信系统承载平台最主要的数字传输体制就是SDH体制，这种体制的使用适用于多种业务开展，例如ATM取款机、IP等业务的连接和处理;MSTP系统的特点就是对信息的接入和综合处理功能非常好，可将多种业务的信息网络集成一个网络设备，例如对公务电话、调度集中等业务数据的处理，可以把区间接入系统中的信息数据传动到目的车站。高速铁路业务信息不仅容量非常大，而且种类繁多，所以根据使用需要对承载平台的设计进行有效的更改，将承载平台的主要结构分为多业务传输系统和接入网系统。多业务传输系统主要任务是解决车站对业务通道的需求，并且为下一层的通道提供有效的保护;而接入网系统主要解决多种业务通道对信息采集点中对信息的接受和传输。MSTP的使用能为高铁客户提供相对的宽带业务，但是想使用语音业务就需要光节点对语音数据进行介入。高速铁路的传输系统不仅要为列车提供业务接口，还要为旅客的服务系统提供接口，把旅客的相关的服务业务储存到传输系统，根据采集的信息接入传输设备，构成传输
谈我国四种数字集群通信系统体制——郑祖辉
谈我国四种数字集群通信系统体制 [作者]:郑祖辉 [来源]：《专业无线通信》 [时间]：2008-5-27 15:15:37 到目前为止，经原信息产业部批准，可以在我国市场上推出的数字集群通信系统有4个，即： （1）2000年12月28日由原信产部发布的“数字集群移动通信系统体制” 所推荐的行业标准TETRA和iDEN。 （2）2004年11月2日由信息产业部科技司发布的基于GSM和CDMA技术的GoTa和GT800两种数字集群通信系统的《通信标准技术参考性文件》。 由此，在我国数字集群通信舞台上已经活跃着4种体制的系统和网络，这4种体制正角逐着我国的数字集群通信市场。应该说，它们各有优缺点、各有特点、各有市场定位、各有用处，因此受到了各自喜爱它们用户的青睐。原信产部特别是无线电管理局对频谱高效使用是十分重视的，因为我国分配给集群通信使用的800 MHz频段只有2′15MHz带宽，按照无线电管理机构规定，当时的集群通信频段的信道间隔为25kHz，则共有600对信道，后来数字集群通信系统也使用这个频段，也按25kHz为信道间隔。但是对于我国这样一个地域广阔、人口众多的大国来说，600对集群通信信道显然是不够用的。为此，为了更好地满足有关各部门使用集群通信的需求，无线电管理局又专门开辟了350 MHz频段（共560个信道）供公、检、法等8个部门使用。 原信产部一直倡导和支持建设集群通信共网（Common network或Shared network），在无线电管理局连续发布的几个文件中也始终贯串着提高频谱效率这个意图，直到2007年发布的173号文件中还特别强调“建立数字集群通信共网为主、专网为辅的原则”。在这4种体制中，TETRA、iDEN和GT800都是采用TDMA的，而GoTa系统是CDMA的。而在工作频段占用方面，4个系统都使用800MHz频段，而TETRA还独有350MHz频段。 本文试图对我国的4个系统的概况特别是近年来的一些发展作一个简要的归纳，以供参考。但为了进一步说明我国数字集群通信的进展，有必要先对国际电联（ITU）对数字集群通信系统推荐的体制先做些介绍，因此分为两个部分来阐述。 一、国际电联（ITU）推荐的数字集群通信系统的体制 1998年3月ITU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-R37／8）的文件。这个文件指出：由于陆上移动通信的快速发展和基于数据业务的需要，提出要发展采用数字调制的以获得更高效的频谱技术的数字集群通信系统。在这个文件中提到了“调度业务”和“高效频谱”是数字集群通信系统的两个关键点，文中也提到了英文“Trunking”这个词汇，也就是我们已经译成为“集群”。文件中ITU重新强调了数字集群通信的含义。 关于频谱高效使用，众所周知从技术制度来说TDMA是高于FDMA，而CDMA又高于TDMA。但也不仅是这样，从使用角度出发，还要考虑技术的实现成熟性，和系统与设备的性能价格比。例
CTBC的数据通信系统综述
CTBC的数据通信系统综述 陈顾远 摘要：基于通信的列车控制技术CBTC在保证行车安全的前提下，可以极大地提高行车效率，满足城市轨道交通列车高密度快速运行的需要，许多新建线路采用这一技术作为控车方案。尤其是在基于无线通信CBTC技术的新建项目中，采用了不同的车地通信方案，并且在具体工程项目上还没有形成统一的方案标准，哪一种方案最优，目前还无定论。针对这一情况，首先对广泛使用的无线CBTC系统的组成以及无线通信技术进行了分析，最后描述了相关单位在规划阶段需要考虑的问题。 关键词：CBTC；数据通信系统；车地通信；无线通信 目前，我国的城市轨道交通建设呈现了迅猛发展的趋势。首先，有20多个城市正在建设或规划建设地铁等轨道交通项目，在建线路总长则超过340km，北京、上海、广州、深圳、武汉、天津、南京、重庆、长春和大连等10个城市已建成轨道交通420km。其次，各领域的高新技术层出不穷。在通信信号领域，随着计算机和通信技术在运行控制领域的应用，基于通信的列车控制系统（CBTC）因其网络化、智能化以及通信信号一体化等特点，已经得到了业界广泛的认可。 基于无线通信的列车控制系统这一思想的萌芽出现在20世纪60年代。1999年9月，IEEE将CBTC定义为：“利用高精度的列车定位，双向连续、大容量的车－地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统”。 1CBTC概述 城市交通通信信号系统是一种故障安全系统，能够保证行车安全，并且对提高运输效率有很大的帮助．因此被人们誉为轨道交通的神经系统。从铁路出现初期的烛光信号到现在的ATS系统指挥列车的运行．城市轨道交通系统经过了一个漫长的过程。日前我国大多数城市轨道交通系统主要采用的是TBTC系统，然而当轨道交通运输发展到高速、高密度和重载的情况时，TBTC系统的缺点就表现了出来．它需要大量的信息设备来传输信息码，而其最大的特点就是利用轨道电路的占用情况来确定列车的位置．轨道电路的工作稳定性易受环境影响、传输信息量小、难以实现车对地的信息传输，以及一个固定分区只能被一列列车占用等特点都制约着城市轨道交通的运输效率。近年来随着无线通信技术的飞速发展．基于通信的列车控制系统的移动闭塞系统克服了固定闭塞的种种缺点，并打
集群通信系统
集群通信系统 集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。该系统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。 1、简介 集群通信的最大特点是话音通信采用PTT(Push To Talk)，以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能，它的运作方式以单工、半双工为主，主要采用信道动态分配方式，并且用户具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以一呼百应。 2、发展历程 中国在1989年开始引进模拟集群系统，1990年投入使用。随着数字通信技术的发展，集群通信系统也开始向第二代的数字技术发展，最主要的特点是采用了TDMA(时分多址)和CDMA(码分多址)通信方式。同时，由于各集群使用企业为了满足其各自不同的使用要求，采用了独立建设集群通信网络的方案，所以众多企业的集群网络在网间互联互通性、频率资源使用、整体建设等方面存在诸多问题。此外，国外通信巨头通过控制核心技术并设置专利等知识产权保护壁垒，使得内部接口基本不公开，技术开放性很差，系统和终端设备市场价格居高不下，也制约了中国数字集群的产业化进程和规模应用。 2000年12月28日，我国信息产业部正式发布的《数字集群移动通信系统体制》（SJ/T11228-2000）行业推荐标准，参照国际标准TETRA（体制A）和美国国家标准iDEN （体制B），确定了两种集群通信体制。后来又加入了我国自主的GoTa和GT800两种体制。目前我国现有数字集群标准有四个：欧洲的Tetra，美国的Iden，以及我国中兴和华为公司的GOTA和GT800。国产的两个标准都是在公网基础上改进而来的，在入网时间及脱网直通等方面无法满足专业用户的需求。美国的Iden也是从公网改进而来的，存在同样的问题。只有Tetra能够满足包括公安在内的专业用户的需求。但Tetra也存在覆盖区域小、建网成本高、各厂商的设备无法互联、很难与模拟系统兼容以及国外知识产权壁垒等问题。中国公共安全行业亟需一个具备自主知识产权，并适合国内公共安全模拟系统数字化改造的新数字集群标准。
M集群通信系统
350M集群通信系统概述 集群通信业务是指利用具有信道共用和动态分配等技术特点的集群通信系统组成的集群通信共网，为多个部门、单位等集团用户提供的专用指挥调度等通信业务。 集群通信系统，是一种高级移动调度系统，代表着通信体制之一的专用移动通信网发展方向。它是按照动态信道指配的方式实现多用户共享多信道的无线电移动通信系统。该系统一般由终端设备、基站和中心控制站等组成，具有调度、群呼、优先呼、虚拟专用网、漫游等功能。集群通信系统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。 模拟集群通信与数字集群通信 模拟集群通信采用模拟话音进行通信，整个系统内没有数字制技术，后来为了使通信连接更为可靠，不少集群通信系统供应商采用了数字信令，使集群通信系统的用户连接比较可靠、联通的速度有所提高，而且系统功能也相应增多。 数字集群通信网是二十世纪末兴起的新型移动通信系统，它除了具备公众移动通信网（GSM、CDMA）所能提供的个人移动通信服务外，还能实现个人与群体间的任意通信，并可进行自主编控，是集对讲机、GSM、CDMA和图像传输于一体的智能化通信网。数字集群通信在技术上的特点和优势决定了它不仅具备个人通信的全部功能，而且它能控制与实现个人与群体间任意通讯，保密性高，功能丰富，真正全面实现了通讯的智能化。另外，经调研80%通话来自于团队内部的工作联络，数字集群由于其内部矛盾通话成本极低，从而大大降低了团队的通信开支，在强调社会管理成本控制和企业成本核算的今天，数字集群通信网特别适合中国国情，能为使用者带来明显的经济效益。数字集群通信网主要应用于政府管理部门、工商企业、公安、铁路、交通、水利、能源、工商、税务、证券等企业内部联络和指挥控制。同时，某些专业人士对它也有极大的需求。无论大型演习或是防讯抗洪斗争，有了全通网，调动千军万马从此无需千呼万唤；警察执勤巡
高速铁路通信系统方案研究综述
高速铁路通信系统方案研究综述 摘要：高速铁路正是基础设施建设的重中之重当前，国家大力发展高速铁路，其总里程数已经仅次于美国，位居世界第二。与普通铁路相比，高速铁路具有通行车流量大、通行车速快为主等特点，这就对高速铁路的路况通行能力和服务质量提出了极为严格的要求。高速铁路通信监控系统是现代高速铁路的有效管理手段，肩负着管理调度高速铁路的重任，在提高高速铁路安全性和运行效率方面具有重要作用。畅通无阻高速铁路通信系统作为一个多种功能兼具的智能平台，不仅能实现高速铁路上实时信息的采集，接收，发送等基本功能，而且能汇总实时信息，协助铁路管理人员科学合理的利用高速铁路资源。在我国高速铁路里程数不断刷新的大背景下，实现高速铁路沿线路况的全线通信监控，对推进高速铁路的安全运营和智能化发展具有显著意义。高速铁路通信系统作为高速铁路机电系统最基础同时也是最重要的一环，作用是非常大的，能够在很大程度上保证整个高速铁路系统的正常运行。 关键词：高速铁路；通信系统；方案研究 引言 我国城市化的推进，高速铁路得到了快速发展，针对这种情况，相关单位应做好相应的管理工作，将高速铁路的作用充分的发挥出来。结合近年的高速铁路管理情况，相关单位认为在高速铁路上设置通信监控系统能够更加有效的采集路面信息，并及时为行车人员提供有关情况，确保高速铁路能够安全、畅通的运行。 一、高速铁路通信系统的现状分析 目前，我国高速铁路主要采用的是 SDH 光纤数字传输系统，在各大高速铁路上已经都有应用，比如，京珠高速铁路、京沪高速铁路和成渝高速铁路等等。随着高速铁路渐渐发展的通信体系，其信令形式、选型的设备、制式要尽量维持相同，方便于以后的统一维护与管理，同时也为中国交通的专用通信网打下优良的基础。将各种现代通信技术的融合运用，从而来推动我国高速铁路的智能化，现代化的飞速跨越式发展。高速铁路机电项目几乎是使用光纤通信体系，为了高速铁路通信而供应的远距离传输渠道的是光纤数字传输体系，通过所构建的通信网络，就可以将所收集到的信息逐级进行传输，从而确保了信息的快速传输与信
《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案课件
《数字通信原理》习题解答 第1章概述 1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 答：模拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。 1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。 答：信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号，即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是： （1）抗干扰性强，无噪声积累； （2）便于加密处理； （3）采用时分复用实现多路通信；
（4）设备便于集成化、微型化； （5）占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为1 ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。 答：符号速率为 信息传输速率为 1-6 接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。 答： 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为 ，可传输 的比特率，试问其频带利用率为多少
? 答：频带利用率为 1-8数字通信技术的发展趋势是什么？ 答：数字通信技术目前正向着以下几个方向发展：小型化、智能化，数字处理技术的开发应用，用户数字化和高速大容量等。 第2章数字终端编码技术 ——语声信号数字化 2-1 语声信号的编码可分为哪几种？ 答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括PCM、ADPCM等）、参量编码和混合编码（如子带编码）三大类型。 2-2 PCM通信系统中A／D变换、D／A变换分别经过哪几步? 答：PCM通信系统中A／D变换包括抽样、量化、编码三步； D／A变换包括解码和低通两部分。 2-3 某模拟信号频谱如题图2-1所示，（1）求满足抽样定理时的抽样频率 并画出抽样信号的频谱（设 ）。（2）若 画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现象?
我国数字集群通信系统介绍
摘要首先介绍了集群通信发展现状，然后分别介绍了国内数字集群通信系统的特点、网络结构和关键技术。 关键词数字集群民族产业 1、前言 从数字集群通信的发展现状来看，我国集群产业还处在发展初期，与公众移动通信的发展规模相比，数字集群通信的规模还远远落后于移动通信。而且，无论是TETRA系统还是iDEN系统，其标准的开放性不高，iDEN系统为摩托罗拉独家垄断，而TETRA系统虽然在空中接口可以做到兼容，但各个厂商的系统之间不能互联互通，从而影响了TETRA系统的发展。这种状况造成最直接的问题是终端和系统设备价格较高，或者是系统维护、升级和扩容的成本较高，这在很大程度上限制了数字集群通信在我国的发展。 由于我国的集群通信存在着相当规模的市场和发展潜力，因此国内的多个电信设备制造商(例如中兴、华为和大唐)，都在大力研发数字集群通信设备，并已经相继研制出符合集群通信要求的数字集群系统设备。目前，国内能够提供完整的数字集群系统设备和终端的有华为开发的基于GSM的数字集群通信系统(GT800系统)、中兴开发的基于CDMA的数字集群通信系统(GoTa系统)。基于TD-SCDMA的数字集群系统方案目前也在制定当中。下面对GoTa 系统以及GT800系统的结构和特点做一简要介绍。 2、GoTa系统 GoTa的含义是开放式集群结构(GlobalopenTrunkingArchitechture)，是为满足数字集群通信专网和共网用户的需要而开发的。 GoTa的空中接口在cdma2000技术基础上进行了优化和改造，使之能够满足现代集群通信的技术要求。GoTa采用的呼叫方式是集群通信中所特有的PTT方式的话音呼叫。为了提高呼叫接续速度，GoTa还定义了一套相应的体制结构和协议栈以满足集群通信系统的快速连接。为了支持群组呼叫，GoTa优化了空中接口，从而达到在同一个小区/载频下同一群组的用户在呼叫时能够共享同一条空中信道的目的。GoTa在处理通信连接时也采用了共享的方式，这将减少网络处理呼叫时的时延。对于用户来说，信道选择和分配的过程却是透
现代通信网技术综述
课程目的
现代计算机与通信新技术讲座
北京邮电大学 计算机科学与技术学院
2006年9月
北京邮电大学 计算机科学与技术学院 通信技术中心 卞佳丽
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了解目前和未来计算机及通信领域中一些 主要新技术的基本原理,技术特点,发展 前景和应用范例. 拓展和弥补不同专业背景的学生有关计算 机及通信专业的技术知识.
课程内容(1)
现代通信网技术综述 主讲人:卞佳丽 时间:9月12日(1班),14日(2班) 网络管理的基本概念与技术发展趋势 主讲人:孟络明 时间:9月19日(1班),21日(2班) 网络安全及防火墙 主讲人:阙喜荣 时间:9月26日(1班),28日(2班) 嵌入式处理技术 主讲人:邝坚 时间:10月10日(1班),12日(2班) 多媒体通信技术 主讲人:马华东 时间:10月17日(1班),19日(2班) 北京邮电大学 计算机科学与技术学院 通信技术中心 卞佳丽
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课程内容(2)
电信网业务计量标准与问题 主讲人:魏更宇 时间: 10月24日(1班),26日(2班) 宽带接入技术 主讲人:卞佳丽 时间: 10月31日(1班),11月2日(2班) 宽带无线接入技术与无线Mesh网络 主讲人:卢美莲 时间: 11月7日(1班),9日(2班) Ad hoc and Sensor Networks 主讲人:罗红 时间: 11月14日(1班),16日(2班) 无线数据通信技术 主讲人:王文东 时间: 11月21日(1班),23日(2班) 北京邮电大学 计算机科学与技术学院 通信技术中心 卞佳丽
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课程内容(3)
智能化Web技术 主讲人:苏森 时间: 11月28日(1班),11月30日(2班) 网格技术 主讲人:徐六通 时间: 12月5日(1班),7日(2班) IMS与移动即时通信技术 主讲人:卞佳丽 时间: 12月12日(1班),14日(2班) Java2 platform技术 主讲人:卞佳丽 时间: 12月29日(1班),21日(2班) 机动
教学安排
授课: No.0~No.14周 复习考试:No.16~No.18 考试方法:开卷笔试
联系方式:E-mail: jlbian@https://www.sodocs.net/doc/874432588.html,
北京邮电大学 计算机科学与技术学院 通信技术中心 卞佳丽
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北京邮电大学 计算机科学与技术学院 通信技术中心 卞佳丽
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通信系统与通信网络系统概述
第一章通信系统与通信网络系统概述 1、1 通信系统得发展简史 人类建立与使用通信早在古代就开始了,古代得烽火台、邮路驿站、狼烟设施、旌旗等。唐代大诗人杜甫诗中得“烽火连三月,家书抵万金”,就就是古人收到远方家信时,欣喜若狂得真实写照;又如唐代诗人王维诗句中得“大漠孤烟直,长河落日圆”得诗句更就是直接反映了古代得“数字化”通信系统——烽火台得通信效果。近代得灯光信号、旗语等,特别就是到了19世纪,英国人莫尔斯于1837年发明了无线电电报装置;美国人贝尔于1876年发明了电话系统,这标志着“电讯时代”得开始——将信息转换成某种电磁波信号并进行远距离传送。现代得电报、电话、传真、电视、计算机等用户终端连接起现代通信网,在20世纪初期,德国西门子公司得电磁式自动交换机得诞生,则标志着“通信自动化”时代得开始;20世纪末期,光纤数字通信技术、计算机通信技术与卫星移动数字通信系统得使用,将通信技术推向了一个高速发展得水平;而在21世纪初,随着宽带互联网业务与IP技术得快速前进,新一代移动通信(即第三代移动通信系统3G)与网络电视(IPTV)技术得崛起,以及全球电信行业向“综合信息业务服务商”方向得全面转型,3G技术得使用与发展,使移动通信从窄带、低速、单一得业务推向了宽带、高速、多业务得发展,目前,全球3G市场已进入了快速得发展阶段。由于3G 移动通信网络在网络带宽、安全性与可靠性等方面得突破,3G业务应用将摆脱2G时代简单得纯文本内容,能提供低成本、大容量、更丰富、个性化与更多样化得移动多媒体业务,真正实现“随时、随地、无拘无束通信与信息交互”。故3G市场开始由发达国家与地区逐步向发展中国家与地区发展,当前以亚洲、东欧表现最为活跃,具有广阔得市场。根据信息产业部得统计与预测数据,我国3G终端得市场就是非常巨大得。未来得3G终端市场,将会有更多得厂商加入,有更多得款式可供用户挑选,目前,3G正处于蓬勃发展得时期。 1、2 通信系统得定义与特点 在人类得活动过程中需要相互之间传递各种信息,也就就是说将带有传递得各种信息得信号通过某种方式由发送者传递给接收者,这种信息得传递过程就就是我们所说得通信。因此,所谓通信,就就是由一个地方向另一个地方传递与交换信息得过程。在如今得自然科学中,“通信”几乎就是“电通信”得同义词,故教学内容中所讲得通信就就是指电通信。 所谓通信系统,就就是用电信号(或光信号)传递与交换信息过程得系统,也叫电信系统。人类社会活动所有不同得消息都可以把它们归结成两类:一类称为连续消息,另一类称为离散消息。连续消息就是指消息得状态就是连续得,如强弱连续变化得语音,亮度连续变化得图像等,连续消息又称作模拟消息,信息中随时间变化而连续取值得信号叫连续信号或模拟信号,如普通电话机输出得信号就就是模拟信号,传输模拟信号得通信系统称为模拟通信系统;离散消息就是指消息得状态就是离散可数得,它们不就是时间得连续函数,她得取值仅为有限可数得离散值,我们把这样得消息叫做离散消息,或叫数字消息,信息中随时间与状态都就是离散得信号称作离散信号或数字信号,如电报、数字、数据、监控指令等,传递数字信号得通信系统称为数字通信系统。数字通信与模拟通信相比,她更能适应人类对通信得更高要求,它具有如下特点(优缺点):(1)数字信号便于处理、存储,如VCD、DVD光盘等;(2)数字通信得抗干扰
“四网合一”TETRA数字集群通信系统
“四网合一”TETRA数字集群通信系统在辽宁省沈阳市的应用与未来发展 引言 经过公开招标，东方通信股份有限公司生产的eTRA数字集群系统设备成功中标我局项目。由于该套系统是我国自主研发的TETRA数字集群通信系统首次商用，出于各种目的，社会上对于该套系统使用情况的议论、猜测、甚至是恶意中伤经常在业内流传，和实际情况大相径庭。作为该套系统建设和使用的全程亲历者，有必要对该套系统的真实情况进行必要的说明。 一、项目建设背景 公安无线通信保障工作是服务于大局，服务于全局的基础性、支撑性工作，是确保公安机关在重大安保活动中警令畅通的重要基础。原有警用模拟无线通信的诸多问题，已成为一个“技术瓶颈”，很大程度地制约了我局各项公安业务的开展。为此，我局根据公安部GA-T444-2003《公安数字集群移动通信系统总体技术规范》，参考北京、上海、深圳等已建350M数字集群通信系统省市的经验，于2012年开建350MHz TETRA数字集群通信系统，作为全局指挥调度的主要的应用支撑技术平台，以提高各部门的工作效率、统一指挥调度能力、协调能力和快速反应能力。
二、项目基本情况 作为东北中心城市，辽宁省的省会，沈阳市行政区内重点部位众多，高速公路密集，社会治安形势复杂，下辖9区4县，地域面积为12941.82平方千米。按照沈阳市政府整合资源的要求，我们将公安、消防、交警、急救四张网络合在一起进行了规划。“四网合一”的通信系统规划相对复杂，各个应用部门都有自己的关注点和特殊应用要求。为此，我们提出了“沈阳市二环以内重点部位室内全覆盖、三环以内道路全覆盖、三环以外及高速公路和铁路沿线车载台全覆盖，县城城区全覆盖”的规划要求。经过公开招标和近3个月的建设与优化，目前该系统已经正式投入使用，全市消防、交警、急救通信已经全网转入该套系统。公安特警、巡警、指挥中心调度、警卫等警种已经开展应用。在刚刚过去的省市两会和全国两会安保工作中，使用单位对该套系统的通话质量等指标评价极高。现在每天在线的电台数量在两千台左右，呼叫次数已经突破50万次，通话时长累计达到2500小时以上，系统运行良好。我局已经决定将于今年5月全面停止模拟网的使用，届时各部门全面转入数字集群系统。 我局数字集群通信系统（含地铁二号线）包括2套互为容灾备份的交换中心，基站64套，手持台5281套，车载台854套，基地台591套,车辆和单兵定位系统1套，WAP警务信息查询系统1套，勤务管理辅助决策系统1套，定制开发
基于LTE技术的宽带集群通信(B-TrunC)系统总体技术要求(第二阶段)-编制说明
基于LTE技术的宽带集群通信（B-TrunC）系统总体技术要求（第二阶段）（征求意见稿） 编制说明 标准起草小组 2020 年 3 月
1. 标准“范围”的内容 本标准规定了基于LTE 技术的宽带集群通信（B-TrunC ）系统总体技术要求（第二阶段），包括指导原则、业务和应用场景、详细功能和性能需求、系统架构、接口要求、编号和寻址和编解码器要求等。 本标准适用于基于LTE技术的宽带集群通信（B-TrunC）系统（第二阶段）的 终端、基站、集群核心网和调度台设备。 2. 工作简况，主要包括：任务来源、主要工作过程、各起草单位和起草人及其在起草过程中所承担的工作等情况、对标准草案进行会议讨论范围、征求意见的范围、审查的范围 2018年10月26日，全国通信标准化技术委员会的通标委[2018]13 号文下达了2018年第三批国家标准制修订计划的通知，《基于LTE技术的宽带集群通信 （B-TrunC）系统总体技术要求（第二阶段）》得到正式立项批准，项目计划编 号为20181800-T-339。 本标准任务下达后，中国信息通信研究院筹备成立标准起草组，为保证标准 的内容符合国内行业发展的技术需求，客观地提出合理、适用的技术指标，编写 前期起草组对标准所涉及的产品技术现状及发展需求进行了调研。标准在编制过程中起草组内部组织召开了多次的技术讨论会，在标准编写过程中征求国内厂家以及用户单位的意见，形成了征求意见稿。 本标准起草单位：中国信息通信研究院、北京中兴高达通信技术有限公司、鼎桥通信技术有限公司、普天信息技术有限公司、北京信威通信技术股份有限公司、北京市政务网络管理中心、海能达通信股份有限公司、武汉虹信通信技术有限责任公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、大唐电信科技产业集团、首都信息发展股份有限公司、公安部第一研究所、国家无线电监测中心检测中心。 本标准主要起草人：宋得龙、蔡杰、陈迎、李晓华、袁剑、李侠宇、郑伟、陈钢、叶亚娟、梅晓华、褚丽、杨小倩、曾朝晖、郄卫军、徐崇、李赛男。 3. 标准编制的意义；标准原则和确定标准主要内容（如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等）的依据（包括试验、统计数据） 标准编制的意义：本标准是“基于LTE技术的宽带集群通信（B-TrunC）系统” 系列国家标准之一，与《基于LTE技术的宽带集群通信（B-TrunC）系统接口技术