《警察技术)2004年第1期 ·公安通信·
浅新集群调度通信系统的组痢溺
上海市公安局科技处 冯丽
【摘 要】：本文首先介绍了集群调度通信系统的由来，接着介绍了集群调度通信系
统的特点，最后分析了集群调度通信系统与个人通信 系统在组网上的差异，目的是使用
户了解集群调度通信系统在组网方式上以大区覆盖为宜。
【关键词】：集群 TRUNK 干线 调度
一
、 集群调度通信系统的由来
无线通信中的频率是一种有限资源。随着无线
通信用户的不断增加，通信频率资源变得越来越紧
张、信道也越来越拥挤。为了解决常规无线通信中
频率资源不能共享的问题，人们便把电话通信中的
干线“TRUNK”概念引入到无线通信中，并称之为集
群，以示 区别 。
二十世纪七十年代后期 ，随着大规模集成电路
以及微处器的迅速发展 ，复杂 系统的制造费用有所
降低，系统智能化成为可能 ，这为“干线”技术被引
用到调度无线电通信系统中提供了技术保证。另
外，无线通信中的任何用户占用一个信道所需要的
时间很短与许多用户同时占用一个信道的概率相
当小，这两个特点也为无线通信系统的集群化提供
了设计基础。
由于以上几个因素，推动了集群技术的进一步
发展，从而相继产生了MPTl327公开信令标准的模
拟集群系统、EDACS与 SmartNet等专用信令标准的
800兆模拟集群系统。二十世纪九十年代中后期又
相继产生了Tetra、Iden等数字集群系统。
二、集群调度通信系统的特点
集群系统的实质就是大量无线用户 自动有效
地共享少数的话音信道，其设计主要是基于二十世
纪初由电话产业发展起来的排队理论。由于集群系
统是由计算机控制的智能化系统 ，因此具有许多特
点，而这些特点在常规系统中是无法实现的，归纳
起来主要有以下几点 ：
1、在集群系统中，用户按谈话组划分，而不是
按频率来划分。集群用户不再具有 自己专用的、永久
的通话信道，所有话音信道均由集群控制器集中管
理 、统一分配。
2、信道利用率高。在集群系统中，用户可以使用
系统中所有的话音信道，即当某一话音信道被占用
时，集群控制器可以将系统中任一空闲的话音信道
分配给用户。
3、各信道具有均等的话务量。因集群用户可以
自动共享系统中所有的话音信道，故而用户话务量
平均地分布在各个信道上。
4、信道容量大。根据估算，若信道阻塞率为 25％
时，集群常规两系统均能达到满意的服务等级，那么
5信道的集群系统可容纳 734个移动用户，而5信
道的常规系统只能容纳 300个移动用户，二者之比
为2．45：1。当信道数为 20时，集群系统的信道容量
为常规系统的3．18倍。由此可见，集群系统的信道
容量远大于常规系统。
5、系统可靠性高、易于扩展。由于集群系统是
由计算机控制的智能化系统，因此具有许多先进功
能。如系统自诊断、多信道、故障弱化、信道故障(或
受干扰)关闭、备用控制信道等，这些功能大大提高
了系统可靠性。此外，模块化设计使系统的扩展能
力增加。
6、操作方便。谈话禁止音、忙时排队、遇忙回叫、
自动再试、连续信道更新及新近用户优先级等系统
入网特性，不仅给用户的操作带来了方便，而且消除
了用户争用信道的现象。
7、通话私密性(PRIVACY)。集群用户按谈话组
划分的特性，使得不同用户组间很难监听，通话具有
一 定的保密性。
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8、噪声和互调干扰减小，抗干扰能力增强。集群
系统的合理设计及频率的合理规划，使得噪声和互
调干扰大大减小。集群用户共享所有话音信道的特
性，使得某一信道受到干扰，并不会长时间影响用户
通信，即用户再次发起呼叫时可以使用其它话音信
道 ，这就大大提高了抗干扰能力 。
三、集群调度通信系统的组网方式
无线通信的覆盖方式一般分为单区制与多区制
两种。在单区制无线通信系统中，用户分布在同一个
基站覆盖区，所以通信时通常只占用一个无线信道；
而在多区制无线通信系统中，用户有可能分布在不
同的基站覆盖区，所以通信时至少占用两个无线信
道。正因为如此，故而对于不同的通信系统应当采取
不同的覆盖方式 。
GSM、CDMA等公众通信系统是以个人通信为
主。在这种系统中，如不考虑其它一些特殊功能，极
端情况下只有两个无线用户分布在两个不同的基站
覆盖区域，通信时最多占用两个无线信道(多区制)。
与 GSM、CDMA等公众通信系统不同的是，集群调
度通信系统是以群体通信为主，即用户以组为单位，
通信时一呼百应。所以在这种系统中，同一组用户分
布在不同基站覆盖区域(多区制)的可能性极大，因
此，通信时需要占用多个基站的无线信道的概率也
很高，而且基站数越多概率也就越高，同一组用户越
多概率也越高。因此，对 GSM、CDMA等公众通信系
统来说，缩小基站的覆盖范围，采取多区频率复用的
覆盖方式可以大大提高系统容量，而集群调度通信
系统则不然。所以对集群调度通信系统来说，应该尽
可能扩大基站覆盖范围而减少基站数量，以此提高
信道利用率。
四、结束语
以上简要介绍了集群调度通信系统的由来、特
点及在组网方面与 GSM、CDMA等个人通信系统上
的区别。集群调度通信系统经过多年的发展，已由模
拟集群发展到数字集群，而且有多种标准与制式。目
前 ，我国主要以Tetra、Iden两种标准为主。尽管
Tetra、Iden数字集群系统提高了频谱利用率，但由
于覆盖范围小于模拟集群系统，因此在组网上需要
的基站数要多于模拟集群系统，实际的频谱利用率
并不象人们想象的那样，即Tetra标准是模拟集群标
准的四倍、Iden标准是模拟集群标准的六倍。所以组
建集群调度通信系统时，一方面在覆盖上应尽可能
扩大范围而减少基站数，另一方面在用户分组时应
考虑其分布区域，尽量减小组呼时启动多个基站的
概率。最后，集群调度系统还必须提供动态基站分配
的功能。
总之，集群调度通信系统组网时应权衡基站
数 、用户分组等因素与频谱利用率 、系统容量之间
的关系。
(上接第38页)对整体交通状况中任一区域查询，
系统提供区域选择工具，用户根据需要选定待查询
区域，浏览区域中有关交通堵塞情况等。
8、交通设施信 息的实时采集标注
交通设施信息是智能交通管理数据的重要组成
部分之一。作为交通运输的详细信息，例如交通中
的红绿灯控制信息，步行街，单行道，禁止左转等
信息，公路交通中的路况，车道数，限速等有关交通
运输专用信息在实际中经常发生变化，随时掌握交
通设施的位置及变化，对交通管理，规划出行路线等
至关重要，可用GPS准确采集，及时补充。
9、行车安全管理
通过对 GPS位置信息的显示分析，能对道路上
一 些不安全的行为进行记录，以便事后及时处理与
纠正，如超速行驶，在单行线上逆行，不按规定拐弯，
不按交通限制行驶，有些路段某段时间限制某些车
辆通行等情况。
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10、交通事故分析
运用系统中保存 GPS信息，可将发生的交通事
故重现出来，管理人员可根据当时车辆的行驶路线，
方向，速度等得出事故发生的原因，加快事故的确认
和处理，使受阻的路段尽快恢复通行，提高道路交通
运营能力 。
四、结束语
总的来说，GPS／GIS是 I1’S的两个强大工具。
单车装备了GPS／GIS设备可以引导驾驶员快速到
达 目的地 ，避免绕行，提高效率。一组车辆装备上
GPS／GIS设备，则可以通过交通管理中心监视车辆
运行位置，并进行调度管理 ，这同样意味着工作效
率的提高。其兼具的报警功能也为出行提供了安
全的保证。随着我国经济的发展，GPS／GIS在 ITS
上的应用研究将逐步深入和广泛 ，并将发挥出更
大的作用。
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