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什么是集群通信

2017-06-12

  集群本是从英文Trunking或Trunked意译过来的。Trunk的本意是树杈,而接近通信的译法是中继或干线,因此若从中继或干线的意义来说,它并不是新概念。可以说从交换机诞生以来,就产生了中继的概念。然而在双向无线通信中来体现,却是近几十年的事情。因为只有绥中电子元器件、计算机技术和电子制造工艺的迅速发展,系统控制单元体积缩小了、设备造价降低才有可能、才能实现通信系统的中继功能和作用。因此无线集群和有线中继是有类似之处的。
什么是集群通信
  事实上,早在上个世纪60年代移动通信就已经应用通信技术了。当时曾把“Trunked System”译为“中继系统”,但是又怕把Trunked的中继和Relay和Repeater的中继和转发相混,所以在集群通信技术和系统进入我国不就,有几位移动通信老专家(例如,当时广州电子7锁的总工程师胡思益等)认为把Trunked意译为集群更为恰当,因为它本身就具有集小群(组)为大群(组)的功能。这样就把“集群”定了下来并一直沿用至今。
 
  从Trunked的含义来说,应该是“系统所具有的全部可用信道都可为系统的全体用户所共用”,即系统内的任一用户想要和系统内另一用户通话,只要有空闲信道,他就可以在中心控制台的控制下,利用空闲信道进行通话。所以,集群通信系统是多个用户(部门、群体)共用一组无线电信道,并动态地使用这些信道的专用移动通信系统,主要用于指挥调度通信。
 
  由于移动通信发展迅猛,移动通信的频段已从低处向高处发展,从原来的即使MHz频段发展到150MHz、450MHz、800MHz、900MHz、1.4GHz、1.8GHz频段以及2GHz频段,并还将向4-6GHz发展。实际上,现在微波通信已发展到毫米波频段(即第一窗口为38GHz,而第二窗口达到95GHz)。但是一味向38GHz,而第二窗口达到95GHz但是以为像高频段发展也不是办法,频率资源总是有限的,而且越向上发展,技术越困难。
 
  预示,除了开辟新频段外,还要从缩小信道间隔、减少覆盖区域(比如小区半径)等方法想办法。如有100kHz索道50kHz间隔,又缩到25kHz和12.5kHz,甚至6.25kHz。而移动覆盖小区则从宏小区(Macro cell)缩为小区(cell)微小区(Micro Cell)和微微小区(Pico cell)等,从几十千米、十几千米、几千米缩到几百米、几十米甚至几米。
 
  还有一条措施是从频率利用率上想办法,即提高频率使用效率。因此人们考虑将各个专用网改为统一规划、统一管理、共用频率、共用覆盖区域的网。因为各个专用移动通信网都是为各部门自身业务服务的,他们建立自己的基地台、控制中心和移动台,使用分配各自的少数几对频率(信道),容量也不可能很大。而统一规划后可将各个专用网的基地台、无线交换机集中建网和管理,各个部门只要建立自己使用的调度指挥台(指令台)和移动用户台,用户即可入网。这样不仅可以共用频率和共用覆盖区域,还可共享时间和通信业务,是频谱可以得到最大限度的利用。