原创 数字集群通信技术及其在轻轨交通中的应用

　通信论文　摘要：本文介绍了数字集群通信技术的基本概念和标准。结合数字集群通信系统在轻轨交通中的应用，介绍了系统的组成和服务功能。
　　关键词：集群通信技术，轻轨交通，应用
　　近年来，我国城市轻轨交通发展十分迅速。为了保证轻轨交通的安全、畅通，必须选用一种可靠、高效并且适合轻轨交通特点的通信技术。众多国家和城市的实践都表明，数字集群通信系统在确保运营效率和行车安全方面有着独特的优势，因此被我国多个城市的轻轨交通采用。
　　1.数字集群通信的基本知识简介
　　数字集群通信是移动通信的一个分支，它是一种采用先进的数字技术、信令方式、语音数字编码技术和先进的调制解调技术的专业移动通信系统。数字集群通信系统由于采用信道的时分复用技术，因而一个载频具有多个信道，它集调度、电话、数据、短信、定位服务和多媒体图像等多种功能于一体，在技术上和系统容量上能够满足大型共网的建设要求。数字集群通信系统现今已成为专用无线通信的主体，主要应用于集团调度指挥通信等专业通信领域。该系统具有可用信道能为系统的全体用户共用、自动选择信道的功能，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。
　　集群通信的最大特点是话音通信采用PTT。PTT又称为“一键通”，以一按即通的方式接续。其特点是呼叫接续速度较快，说话时才占用信道，接听时只监听信道，接收方不需要摘机即可随时接听下行的呼叫信息。它的运行方式以单工、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，除一对一通信外，并能支持一点对多点的群组呼叫等功能，通信时可以一呼百应，实现信息的广播式传送。
　　2.数字集群通信技术标准
　　国际电信联盟根据世界各国提交的集群通信系统标准共制订了七个数字集群通信系统的国际标准。这７个标准中：ＡＰＣＯ２５、Ｔｅｔｒａｐｏｌ、ＥＤＡＣＳ等三个为采用频分复用（ＦＤＭＡ）技术的标准；ＴＥＴＲＡ、ＤＩＭＲＳ、ＩＤＲＡ等三个为采用时分复用（ＴＤＭＡ）技术的标准；而Ｇｅｏｔｅｋ为采用跳频多址（ＦＨＭＡ）技术的标准。
　　为推动集群通信系统在我国的建设和应用，我国信息产业部于２０００年１２月批准发布了《数字集群移动通信系统体制》的行业推荐标准。该标准主要参照国际标准TETRA（体制A）和Motorola公司提出的美国国家标准iDEN（体制B），确定了两种集群通信体制。体制Ａ面向专用调度和共用集群通信网，体制B主要适用于共用集群通信网。标准规定了集群通信系统的工作频段为806MHz～821MHz／851MHz～866MHz，双工频率间隔为45MHz。
　　TETRA数字集群同时可传数据和话音,空中接口采用TDMA方式。该系统从设计的开始就周密地考虑了话音和数据两种业务的处理。此外,TETRA采用了时分多址技术,在单个25kHz的无线载频上可提供4个通信信道,这些信道可以是数据和话音的任意组合,还可以将多个时隙复用成一个高速的数据信道,因而具有强大的数据传输功能。
　　iDEN数字集群空中接口采用TDMA方式；该系统利用先进的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，加上频率复用技术和蜂窝组网技术，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。
　　目前，我国现阶段采用的主要数字集群技术是TETRA、iDEN、GoTao和GT800等。从目前的应用情况看，TETRA和iDEN两个系统应用较多，尤以TETRA应用更为广泛。GoTa是由中兴通讯提出的新一代数字集群通信系统，GT800系统是华为公司开发的基于GSM的数字集群通信系统。
　　GoTa是中兴通讯公司自主推出的基于CDMA技术，面向未来技术演进的新一代数字集群通信系统，其含义是开放式集群架构(GlobalOpenTrunkingArchitecture)，它是为满足数字集群通信专网和共网用户的需要而开发的系统，可以提供共网集群和专业调度统一的业务模式。GoTa系统具有容量大，覆盖面广，抗干扰能力强、快速接入、高信道效率和频谱使用率、较高的用户私密性、易扩展性等优点。除了基本集群调度业务，GoTa还提供成熟完善的移动传统业务，如基本电信业务、补充业务、短消息业务和高速数据业务，还可以实现集团虚拟专用网(VPN)的功能。GoTa技术的发展也越来越成熟，填补了中国在集群通信领域知识产权的空白。GoTa系统已经在数十个国家开通商用局，在全球集群市场取得了突破。  论文代写