集群本是從英文Trunking或Trunked意譯過來的。Trunk的本意是樹杈,而接近通信的譯法是中繼或干線,因此若從中繼或干線的意義來說,它并不是新概念。可以說從交換機誕生以來,就產生了中繼的概念。然而在雙向無線通信中來體現,卻是近幾十年的事情。因為只有綏中電子元器件、計算機技術和電子制造工藝的迅速發展,系統控制單元體積縮小了、設備造價降低才有可能、才能實現通信系統的中繼功能和作用。因此無線集群和有線中繼是有類似之處的。
那么什么是集群通信呢?
早在19世紀60年代移動通信就已經應用通信技術了。當時曾把“Trunked System”譯為“中繼系統”,但是又怕把Trunked的中繼和Relay和Repeater的中繼和轉發相混,所以在集群通信技術和系統進入我國不就,有幾位移動通信老專家(例如,當時廣州電子7鎖的總工程師胡思益等)認為把Trunked意譯為集群更為恰當,因為它本身就具有集小群(組)為大群(組)的功能。這樣就把“集群”定了下來并一直沿用至今。
真正從Trunked的含義來說,應該是“系統所具有的全部可用信道都可為系統的全體用戶所共用”,即系統內的任一用戶想要和系統內另一用戶通話,只要有空閑信道,他就可以在中心控制臺的控制下,利用空閑信道進行通話。所以,集群通信系統是多個用戶(部門、群體)共用一組無線電信道,并動態地使用這些信道的專用移動通信系統,主要用于指揮調度通信。
事實由于移動通信發展迅猛,移動通信的頻段已從低處向高處發展,從原來的即使MHz頻段發展到150MHz、450MHz、800MHz、900MHz、1.4GHz、1.8GHz頻段以及2GHz頻段,并還將向4-6GHz發展。實際上,現在微波通信已發展到毫米波頻段(即第一窗口為38GHz,而第二窗口達到95GHz)。但是一味向38GHz,而第二窗口達到95GHz但是以為像高頻段發展也不是辦法,頻率資源總是有限的,而且越向上發展,技術越困難。
除了開辟新頻段外,還要從縮小信道間隔、減少覆蓋區域(比如小區半徑)等方法想辦法。如有100kHz索道50kHz間隔,又縮到25kHz和12.5kHz,甚至6.25kHz。而移動覆蓋小區則從宏小區(Macro cell)縮為小區(cell)微小區(Micro Cell)和微微小區(Pico cell)等,從幾十千米、十幾千米、幾千米縮到幾百米、幾十米甚至幾米。
對講機集群通信中的另一條措施是從頻率利用率上想辦法,即提高頻率使用效率。因此人們考慮將各個專用網改為統一規劃、統一管理、共用頻率、共用覆蓋區域的網。因為各個專用移動通信網都是為各部門自身業務服務的,他們建立自己的基地臺、控制中心和移動臺,使用分配各自的少數幾對頻率(信道),容量也不可能很大。而統一規劃后可將各個專用網的基地臺、無線交換機集中建網和管理,各個部門只要建立自己使用的調度指揮臺(指令臺)和移動用戶臺,用戶即可入網。這樣不僅可以共用頻率和共用覆蓋區域,還可共享時間和通信業務,是頻譜可以得到最大限度的利用。
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原文標題:集群通信是什么意思?
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