集群通信系統(tǒng)課程設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)實習(xí)報告</b></p><p>　　XXXX大學(xué)信息工程學(xué)院</p><p>　　2011 年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言 ………………………………………………………………………………… 1&l

2、t;/p><p>　　第一章 集群通信系統(tǒng)概述………………………………………………………2</p><p>　　1.1 集群通信系統(tǒng)的概念…………………………………………………2</p><p>　　1.2 集群通信系統(tǒng)的特點 …………………………………………………2</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成……………………………………

3、………………3</p><p>　　2.1 集群通信系統(tǒng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)……………………………………………3</p><p>　　2.1.1 單區(qū)、多點、單中心網(wǎng)絡(luò)………………………………………………3</p><p>　　2.1.2 多區(qū)、多中心、多層次網(wǎng)絡(luò)…………………………………………4</p><p>　　2.2 集群通信系統(tǒng)的基本設(shè)備及

4、組成………………………………………6</p><p>　　系統(tǒng)功能及工作原理 ………………………………………………… 8</p><p>　　3.1 集群通信系統(tǒng)功能 …………………………………………………… 8</p><p>　　3.2 集群通信系統(tǒng)的工作原理…………………………………………… 10</p><p>　　第四章 總結(jié)

5、……………………………………………………………………… 13</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………14</p><p>　　附錄一……………………………………………………………………………15</p><p>　　附錄二……………………………………………………………………………15</p><p&g

6、t;<b>　　前 言</b></p><p>　　集群通信系統(tǒng)，是一種高級移動調(diào)度系統(tǒng)，代表著通信體制之一的專用移動通信網(wǎng)發(fā)展方向。CCIR稱之為Trunking System(中繼系統(tǒng))。</p><p>　　集群的概念是從有線電話通信中的“中繼”概念而來。1908年，E．C．Mo1ina發(fā)表的“中繼”曲線的概念等級，證明了一群用戶的若干中繼線路的概率可以大大提高

7、中繼線的利用率。“集群”這一概念應(yīng)用于無線電通信系統(tǒng)，把信道視為中繼?！凹骸钡母拍?，還可從另一角度來認(rèn)識，即與機電式(縱橫制式)交換機類比，把有線的中繼視為無線信道，把交換機的標(biāo)志器視為集群系統(tǒng)的控制器，當(dāng)中繼為全利用度時，就可認(rèn)為是集群的信道。集群系統(tǒng)控制器能把有限的信道動態(tài)地、自動地最佳分配給系統(tǒng)的所有用戶，即信道全利用度或“信道共用”。  綜上所述，所謂集群通信系統(tǒng)，即系統(tǒng)所具有的可用信道可為系統(tǒng)的全體用戶

8、共用，具有自動選擇信道功能，它是共享資源、分擔(dān)費用、共用信道設(shè)備及服務(wù)的多用途、高效能的無線調(diào)度通信系統(tǒng)。  傳統(tǒng)的專用移動通信在移動通信中占有相當(dāng)大的份量，最初由幾部普通步話機就可以組成一個無線電調(diào)度網(wǎng)，這種網(wǎng)在廠、礦等部門仍被大量采用，但網(wǎng)的功能過于簡單。其中有單頻單工制和雙頻單工制兩種工作方式，前者干擾大、設(shè)備簡單；后者干擾小，但設(shè)備復(fù)雜一些。無論是單頻單工還是雙頻單工制式，都只能是按鍵通話，一方講話，另一方

9、只能</p><p>　　第一章 集群通信系統(tǒng)概述 </p><p>　　1.1 集群通信系統(tǒng)的概念</p><p>　　即具有的可用信道可為系統(tǒng)的全體用戶共用，具有自動選擇信道功能，它是共享資源、分擔(dān)費用、共用信道設(shè)備及服務(wù)的多用途、高效能的無線調(diào)度通信系統(tǒng)。</p><p>　　1.2 集群通信系統(tǒng)的特點</p><

10、;p>　　共用頻率： 將原來配給各部門專有的頻率加以集中，供各家共用。 </p><p>　　共用設(shè)施： 由于頻率共用，就有可能將各家分建的控制中心和基站等設(shè)施集中合建。 </p><p>　　共享覆蓋區(qū)： 可將各家鄰近覆蓋區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互連起來，從而獲得更大覆蓋區(qū)。 </p><p>　　共享通信業(yè)務(wù)： 可利用網(wǎng)絡(luò)有組織地發(fā)送各種專業(yè)信息為大家服務(wù)。 </p

11、><p>　　分擔(dān)費用： 共同建網(wǎng)可以大大降低機房、電源等建網(wǎng)投資，減少運營人員，并可分?jǐn)傎M用。 </p><p>　　改善服務(wù)： 由于多信道共用，可調(diào)劑余缺、集中建網(wǎng)，可加強管理、維修，因此提高了服務(wù)等級，增加了系統(tǒng)功能。 </p><p>　　具有調(diào)度指揮功能；兼容有線通信； 智能化，微機軟件化，增加了系統(tǒng)功能； 具有控制、交換、中繼功能。 </p>

12、<p>　　總之，集群通信系統(tǒng)是共享資源，分擔(dān)費用，向用戶提供優(yōu)良服務(wù)的多用途、高效能而又廉價的先進(jìn)無線調(diào)度通信系統(tǒng)。 </p><p>　　第二章 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成</p><p>　　2.1 集群通信系統(tǒng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)</p><p>　　通常人們習(xí)慣地按照覆蓋區(qū)半徑大小、服務(wù)區(qū)的幾何形狀來對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分類。按照覆蓋區(qū)半徑的大小，分成大區(qū)網(wǎng)、中區(qū)

13、網(wǎng)、小區(qū)網(wǎng)；按照服務(wù)區(qū)的幾何形狀，分成框狀網(wǎng)、帶狀網(wǎng)、蜂房狀網(wǎng)等等。根據(jù)國內(nèi)外各種資料來看，集群通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有下列四種方式：    單區(qū)、單點、單中心網(wǎng)絡(luò)；</p><p>　　單區(qū)、多點、單中心網(wǎng)絡(luò)(圖2．1)；   多區(qū)、多中心網(wǎng)絡(luò)（圖2.2）；   多區(qū)、多層次、多中心網(wǎng)絡(luò)(圖2．3)。 </p>

14、;<p>　　這里所謂“中心”是指具有控制、交換功能的通信中心，它同時具有與市內(nèi)電話網(wǎng)聯(lián)接的功能；所謂“點”是指具有無線電信號收發(fā)功能的基地站。 </p><p>　　2.1.1 單區(qū)、多點、單中心網(wǎng)絡(luò) </p><p>　　如圖2．1所示，它由一個控制中心、多個基站、有線或無線調(diào)度臺及網(wǎng)中若干移動臺組成。 </p><p>　　圖2.1單區(qū)多點單中心

15、網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　這種網(wǎng)絡(luò)適用于一個地區(qū)內(nèi)、多個部門共同使用的集群移動通信系統(tǒng)，可實現(xiàn)各部門用戶通信，自成系統(tǒng)而網(wǎng)內(nèi)的頻率資源共享。 </p><p>　　在這整個服務(wù)區(qū)域內(nèi)設(shè)立了一個控制中心和多個基站(一個基站可以設(shè)多部基臺、也可設(shè)一部基臺)。多個基站區(qū)組合形成整個服務(wù)區(qū)。 </p><p>　　各基站可通過無線或有線傳輸電路連接到控制中心。 </p

16、><p>　　控制中心通過中繼線或用戶線與市話端局或用戶小交換機連接。 </p><p>　　有線調(diào)度臺通過有線傳輸電路與控制中心直接相連。在這種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和設(shè)備配置的考慮中應(yīng)采取多點設(shè)址。 </p><p>　　因各專業(yè)部門的業(yè)務(wù)需要不同，應(yīng)按需設(shè)置基站，從而滿足各專業(yè)部門的業(yè)務(wù)。對于早先已建成并各自獨立使用頻率、獨立工作的專用網(wǎng)絡(luò)，可方便地改造成頻率資源共享的集群移

17、動通信網(wǎng)。這一點充分證實了集群的優(yōu)點，即充分利用原有設(shè)施，減少投資同時滿足各自需要，實現(xiàn)了高效益。  當(dāng)上述網(wǎng)絡(luò)中基站只有一個時，網(wǎng)絡(luò)就簡化成單區(qū)、單中心網(wǎng)絡(luò)。它同樣是由控制中心、基站、有線或無線調(diào)度臺以及若干移動臺組成?；竞涂刂浦行目稍O(shè)在同一地點，也可分別設(shè)在不同地點，兩者之間同樣可通過無線或有線傳輸電路連接。通過用戶線或中繼線，同樣也可以實現(xiàn)控制中心與用戶小交換機或市話端局的連接。 </p>&

18、lt;p>　　2.1.2 多區(qū)、多中心、多層次網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　如圖2．2及圖2．3所示，由區(qū)域控制中心、多個控制中心、多基站組成而形成整個服務(wù)區(qū)?？梢钥闯?，圖2．2各控制中心通過有線或無線傳輸電路連接至區(qū)域控制中心，即形成了圖2．3所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。各控制中心將受到上一級的區(qū)域控制中心控制及管理。 </p><p><b>　　圖</b></p&g

19、t;<p>　　圖2.2 多區(qū)、多中心網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　圖2.3 多區(qū)多層次多中心網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　控制中心主要處理所管轄基站區(qū)內(nèi)和越區(qū)至本基站區(qū)內(nèi)移動用戶的業(yè)務(wù)。至于越區(qū)用戶識別碼的登記、控制頻道分配、有線或無線用戶尋找越區(qū)用戶的業(yè)務(wù)，換言之，即位置登記、轉(zhuǎn)移呼叫、越區(qū)頻道轉(zhuǎn)移的漫游業(yè)務(wù)，將區(qū)域控制中心處理。這樣就形成了二級管理的區(qū)域網(wǎng)。 </p>

20、;<p>　　根據(jù)業(yè)務(wù)需要，還可以設(shè)立更高級的管理中心，將其與區(qū)域中心相連接，也可以通過有線或無線傳輸通道，處理各下區(qū)域間用戶登記、呼叫建立、控制管理，從而對區(qū)域控制中心進(jìn)行控制、管理以及監(jiān)控。</p><p>　　2.2 集群通信系統(tǒng)的基本設(shè)備及組成 </p><p>　　集群通信系統(tǒng)除完成移動用戶之間的通信外，還應(yīng)能進(jìn)行市內(nèi)用戶與移動用戶間的通話。為達(dá)到這種通信目的，將中

21、心基地站和用戶終端結(jié)合在一起，再加上連接它們的有線通道和無線通道，就組成了一個移動通信網(wǎng)。</p><p>　　(1)基站  它由若干基本無線收發(fā)信機、天線共用器、天饋線系統(tǒng)和電源等設(shè)備組成。天線共用器包括發(fā)信合路器和接收多路分路器。天饋線系統(tǒng)包括接收天線、發(fā)射天線和饋線。(2)移動臺  用于運行中或停留在某未定地點進(jìn)行通信的用戶臺，它包括車載臺、便攜臺的手持臺，由收

22、發(fā)信機、控制單元、天饋線(或雙工臺)和電源組成。</p><p>　　(3)調(diào)度臺  它是能對移動臺進(jìn)行指揮、調(diào)度和管理的設(shè)備，分有線和無線調(diào)度臺兩種，無線調(diào)度臺由收發(fā)機、控制單元、天饋線(或雙工臺)、電源和操作臺組成。有線調(diào)度臺只有操作臺。</p><p>　　(4)控制中心  控制中心包括系統(tǒng)控制器、系統(tǒng)管理終端和電源等設(shè)備，它主要控制和管理

23、整個集群通信系統(tǒng)的運行、交換和接續(xù)。它由接口電源、交換矩陣、集群控制邏輯電路、有線接口電路、監(jiān)控系統(tǒng)、電源和微機組成。</p><p>　　集群通信系統(tǒng)的控制中心原理示意圖見圖2．5。其中有一個中央處理器，一個交換矩陣；一個調(diào)度指令臺，對應(yīng)一個收發(fā)基地臺。所有調(diào)度指令臺和基地臺都與交換中心相接。每一個調(diào)度臺每次可與它本網(wǎng)的一個移動臺通信。集群系統(tǒng)中的移動臺之間不允許直接通信。不是同一網(wǎng)的調(diào)度臺不允許通信。所有呼叫

24、按到達(dá)順序排隊處理。</p><p>　　控制中心具體功能為：把用戶線從市內(nèi)交換機擴展到移動用戶。轉(zhuǎn)接與處理音頻信號。把市話用戶線集中井分配到有限個無線信道上?？刂?、管理和檢測基站無線設(shè)備與移動臺狀態(tài)。</p><p>　　集群通信系統(tǒng)設(shè)備組成見圖2．6。 </p><p>　　圖2.6集群通信系統(tǒng)設(shè)備組成圖</p><p><b>

25、;　　圖</b></p><p>　　2.7集群通信系統(tǒng)控制中心原理示意圖</p><p>　　第三章 系統(tǒng)功能及工作原理  </p><p>　　3.1 集群通信系統(tǒng)功能</p><p>　　根據(jù)集群用戶業(yè)務(wù)需要，集群移動通信系統(tǒng)從組網(wǎng)規(guī)模上看，可分為單區(qū)系統(tǒng)和多區(qū)系統(tǒng)。 </p><p>

26、;　　單區(qū)系統(tǒng)適用于容量小、覆蓋面積小的業(yè)務(wù)組網(wǎng)，該系統(tǒng)設(shè)備組成簡單，即由一個基本型的系統(tǒng)設(shè)備組成。 </p><p>　　多區(qū)系統(tǒng)適用于容量大、覆蓋面大的業(yè)務(wù)組網(wǎng)，其系統(tǒng)設(shè)備組成復(fù)雜，它由多個單區(qū)系統(tǒng)加上連接設(shè)備(有線或無線及專用接口設(shè)備)組合而成。無論是單區(qū)制還是多區(qū)制的集群通信系統(tǒng)，它們所要完成的基本功能是相同的。</p><p>　　(1)系統(tǒng)一般功能(以典型系統(tǒng)為例)：

27、0;    集群系統(tǒng)信道：20個     單呼地址碼數(shù)目：48000個     群呼組數(shù)：4000     每群最大用戶數(shù)：48000     數(shù)據(jù)速率：1．2—19．2kbps 

28、    按續(xù)時間：小于0．5秒</p><p>　　(2)系統(tǒng)可靠性能     多信道：按申請分配，一個信道故障，仍正常工作；     接收機干擾關(guān)閉     發(fā)射機故障關(guān)閉   

29、0; 系統(tǒng)自我診斷     故障弱化</p><p>　　(3)系統(tǒng)入網(wǎng)功能     自動重發(fā)，按下PTT開關(guān)時，自動重發(fā)電話號碼，直到接通為止     忙時排隊／回叫(特有)     最近用戶優(yōu)先

30、     錯誤移動臺保護(hù)     連續(xù)性更新指定     禁止通話音     呼叫序列     個別私密通話     系統(tǒng)尋找和

31、鎖定       連網(wǎng)操作</p><p>　　(4)優(yōu)先級別     系統(tǒng)有5—8個優(yōu)先級別：     緊急呼叫     戰(zhàn)術(shù)性優(yōu)先     指令優(yōu)先&

32、#160;    操作性優(yōu)先     正常</p><p>　　(5)特殊呼叫     系統(tǒng)呼叫     大組呼叫     小組呼叫</p><p&

33、gt;　　(6)自動電話互聯(lián)     能提供自動全雙工移動電話功能     無線---有線轉(zhuǎn)換，無線電話會議     DTMF信令，50個號碼存取，自動撥號     私密通話    

34、0;數(shù)字話音加密     國內(nèi)長途，國際直撥(事先申請)     一般用戶限時</p><p>　　(7)特殊功能     移動數(shù)據(jù)終端     中斷和常用掃描    

35、; 內(nèi)部診斷結(jié)果和占用時間管理     自動多站選擇      無線電禁止     動態(tài)重組</p><p>　　(8)通信功能   無線用戶可與有線用戶進(jìn)行通信；有線用戶可與無線用戶選址通信(個人直呼和組呼)；無線用戶之間進(jìn)行

36、可選呼通信(個人選呼和組呼)。</p><p>　　(9)具有電腦管理自動計時計費系統(tǒng)功能，并設(shè)有話音存貯、輸出打印功能。</p><p>　　(10)根據(jù)不同用戶的需要，管理人員可通過顯示器和鍵盤或固化的標(biāo)準(zhǔn)軟件將通信網(wǎng)正常工作時的系統(tǒng)文件、用戶文件輸入計算機內(nèi)，使管理人員能及時了解網(wǎng)內(nèi)的工作情況</p><p>　　(11)具有全禁聽、禁發(fā)功能 &#

37、160; 若某一用戶在占用信道，其他無線用戶則處于禁聽、禁發(fā)狀態(tài)，即聽不到別的用戶講話聲音，通過電臺的收信指示燈，可以知道處于忙時。此時如有別的用戶發(fā)信，電臺則會通過本身的揚聲器發(fā)出忙時提示音，完成禁發(fā)，從而不會干擾正在通話的用戶。</p><p>　　(12)其他功能     故障報警，有聲、燈、顯示部位三種方式同時進(jìn)行。  &

38、#160;  中繼線使用情況記錄     基地臺故障報警     移動臺的數(shù)傳及終端處理     傳送圖表、圖片及靜止圖象     存貯電話號碼</p><p>　　(13)優(yōu)先級

39、60;  移動無線用戶分特權(quán)用戶和普通用戶5—8級，特權(quán)用戶具有強插、通話不限時、全呼、選呼功能；普通用戶不具備強插、通話、全呼、保留選呼功能。 </p><p>　　3.2 集群通信系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　網(wǎng)內(nèi)的所有用戶均未通信。所有移動臺(車臺、手持臺等)、固定臺及中心臺都守候在自身的信道上。移動臺與有線電話互連時，它通過自身的信道，發(fā)出一串?dāng)?shù)字信令，給

40、中心臺的網(wǎng)絡(luò)終端。網(wǎng)絡(luò)終端收到數(shù)字信令后，首先確認(rèn)該移動臺是否是合法用戶，如果該移動臺沒有進(jìn)行入網(wǎng)登 記處理，將不提供服務(wù)。果該移動臺是合法用戶，網(wǎng)絡(luò)終端通過計算機分配一個空閑信道給該用戶接上有線電話，建立通信。此信道被占用后，其它任何無線用戶不得在其拆線之前使用信道。如果沒有空閑信道，系統(tǒng)繁忙時，要求通信的用戶被編入等候行列進(jìn)行排隊。此時，網(wǎng)絡(luò)終端會自動發(fā)出無空閑的繁忙信號，請稍候。 一旦有空閑信道時，網(wǎng)絡(luò)終端會自動回叫排在第一位的用

41、戶，建立通信，而無需再操作任何系統(tǒng)。 </p><p>　　無線集群通信接續(xù)有移動臺至移動臺、移動臺至有線電話、有線電話至移動臺的幾種過程。現(xiàn)將移動臺至移動臺的接續(xù)工作過程用流程圖方式解釋如圖3.2，可參考系統(tǒng)框圖3.1。 </p><p><b>　　圖</b></p><p>　　3.1集群無限電通信系統(tǒng)框圖</p><

42、p>　　圖3.2 集群無線電通信系統(tǒng)工作流程圖</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　“千里之行，始于足下”。這一個月短暫而又充實的實習(xí)，除了對電信局的基本工作有了一定了解，在其他方面的收獲也是挺大的。作為一名一直生活在單純的大學(xué)校園的，這次的實習(xí)無疑將成為了踏入社會前的一個平臺，為今后踏入社會奠定了基礎(chǔ)。覺得在學(xué)校和單位的很大一個不同就

43、是進(jìn)入社會以后我們必須要有很強的責(zé)任心。在工作崗位上，必須要有強烈的責(zé)任感，要對自己的崗位負(fù)責(zé)，不論你是正式員工還是實習(xí)生，都要同樣嚴(yán)格要求自己。</p><p>　　通過對這些通信設(shè)備的認(rèn)識了解使我們把平時課堂上學(xué)習(xí)到的理論知識很好的融入了實踐，同時也加深了對知識的理解和掌握。更重要的是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下不僅掌握了重要的實踐能力更是看到了當(dāng)今這個行業(yè)的形勢和發(fā)展前景，對以后的就業(yè)成材起到了重要作用。最后通過這次

44、實習(xí)在其他方面也有不少心得體會。</p><p>　　通過本次認(rèn)識實習(xí)，了解了通信專業(yè)的基礎(chǔ)知識，開闊了眼界，增加了見聞，明白了一些通信設(shè)備的簡單原理，也明白了目前該行業(yè)的最新發(fā)展，得到了很多寶貴的知識財富，同時也認(rèn)識到目前的IT形勢發(fā)展之快，我們隨時都要學(xué)習(xí)新的知識充實自己才能迎合社會的需要。虛心學(xué)習(xí)能學(xué)到東西才是最重要的。另一面自己也看見了自己的不足，還需要努力學(xué)習(xí)，了解更多相關(guān)知識，豐富自己的閱歷，多請教老

45、師和有關(guān)人員，通過各個渠道學(xué)習(xí)和了解通信工程的有關(guān)知識，為今后踏入社會奠定堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]鄭祖輝等編著.數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)（第3版）,電子工業(yè)出版社,2008 </p><p>　　[2]李建東，郭梯云,鄔國揚編著.移動通信（第四版）, 西安電子科技大學(xué)出版社,2006&l