集群无线通信系统培训教材.ppt
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1、,集群通信,MPT-1327集群通信调度系统,培训教材,编写 刘洪泽,集群通信,北京市万格通讯新技术有限公司,集群通信,目录 序 万格与产品第一章 集群通信简介第二章 集群系统的信号过程第三章 集群系统设备与操作第四章 集群系统的信令,集群通信,前言 本教材是针对集群操作维护人员编写的。主要包括集群通信的一般概念和特点、集群 系统的结构和功能、集群设备的操作和维护 知识。采用幻灯方式编写,图文并茂,直观易学。本教材已经制作成光盘,需要可向本公司索 取。,序,集群通信,北京市万格通讯新技术公司,北京市高新技术企业,序,集群通信,高 新 技 术 企 业 证 书企业名称:北京市万格新技术公司统一编号
2、:014046B北京市科学技术委员会,北京市万格新技术公司,序,集群通信,VIG-9600集群通信调度系统,自主知识产权,最好的技术支持,可进行二次开发,序,集群通信,公 安 部 信 息 通 信 局关于350兆警用无线通信设备检测情况的通报公信通1999117号各省、自治区、直辖市公安厅、局通信处:为加强、规范经检测和资质认证,以下10家公司,允许在公安系统内销售:1、北京市万格新技术公司 1999年4月6日,序,集群通信,公安移动通信网警用自动级规范(GA176-1998),万格参与研制,万格提供实验室,荣获科技进步一等奖,序,集群通信,科技进步奖 证 书 获奖项目:公安移动通信网 警用自动
3、级规范 为了表彰在促进(GA176-1998)公安科学技术进步 获 奖 者:万格公司刘洪泽工作中做出重大贡 奖励等级:一等献,特颁发此证书,奖励日期:一九九九年以资鼓励。编号:1999GN7-0107 公安部科技奖励评审委员会,序,集群通信,MPT-1327/CPS,集群信令测试仪,万格设计制造,公安部检测中心使用,用于各种集群产品在公安部准许入网的信令标准检测,序,集群通信,中 华 人 民 共 和 国 公 安 部关于研制集群信令测试仪的委托函公办通1997210号万格新技术公司:为加强公安350兆集群通信设备市场的管理,贯彻执行公安部的公安350兆通信设备销售许可证管理暂行规定,需对进入公安
4、系统的350兆集群通信设备进行检测。特委托你们根据MPT1327/1343协议和公安部颁布的警用自动级(集群)信令规范研制集群信令测试仪。一九九七年八月六日,序,集群通信,传统产品 VIG9600 集群通信调度系统 VIG9800 集群网络管理中心 VIG9680 多媒体中心调度台 VIG9000 警用集群信令测试仪,序,集群通信,新产品 VIG0100 集群无线分基站 VIG0231 集群/常规联网器 VIG0301 多座席接处警系统 V-PMI 移动数据传输平台,序,集群通信,序,VIG0301 多座席接处警系统,三警合一 接处警 智能ACD 分配策略 支持多种 无线处警,集群通信,V-P
5、MI 移动数据传输平台,违章司机、肇事车辆信息查询 丢失车辆信息查询 罪犯身份信息查询,序,刘洪泽,无线通信,集群通信培训教材,第一章 集群通信简介,无线通信,内容提要,一、专网移动通信二、公安移动通信标准三、公安信令标准四、公安集群的相关产品五、集群通信系统的网络六、集群通信的必要性,无线通信,一、专网移动通信,1.专网移动通信,业务种类:指挥调度系统 服务区域:大区制 用户容量:中、小容量 工作方式:半双工为主,全双工为辅 设备制式:常规 准集群 集群,无线通信,元器件 设备 技术 电子管 步谈机 对讲 半导体 手持/车载电台 常规转信 小规模集成电路 小型化 准集群 大规模集成电路 小型
6、化、自动化、智能化 集群,2.专网移动通信的发展过程,一、专网移动通信,无线通信,3.专网移动通信的分类,一、专网移动通信,无线通信,4.移动通信的工作方式(1)单工制 一方只能发射 另一方只能接收 例如:寻呼系统(2)双工制 双方可以同时收发 例如:大哥大,一、专网移动通信,无线通信,(3)半双工制 通信双方平时都处于接收状态,某一方发射时,另一方便可以接受到。双方不可以同时发射。例如:对讲机,一、专网移动通信,无线通信,5.从常规到集群,常规转信台 增加控制器 一个控制信道 其余业务信道 所有用户守候 在控制信道上 通话时被随机 分配业务信道 集群通信系统,一、专网移动通信,无线通信,1.
7、中国公安通信标准,设备制式:集群 信令标准:MPT1327/1343 编号方式:CPSx 覆盖方式:大区制 工作方式:半双工为主,全双工为辅,二、公安移动通信标准,无线通信,2.集群的概念 集群:英文原译“中继”、“干线”,这里是多信道用户共享。,平时所有移动台守候在控制信道上 通话时被分配到空闲业务信道上 所有业务信道被所有用户所共享,二、公安移动通信标准,无线通信,资源共享频率、设施、服务区、业务、费用。先进的数字信令接续快、功能强。先进的用户管理功能鉴权、级别、权限。多种呼叫功能 个呼、组呼、紧急、包容、电话。具有一定的保密性。适用于调度指挥。故障弱化能力强。,二、公安移动通信标准,3.
8、集群通信的特点,无线通信,集群信道利用率高示意图:,信道数相同 需要通话的 用户数相同 常规信道 三个空闲信道 多三个用户等待,二、公安移动通信标准,无线通信,4.集群系统管理功能,二、公安移动通信标准,信道管理:控制信道与业务信道指定。专用与非专用控制信道设定。固定与轮换控制信道设定。交换机管理:有线与无线的连接和交换。通话限时:一次通话的最大限定时间。可以分段。运行状态监视:通过管理终端显示各信道的忙闲。系统自我诊断:故障自检、声光报警。统计功能:用户呼叫记录、话务量统计、计费。,无线通信,5.集群系统用户管理功能,档案:用户注册登记,级别、权限的设定。鉴权:系统只支持已经登记注册的用户的
9、各种呼叫。级别:用户被划分成若干级别(通常为3级)高级用户强拆强插。中级用户优先排队。同级用户按时间先后排队。权限:用户被赋予不同的权限 可呼类型、电话(内线、外线、长途)、漫游。,二、公安移动通信标准,无线通信,6.集群用户的呼叫接续功能,个呼:单一用户 单一用户组呼:单一用户 群体用户全呼:单一用户 全体用户电话:无线用户 电话用户紧急:单一用户 单一或群体用户(强拆强插)优先:单一用户 单一或群体用户(优先排队)包容:通话用户 单一或群体用户,二、公安移动通信标准,无线通信,广播:单一用户 群体用户。(被叫不能讲话)状态:单一用户 单一或群体用户。(发送代码0、131)数据:单一用户 单
10、一或群体用户。(发送低速数据1.2Kb/s)告警:单一用户 主调度台。调度:调度台 单一或群体用户。呼叫转移:呼叫指向被叫所转移的用户。,二、公安移动通信标准,无线通信,7.集群系统入网功能,入网时间:按下PTT开关至接入话音信道的时间。应 0.5S遇忙排队:信道忙时,自动排队,有空闲信道时给队首用户。强拆:信道忙时,对于最高级别用户或紧急呼叫用户,系统 会拆除一对低级别通话用户,空出信道让最高级或紧 急用户使用。强插:被叫忙时,对于最高级别用户或紧急呼叫用户,系统 会拆除与被叫通话的低级别用户,让最高级或紧急用 户插入与被叫通话。动态重组:系统通过空中信令,临时将某些用户编入一组。摇毙复活:
11、系统通过空中信令,将某个用户摇毙,该用户机 将丧失所有功能;只有接收到复活指令后,才恢复。,二、公安移动通信标准,无线通信,8.集群系统维护功能,热备份:控制器 控制信道每一个信道都是控制信道的热备份。故障弱化:分散控制某一部分信道故障,系统照常工作。模块化结构某一部分模块故障,系统照常工作。分散供电某一部分信道电源故障,不影响其他。信道回落将信道变为常规转信台,分配用户机频点。,二、公安移动通信标准,1.信令的概念 用户、用户台、集群基站之间,所传送的标志、拨号和控制信息。,(1)标志信令:信道忙闲、摘机、挂机(2)拨号信令:主叫用户发送的被叫用户地址码(3)控制信令:分配信道、清除信道、信
12、道排队,无线通信,三、公安信令标准,2.信令的传输方式随路信令:与话音同时传送信令。(亚音频信令)共路信令:采用专用信道传送信令。(MPT-1327信令),3.信令的信号形式模拟信令:采用不同频率的模拟音频、亚音频信号标志信令。例如:DTMF、CCSC数字信令:采用数字信号标志信令。例如:MPT-1327、LTR,无线通信,三、公安信令标准,无线通信,4.MPT-1327信令,产生于20世纪80年代初,英国电信局。公开信令。(信令标准公开)集群专用信令。它规定了集群基站与移动台之间的通信规程。是1200b/s数字信令,快速移频键控调制。编码容量大。传输速率较高、接续速度较快。抗干扰能力较强。,
13、三、公安信令标准,无线通信,快速移频键控调制(FFSK),波形衔接平滑,不会产生新的高频成分,便于在音频带宽内传输。,三、公安信令标准,无线通信,5.中国公安警用集群信令标准(GA176-1998),空中信令全部执行MPT-1327标准。MPT-1343 文件的绝大部分。用户编号发明了CPSX编号方式。增加了很多警用功能。对频率进行了全面规划。对于号码前置符(用户区号),统一规划和分配。对于系统识别码(SYS)进行了统一规划和分配。,三、公安信令标准,无线通信,(1)MPT-1343 用户编码方式(由 MPT-1343所规定,它是MPT-1327的补充文件)用户身份码包括:个呼身份码(UN)和
14、组呼身份码(GN)UN=PPP+FFFF+UUU(十位拨号)GN=PPP+FFFF+GGG(十位拨号)其中:PPP 区号(前置符)取值:200317 FFFF 队号(个呼或组呼)取值:20016050 UUU 个呼号 取值:200899 GGG 组呼号 取值:900998,三、公安信令标准,6.用户编码方式,无线通信,(2)CPSX编号方式,CPSX用户身份码格式UN=PPP+FF+UUU(八位拨号)GN=PPP+FF+GGG(八位拨号)其中:PPP 区号(前置符)取值:200317 FF 队号(个呼或组呼)取值:2079 UUU 个呼号 取值:200899 GGG 组呼号 取值:900999
15、,三、公安信令标准,无线通信,CPS拨号方式,同区同队呼叫拨号:三位拨号 例如:621 931同区异队呼叫拨号:五位拨号 例如:22 231 22 910异区异队呼叫拨号:八位拨号 例如:201 20 256 201 20 902,三、公安信令标准,无线通信,CPS用户身份码资源(按CPS10计算),区号:128个区/全网(200317)队号:10个队/每区(个呼、组呼和跨呼)个呼号:700个/每队组呼号:100个/每队跨呼号:10个/每队(跨队组呼号)个呼号/全网=70020128=1792000组呼号/全网=100 20128=256000跨呼号/全网=10020128=25600,三、公
16、安信令标准,用户队号与ID码的关系,CPS10队列 个 组 个 组 个 组 个 组 个 组 个 组 个 组 个 组 个 组 个 组 1 810 1620 2430 3240 4050 4860 5670 6480 7290 8100ID码ID码 2 7001 8001MPT-1343队列 个呼 组呼 队号 2001 5500 5501 6050,700 100 10队号 20队 20队 21队 38队 39队,结论:CPS与MPT-1343不能混合编队!,三、公安信令标准,无线通信,无线通信,7.CPS与MPT-1343用户编号的区别,编号方式 MPT-1343 CPSX号码长度 10 位 8
17、位队号长度 4位 2位个呼组呼队号 两种队号不同 两种队号相同与ID码的关系 个呼号在低段 个呼号、组呼号 组呼号在高段 高低段都有,三、公安信令标准,无线通信,1.集群单基站:集群网络的基本单元,可以覆盖一个中小城市。,四、公安集群的相关产品,无线通信,2.集群节点中心:集群网络的中枢。,四、警用集群的相关产品,网络控制软件包,位置登记库软件包,路由登记库软件包,计费系统软件包,联网路由、会议,至各个基站的链路接口,无线通信,四、警用集群的相关产品,集群无线分基站(延伸站):集群覆盖盲点的补赏自带无线链路分站用户工作在集群方式,分站可以独立工作。,VIG9600,3.集群无线分基站(延伸站)
18、,用途集群基站盲区补点扩大集群站覆盖区,功能各种集群呼叫功能主站故障独立工作,四、警用集群的相关产品,VIG9600,3.集群无线分基站(延伸站),优点自带无线链路无需额外链路资源,缺点两套天线易相互干扰跨站呼叫占用主站信道,四、警用集群的相关产品,无线通信,四、警用集群的相关产品,常规无线分基站:集群覆盖盲点的补赏。自带无线链路(可选有线链路)。分站用户工作在常规方式,分站可以独立工作。集群与常规拨号互通。,无线通信,四、警用集群的相关产品,同播网:,一用户讲话在各 转信台播放(适用于话务量 小、覆盖面积大 的场合)各个转信台可采 用相同频率,称 做:同频同播(适用于过网频 繁的场合),常规
19、转信的联网方案、一呼百应,无线通信,四、警用集群的相关产品,同播技术:,各个转信台发射频率的稳定度极高 两个同播基站的话音至重叠覆盖区的时延必须相同 某个移动用户的话音,可能同时被两个以上的转信台 接收。控制器应能够选择质量好的信号进行同播,无线通信,四、警用集群的相关产品,6.集群同播方式:,对于某些组呼号的呼 叫,系统会在各个基 站分配一个信道供本 小组使用,这些信道 具有相同的频点。以 达到自动过网通话。集群同播方式适用于 大城市多基站、高速 公路和江河防洪等。,无线通信,四、警用集群的相关产品,集群同播技术:,各个转信台发射频率的稳定度极高。两个同播基站的话音,至重叠覆盖区的时延必须相
20、同。某个移动用户的话音,可能同时被两个以上的转信台 接收。控制器应能够选择质量好的信号进行同播 业务信道跳频技术,可以实现同频同播,同时保证系 统的用户容量不会减少。,无线通信,1.单区单基站,五、集群通信系统的网络,覆盖半径天线高度地貌地物植被平原70m塔手机:20km车台:40km,无线通信,五、集群通信系统的网络,2.单区多基站,适用于全国、省和直辖市的联网。支持网内用户的互通和漫游,VIG9600,网络管理中心(节点),时分交换机,基站控制器,基站控制器,基站控制器,时分交换机,时分交换机,集群基站1,集群基站2,集群基站N,数据链路每基站1路数率:9600b/sRS232接口,话音链
21、路每基站2-4路AB/EM接口,链路设备:交换机、微波等,2.单区多基站,五、集群通信系统的网络,无线通信,五、集群通信系统的网络,3.多区多基站,适用于全国、省和直辖市的联网。支持网内用户的互通和漫游,VIG9600,4.主分站结构,基站控制器,集群主基站,时分交换机,时分交换机,基站控制器,集群分基站,数据链路每分基站1路数率:9600b/sRS232接口,话音链路每分基站2路*AB/EM接口,链路设备,交换机微波等,五、集群通信系统的网络,无线通信,五、集群通信系统的网络,5.集群网络实例,集群通信,可使用信道,六、集群通信的必要性,集群通信,使用信令,六、集群通信的必要性,集群通信,通
22、话方式,六、集群通信的必要性,集群通信,服务对象,六、集群通信的必要性,集群通信,覆盖区,1,2,3,4,5,6,7,基站,基站,20km,20km,6km,基站,六、集群通信的必要性,集群通信,保密性,六、集群通信的必要性,集群通信,用户级别,六、集群通信的必要性,集群通信,强插,呼叫F,六、集群通信的必要性,集群通信,强拆,A呼叫C,六、集群通信的必要性,集群通信,用户身份码,六、集群通信的必要性,集群通信,用户身份码,六、集群通信的必要性,集群通信,动态编组,动态组:968成员:202、203、205,968,968,968,按PTT组内通话,六、集群通信的必要性,集群通信,指令信道开放
23、,905组:E、F、G,开放信道3,六、集群通信的必要性,集群通信,遥毙复活,六、集群通信的必要性,VIG9600,14.集群与常规的区别,六、集群通信的必要性,VIG9600,15.集群与蜂窝的区别,六、集群通信的必要性,刘洪泽,集群通信,集群通信培训教材,第二章 集群系统的信号过程,集群通信,内容提要,一、信令信号过程二、语音信号过程三、控制信号过程四、联网信号过程五、分站信号过程六、移动台的入网,集群通信,一、信令信号过程,1.控制信道空闲时的下行信令,控制信道不间断的发送下行信令,移动台通过下行信令搜寻控制道和守候,帧时隙 时隙,64bits 64bits 64bits 64bits
24、64bits 64bits 64bits 64bits,帧同步系统识别码,邀请类信息控制类信息,帧时隙 时隙,帧时隙 时隙,帧时隙 时隙,供移动台搜寻控制信道,邀请呼叫类型邀请用户范围可发呼叫时隙,广播信息移向控制信道控制信道标识,供移动台数据同步,集群通信,一、信令信号过程,2.单基站个别呼叫,请求信令:A呼叫B,有效性检查信令:B准备好?,应答信令:B已经准备好。,信道分配信令:CH=268,信道分配信令:CH=268,清除信令,清除信令,拆线信令,拆线信令,主、被叫均可拆线,监权:A、B合法,话务信道 CH=268,通话,通话,集群通信,一、信令信号过程,3.单基站组群呼叫,901 90
25、1901,请求信令:A呼叫901组,信道分配信令:CH=268,信道分配信令:CH=268,组呼维护信令:901、CH=268,定时发送,拆线信令,清除信令,清除信令,主叫拆线,监权:A、901合法,话务信道 CH=268,通话,通话,集群通信,一、信令信号过程,4.电话呼叫,基站控制器,时分交换机,公安交换机,2108,A呼叫2108电话,A呼叫2108电话,呼叫2108电话,拨号2108,送振铃音,摘机,监权:A合法、有打局内电话权限,集群通信,二、语音信号过程,1.个别呼叫通话,话务信道处于转信状态A讲话:A 接收机 发射机 BB讲话:B 接收机 发射机 A,话务信道,发射,接收,集群通
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