集群通信系統(tǒng)是一種用于集團(tuán)調(diào)度指揮的專(zhuān)業(yè)移動(dòng)通信系統(tǒng)，主要應(yīng)用在各專(zhuān)業(yè)域域，歷史與實(shí)踐證明集群通信是專(zhuān)業(yè)通信中行之有效的通信手段之一。和普通的移動(dòng)通信不同，集群通信最大的特點(diǎn)是話音通信采用PTT按鍵以一按即通的方式接續(xù)，被叫無(wú)須摘機(jī)即可接聽(tīng)，接續(xù)速度較快，且最為重要的是能迅速建立群組呼叫，在實(shí)際的調(diào)度指揮應(yīng)用中，群組通訊是最為常用的通信手段。

一、集群聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的困惑

人們不難發(fā)現(xiàn)，集群中最成熟的研究還是基于單基站的模式，引入信令信道及邀請(qǐng)時(shí)隙等，在集群模式下，用戶被有效的管理，頻率資源被共享，用戶被賦予多種權(quán)限，最大限度的保障調(diào)度指揮業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。

但在實(shí)際應(yīng)用中，單基站的覆蓋范圍有限，以最常用的大區(qū)制集群為例，理論上的覆蓋半徑也只有十幾公里，而公安等行業(yè)的調(diào)度指揮業(yè)務(wù)，需要全市、全省，乃至全國(guó)范圍的有效覆蓋，集群通信系統(tǒng)逐步發(fā)展了多基站聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，將多個(gè)集群系統(tǒng)基站結(jié)合在一起，構(gòu)建成統(tǒng)一使用和管理的集群通信系統(tǒng)，在集群系統(tǒng)內(nèi)，用戶在各個(gè)基站內(nèi)自由漫游，無(wú)論處在哪個(gè)基站，都能建立快速的呼叫，就如同在單個(gè)基站下一樣的工作。

在多基站聯(lián)網(wǎng)的集群系統(tǒng)中，人們通常采用與公網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)類(lèi)似的方式實(shí)現(xiàn)跨基站的呼叫，即用戶呼叫模式，通過(guò)移動(dòng)用戶漫游登記，確定用戶的存在，當(dāng)呼叫建立時(shí)，被叫用戶的當(dāng)前所在基站將被納入本次呼叫需要建立的范圍，當(dāng)一次群組呼叫的被叫用戶分布在若干個(gè)基站時(shí)，本次群組呼叫將根據(jù)上述條件在多個(gè)基站建立。

這種傳統(tǒng)的呼叫模式，在實(shí)際使用中是合理和有效的嗎？人們發(fā)現(xiàn)，集群系統(tǒng)在較大的范圍，較復(fù)雜的地形應(yīng)用時(shí)，出現(xiàn)一系列的問(wèn)題：

◇為每個(gè)漫游的用戶建立鏈路合理嗎？

◇群組呼叫的區(qū)域性很強(qiáng)，需要建立呼叫的區(qū)域因暫時(shí)沒(méi)有用戶登記，可以不在本次呼叫覆蓋的范圍嗎？

◇在兩個(gè)相鄰的基站，用戶會(huì)反復(fù)的漫游登記及離開(kāi)，呼叫的穩(wěn)定性如何保障？

◇在重要的調(diào)度指揮中，尋找用戶更重要，還是建立有效覆蓋的呼叫空間更重要？

二、用戶呼叫模式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

呼叫接入控制是無(wú)線資源管理的主要內(nèi)容，合理的呼叫模式能使系統(tǒng)有較好的適應(yīng)能力，從而最大限度的保障系統(tǒng)的效率。

集群系統(tǒng)最基本的功能是建立語(yǔ)音通信，通話方式包括單呼、組呼、群呼（全呼）等，進(jìn)行單呼時(shí)，系統(tǒng)通常在呼叫建立前進(jìn)行可靠性檢查，以避免被叫用戶不能參與時(shí)無(wú)謂的分配信道資源。當(dāng)單呼在兩個(gè)基站間建立時(shí)，系統(tǒng)將分配兩個(gè)基站的各一個(gè)信道用于建立話務(wù)通道。被叫用戶漫游時(shí)，則依賴(lài)于漫游用戶在異地的有效登記，系統(tǒng)根據(jù)漫游登記信息，在主叫用戶所在的基站，和漫游登記的基站分配信道，建立話務(wù)通道。

這種類(lèi)似于公網(wǎng)的登記和呼叫模式，在單呼中是合理且可靠的。

集群系統(tǒng)的組呼是比單呼更為常用的呼叫方式，按PTT通話的單工模式正是為群組呼設(shè)置的，可以說(shuō)多方通話的群組呼才是集群系統(tǒng)調(diào)度指揮的根本所在。

與單呼不同，為了保障在最短的時(shí)間內(nèi)建立呼叫，組呼建立前系統(tǒng)并不作可靠性檢查，在單個(gè)基站時(shí)，組呼在本基站空閑信道直接建立，集群系統(tǒng)的組呼正是通過(guò)放棄可靠性檢查來(lái)保持高效的接續(xù)。

但在多基站聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)中，由于組內(nèi)用戶可能漫游至其他基站，系統(tǒng)為保證漫游用戶參與組呼呼叫，雖然仍不作可靠性檢查，但需要檢查用戶的漫游登記的狀況，根據(jù)全部的漫游登記信息建立跨多個(gè)基站的呼叫，即在組呼中依然延續(xù)單呼的用戶呼叫模式。

用戶呼叫模式在組呼中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)在于，可以保障每一個(gè)有效登記的漫游用戶參與呼叫，且呼叫覆蓋的區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)用戶有效存在的區(qū)域。正是這種看似完美的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致用戶呼叫模式被集群系統(tǒng)廠家長(zhǎng)期沿用。

但在實(shí)際組網(wǎng)使用中，用戶呼叫模式至少有以下三個(gè)明顯的缺陷：

1. 以漫游用戶的個(gè)人行為為依據(jù)，確定呼叫的資源占用具有明顯的不合理性，組內(nèi)成員因公因私導(dǎo)致漫游時(shí)，均有可能不需要參與本組呼叫，無(wú)謂的占用鏈路和信道，導(dǎo)致系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。

2. 反之，對(duì)于需要參與組呼的漫游用戶，因系統(tǒng)以漫游登記為依據(jù)，而用戶在新基站登記注冊(cè)需要時(shí)間，期間組呼建立時(shí)有可能導(dǎo)致該基站不在其范圍內(nèi)，漫游進(jìn)入該基站的用戶不能參與呼叫，這種因用戶呼叫模式引起的漏呼，通常不能用呼叫遲入功能彌補(bǔ)。

3. 因?yàn)橥耆�倚重漫游登記作為呼叫覆蓋的依據(jù)，系統(tǒng)對(duì)漫游登記信息必須做出即時(shí)的反映，時(shí)刻更新中央數(shù)據(jù)庫(kù)信息，如圖2所示，當(dāng)一個(gè)用戶M在A、B兩個(gè)基站間工作時(shí)，因建筑物臨時(shí)阻擋等因素，可能導(dǎo)致用戶在兩個(gè)基站反復(fù)登記，A、B基站將登記信息頻繁向中央數(shù)據(jù)庫(kù)更新，當(dāng)有N個(gè)類(lèi)似M的用戶，且N數(shù)只夠大時(shí)，中央數(shù)據(jù)庫(kù)（交換機(jī)）出現(xiàn)了“忙亂”現(xiàn)象，并大量占用數(shù)據(jù)鏈路。而且上述第二條描述的漏呼現(xiàn)象也不可避免的出現(xiàn)。

集群系統(tǒng)在多基站聯(lián)網(wǎng)，覆蓋地形復(fù)雜的區(qū)域時(shí)，用戶呼叫模式帶來(lái)的組呼問(wèn)題會(huì)明顯出現(xiàn)，令用戶感覺(jué)集群聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不好使，呼叫不可靠。

三、用信道呼叫替代用戶呼叫模式

基于實(shí)際應(yīng)用的積累和對(duì)集群系統(tǒng)工作原理的深刻理解，優(yōu)能在新的PDT數(shù)字集群系統(tǒng)，首次系統(tǒng)地用新的信道呼叫模式，替代傳統(tǒng)的用戶呼叫模式，用于集群聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的群組呼業(yè)務(wù)，信道呼叫模式基于以下的理論：

1. 極大部分組呼業(yè)務(wù)與區(qū)域相關(guān)，區(qū)域范圍相對(duì)固定，并不按漫游用戶隨意改變。

2. 組呼建立時(shí)，對(duì)指定區(qū)域的有效覆蓋比找到組內(nèi)所有用戶更重要。

3. 組呼業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)區(qū)域的基站，即便暫時(shí)無(wú)本組用戶，依然應(yīng)該建立呼叫，以便遲入用戶及時(shí)進(jìn)入，最大限度的保證組呼業(yè)務(wù)的可靠性。
(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)