一、用戶的背景情況和要求

本項(xiàng)目是為城市管理部門設(shè)計(jì)的一套數(shù)字集群調(diào)度通信方案。用戶基本情況和通信要求如下：

行政區(qū)域：不超過20×20=400平方公里。要求架設(shè)3個(gè)基站，呈三角形分布。3個(gè)基站通過IP相互聯(lián)網(wǎng)（有可能是通過無線網(wǎng)橋的方式）。

每個(gè)基站6信道。每個(gè)基站通過合路器和分路器獨(dú)立架設(shè)主天線。終端數(shù)量大約在200-300臺(tái)，車載臺(tái)30臺(tái)。通信覆蓋全部行政區(qū)域。

可實(shí)現(xiàn)單呼、組呼、全呼功能。具備漫游功能。根據(jù)使用人員的特點(diǎn)，設(shè)定其工作的基站和范圍。對(duì)終端有管理功能：遙斃和復(fù)活。緊急呼叫功能。統(tǒng)一指揮調(diào)度功能。通過軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況。對(duì)通話記錄有錄音功能。系統(tǒng)有故障弱化功能，單信道（基站）故障不影響其它信道（基站）使用。

二、推薦系統(tǒng)方案

根據(jù)用戶的情況和和對(duì)通信系統(tǒng)的要求，我們推薦采用日本建伍公司NEXEDGE數(shù)字集群通信系統(tǒng)。

所謂集群系統(tǒng)，就是具備強(qiáng)大的智能化通信管理功能的多信道自動(dòng)分配系統(tǒng)。類似辦公室集團(tuán)電話的小交換機(jī)，雖然辦公室的電話有多條線，但對(duì)方只需撥打一個(gè)代表性的電話號(hào)碼，即使辦公室的這個(gè)號(hào)碼的線在使用中，只要其它電話線有空閑的，就自動(dòng)將來話轉(zhuǎn)到那個(gè)空閑的電話線上，接通電話。對(duì)方不會(huì)因?yàn)閾艽虻碾娫捥?hào)碼正在使用中而聽到占線音，造成撥打失敗。無線集群系統(tǒng)也有這個(gè)特性，無論是哪個(gè)部門的用戶，當(dāng)他發(fā)出呼叫請(qǐng)求后，只要有一個(gè)話務(wù)信道空閑，就會(huì)自動(dòng)接受他的呼叫請(qǐng)求，分配空閑信道讓他們通話。即，系統(tǒng)內(nèi)的所有用戶共享系統(tǒng)全部的信道資源，信道的使用效率高，用戶也不用手工切換信道來尋找要使用的信道。反之，在常規(guī)系統(tǒng)中，即使架設(shè)了多個(gè)信道，對(duì)講機(jī)也只能在自己守侯的信道上通信。如果自己的信道處于被占用中，而其他信道有空閑，他也無法使用。因?yàn)榧词鼓阕约河檬謩?dòng)切換到空閑信道上，你想呼叫的對(duì)方也無法知道你轉(zhuǎn)換到哪個(gè)信道上，無法跟隨你轉(zhuǎn)換到相同的信道，也就無法通信。集群系統(tǒng)能夠很好的解決此類問題，由此，在同等呼通率的條件下衡量，集群系統(tǒng)平均每一個(gè)信道可承載的用戶數(shù)量是常規(guī)系統(tǒng)的一倍以上。另一方面，集群系統(tǒng)還具備多種通信優(yōu)先級(jí)的劃分、遇忙排隊(duì)、高優(yōu)先級(jí)別用戶優(yōu)先享用系統(tǒng)的資源、系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控等強(qiáng)大的通信管理功能，這些都是常規(guī)系統(tǒng)不具備的能力。集群系統(tǒng)的典型特征是自動(dòng)化分配空閑信道和智能化的通信控制和管理。因此，僅能空閑信道自動(dòng)分配，沒有強(qiáng)大的通信管理功能配合，依然不能稱為真正的集群系統(tǒng)。NEXEDGE系統(tǒng)是一個(gè)完全符合集群系統(tǒng)特征的、具有強(qiáng)大管理和調(diào)度功能的真正的大區(qū)制數(shù)字集群系統(tǒng)。

推薦采用NEXEDGE數(shù)字通信系統(tǒng)的主要原因是基于兩個(gè)方面，一方面是順應(yīng)國(guó)家法規(guī)和頻率規(guī)劃發(fā)展的要求，另一方面是NEXEDGE數(shù)字集群系統(tǒng)的適用性。

2-1.?國(guó)家法規(guī)和頻率規(guī)劃發(fā)展的客觀要求:2009年12月，中國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布了666號(hào)《關(guān)于150MHz\400MHz頻段專用對(duì)講機(jī)頻率規(guī)劃和使用管理有關(guān)事宜的通知》。通知規(guī)定：從2011年1月1日起停止辦理150MHz、400MHz模擬對(duì)講機(jī)的型號(hào)核準(zhǔn)申請(qǐng)；對(duì)到期的模擬對(duì)講機(jī)型號(hào)核準(zhǔn)證不再辦理延期。該通知意味著到從2016年1月1日開始，150MHz、400MHz專業(yè)模擬對(duì)講機(jī)將失去合法使用的基礎(chǔ)。

2-2.?NEXEDGE數(shù)字集群系統(tǒng)的適用性?NEXEDGE系統(tǒng)是一個(gè)大型的綜合數(shù)字調(diào)度通信平臺(tái)。其中包括了數(shù)字集群應(yīng)用方式，并且具備多基站IP聯(lián)網(wǎng)數(shù)字集群工作方式。NEXEDGE多基站IP聯(lián)網(wǎng)集群系統(tǒng)最大用戶容量達(dá)到60000個(gè)，根據(jù)IP尋址方式不同，最大聯(lián)網(wǎng)基站數(shù)量可達(dá)16個(gè)或48個(gè)。完全滿足用戶對(duì)無線通信系統(tǒng)的規(guī)劃要求。

NEXEDGE系統(tǒng)采用具有新型濾波技術(shù)的超窄帶FDMA方式，頻帶外雜散輻射相對(duì)小，大幅度降低了對(duì)其它電子設(shè)備造成干擾的可能性。同時(shí)，超窄帶FDMA技術(shù)的電臺(tái)最小信道寬度達(dá)到了6.25kHz。是當(dāng)前實(shí)用化的最窄的通信信道。頻率利用效率可以達(dá)到最好的水平。

NEXEDGE系統(tǒng)采用超窄帶FDMA方式，接收機(jī)具有高接收靈敏度，在弱信號(hào)區(qū)和復(fù)雜地形環(huán)境中，信號(hào)接收能力強(qiáng)。有利于提高覆蓋區(qū)中的可通率，減少盲點(diǎn)。

NEXEDGE數(shù)字集群系統(tǒng)采用專用控制信道、分布式控制的集群方式，控制器和信道機(jī)合為一體，信道之間的數(shù)據(jù)交換只需要集線器或IP交換機(jī)即可，完全是簡(jiǎn)單、可靠的硬件交換設(shè)備?？煽啃愿?，造價(jià)相對(duì)較低。既不需要昂貴的中心交換機(jī)也不需要長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性差的服務(wù)器。特別是服務(wù)器，任何依賴于單一服務(wù)器的系統(tǒng)都不能說是可靠的。而主、備雙專業(yè)服務(wù)器的系統(tǒng)造價(jià)高昂，主/備服務(wù)器切換速度慢，一旦主服務(wù)器故障，即使有備份，系統(tǒng)停止服務(wù)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

NEXEDGE故障弱化能力強(qiáng)，適合對(duì)系統(tǒng)可靠性要求高的用戶使用。如果有某一臺(tái)信道機(jī)故障，也僅相當(dāng)于減少1路話務(wù)通道，對(duì)系統(tǒng)通信能力影響很小。即使控制信道故障，也能夠在11秒左右自動(dòng)從業(yè)務(wù)信道中生成新的控制信道，系統(tǒng)恢復(fù)工作的速度快。并且，由于控制信道是自生型備份，不需要平時(shí)閑置一臺(tái)備份設(shè)備，設(shè)備的利用效率高。此外，即使簡(jiǎn)單、可靠的集線器或IP交換機(jī)故障，集群功能一時(shí)喪失，但移動(dòng)臺(tái)將自動(dòng)切換到指定的信道上，該信道的信道機(jī)將自動(dòng)提供常規(guī)中轉(zhuǎn)服務(wù)，用戶本基站的通信范圍不會(huì)發(fā)生變化。而更換集線器或IP交換機(jī)非常簡(jiǎn)單和方便，僅是拔、插電纜的操作，系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間快。由于NEXEDGE控制是分布在各信道機(jī)上，因此，各基站的工作既相互聯(lián)網(wǎng)又相對(duì)獨(dú)立。任何一個(gè)基站出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響其它基站的工作。

NEXEDGE系統(tǒng)和終端具有緊急報(bào)警功能。而且，NEXEDGE采用專用控制信道方式，即使業(yè)務(wù)信道全忙時(shí)也可以保證短數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的傳輸。此功能有利于進(jìn)一步開發(fā)緊急情況報(bào)告的信息系統(tǒng)。

NEXEDGE集群系統(tǒng)安全措施嚴(yán)密，具備核查終端唯一的ESN號(hào)碼的功能。未預(yù)先登記ESN的電臺(tái)禁止入網(wǎng)。能夠有效防范外界非法用戶入網(wǎng)等侵害行為。與NEXEDGE系統(tǒng)配套使用的調(diào)度臺(tái)種類豐富，選擇余度大。通過調(diào)度臺(tái)可以高效率的指揮和管理終端。包括：對(duì)終端的遙斃/復(fù)活、通話的錄音等等。

三、NEXEDGE數(shù)字集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

NEXEDGE單基站數(shù)字集群系統(tǒng)采用積木式結(jié)構(gòu)，具有高度靈活的組合能力。各系統(tǒng)的核心由一個(gè)專用的數(shù)字信令控制信道和1個(gè)或多個(gè)話務(wù)信道構(gòu)成（最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也允許是一個(gè)信道，該信道既是控制信道也是話務(wù)信道）。用戶平時(shí)守候在控制信道上，當(dāng)要呼叫時(shí)，發(fā)出系統(tǒng)呼叫請(qǐng)求。系統(tǒng)接到呼叫請(qǐng)求后，驗(yàn)證通話雙方是合法用戶和有效的請(qǐng)求后，分配一個(gè)話務(wù)信道給通信雙方。雙方通信結(jié)束后，自動(dòng)返回控制信道守侯。專用控制信道方式對(duì)呼叫請(qǐng)求和信道分配能夠快速的處理，讓用戶享受到快捷的接入服務(wù)。系統(tǒng)可以提供小組通話和個(gè)別通話以及廣播呼叫、優(yōu)先級(jí)別劃分等豐富的功能。話務(wù)信道的數(shù)量可以根據(jù)用戶的需要而累加，最多可達(dá)29個(gè)信道（單一基站加上控制信道最大可達(dá)到30個(gè)信道）。各信道機(jī)之間通過IP集線器相連接，構(gòu)成集群系統(tǒng)的核心。當(dāng)控制信道出現(xiàn)故障時(shí)，在業(yè)務(wù)信道中有一個(gè)信道將變?yōu)榭刂菩诺?，不影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。

如果今后為覆蓋更大的通信范圍，可以增加基站的數(shù)量。如果各個(gè)基站之間需要互聯(lián)?？梢酝ㄟ^IP網(wǎng)相互連接各基站。形成多基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在廣闊的范圍能夠相互通信。

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單一基站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖和基站結(jié)構(gòu)示意圖如下：

多基站集群系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖