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天津市警用集群同播系统研究和应用 　　【摘 要】天津市公安局研究和引入集群同播技术改造早期的集群系统，解决系统覆盖范围较小、用户容量不足和电台无法自动漫游等问题，用以满足新时期天津公安工作对无线通信的业务需求。 　　【关键词】集群；同播；350兆；IP联网 　　 　　一、天津市警用集群同播系统的研究背景 　　近年来,随着计算机网络技术和无线通信技术的发展，警用MPT_1327系统已在我国公安、部队等部门广泛应用，在我国的专用移动通信中发挥了巨大的作用,满足了特殊部门对通信、调度和指挥的需求。伴随着应用需求的增强，无线通信网络的覆盖范围较小、频率资源紧张和保证电信级通信质量等问题已经日显突出。要实现在扩大网络覆盖范围的同时，节省无线频率，传统的集群技术已很难解决，集群同播技术、IP联网技术和GPS全球定位技术的出现，使得这一难题的解决成为可能。 　　随着集群电台数量的不断增加，无线应用领域的不断扩展，原建模拟集群通信系统在覆盖、联网、用户容量、频率利用率等方面存在诸多问题，难以满足我局公安无线通信的实际需要。天津市公安局在使用常规同播系统解决多年来的大范围无线覆盖问题以后，随着用户对系统覆盖范围、大话务量和自动漫游等需求的增加，开始注重集群同播系统的研究和引入，改造早期的模拟集群通信系统，使之更好地为公安无线指挥调度服务。集群同播系统能够解决传统模拟集群无法解决的大用户量、大范围覆盖下的高频率利用率、自动过网漫游等实际应用问题，最大限度地满足公安大兵团、多警种、大范围协同执行各类勤务等实际安保工作的无线通信保障需要。 　　二、天津市警用集群同播系统的设计 　　（一）设计原则和系统特点 　　天津市公安局无线通信系统扩容改造工程建设以集群同播系统技术为核心,集合了多种先进的技术手段，力争最大限度地满足公安实际工作的需要。建设方案设计中主要体现了以下原则和特点。 　　1、系统稳定性 　　整个集群通信系统网络结构采用有线链路方式联网为主的模式设计组建，并采用无线链路作为备份链路手段。在系统中通过采用信道分配跳频、嵌入式CPU以及嵌入式操作系统、分组传输及交换技术等技术手段，确保整个系统的稳定、可靠，最大程度的确保“应急”畅通。 　　2、系统创新性 　　多基站通信时采用了集群同播方式，符合公安通信应急情况下“一呼百应”的传统习惯。集群通信系统引入多基站集群同播技术，不但实现了同播功能，而且使系统增加了许多传统集群通信系统无法实现的功能。 　　3、系统扩展性 　　系统的扩展将不再受制约，可以采用简单的通过增加基站来持续增加覆盖，同时网络重组困难、基站重叠覆盖、控制信道过网切换等问题将不复存在。干警进入复杂的房屋工作时通信效果差等问题，也可以随基站数量的增多而逐步完善解决。 　　（二）系统总体结构 　　1、设计标准 　　《SJ/T11228－2000公安移动通信网警用自动级规范》 　　《GA/T331－2001公安移动通信网警用自动级通信系统工程设计技术规范》 　　2、网络结构 　　系统交换控制中心设置在市局机房，各新建基站通过有线链路与中心相连，采用星型拓扑结构联网。形成一个覆盖整个市区的集群分布系统网，提供市区电台无跨区限制的自动漫游、单基站独立通信、多基站集群同播通信等通信服务。由于蓟县盘山的两个基站无有线链路条件，采用无专用链路分基站实现与系统的无线联网。 　　（三）系统总体建设情况 　　1、天津市集群同播系统建设情况 　　天津市局原有的350兆警用无线通信系统为模拟集群与常规中继相结合的模式。2008年,针对“08奥运”等安保任务的无线通信需求,市局采用全新的集群同播技术对原有集群系统进行扩容改造。2010年,针对“天津夏季达沃斯论坛”等安保任务的无线通信需求，市局对350兆集群系统再次进行优化与扩容。 　　2、天津市集群同播系统网络覆盖范围 　　天津市行政区域面积11760平方公里，其中15个市辖区面积7277平方公里，3个县（静海县、宁河县、蓟县）面积4483平方公里。手持台集群同播网覆盖率达到本市全境95%（包括国道及高速公路），车台达到98%。 　　三、天津市警用集群同播系统的应用效果 　　（一）频率利用率大幅度提高 　　集群同播系统采用有线链路方式联网为主的模式设计组建，共建设31个集群基站，125个信道，无线覆盖率达到95%以上。对于传统集群系统则需要125对频率，而且随着基站数量的增加仍需增加频率。然而对于集群同播系统，在采用同播信道情况下，频率的数量与基站的数量无关，与同播信道机的最大数有关，所以天津建网模式最少需要8对频率，其中1对频率用于28个基站的控制信道，其余7对频率用于动频话音信道，考虑到频率干扰和控制信道备份问题，20对频率便可解决，而且不会因为