多媒体集群通信体系中心控制服务器之设计与实现

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1、多媒体集群通信体系中心控制服务器之设计与实现第一章绪论1.1数字集群通信系统概述随着科技水平的不断进步，特别是半导体、集成电路和计算机技术的飞速发展，在过去的几十年，移动通信得到了飞跃性的发展。移动通信是指综合应用有线、无线的传输方式，为人们提供便捷通信服务的一种通信手段。移动通信网络在应用层面上主要有两种，分别是公众移动通信网（公网）和专用移动通信网（专网）。公网的建立和运营是为公众提供移动通信业务服务，而专网是某一部门或企业建立的以生产指挥、调度、管理为目的无线通信系统，其主要形式是集群通信系统。集群通信系统是指将相对松散而且资源利用率不高的应用整合

2、起来，为某类特殊用户构成一个有效的以指挥调度为主的多用途、高效率的通信网络。它被广泛应用于需要专网通信的行业领域，包括公共安全、石油、水利电力、交通运输等。集群通信为了让系统的全体用户共用系统信道，对可用信道采用集中管理的方式，只要有空闲信道，系统内任何一个用户都可以在中心控制台的控制下，利用空闲信道来与另外一个用户进行通信，这样大量的用户只需要使用少量信道便可以进行通信，缓解了当前频率资源紧缺的状况。把若干个的调度系统集中在一起多信道共用，将原来的每个用户系统都作为一个用户群，但仍保持各自的主从关系，就构成了一个集群通信系统⑴。集群通信属于专用移动网络

3、的范畴，与公众移动网络相比，具有应急性、群体性、可控性、特有功能等特点[2]。集群通信系统兴起于上个世纪七十年代，早期的集群通信系统为模拟集群通信系统，它釆用的模拟调制通信方式相互干扰强，成本高，并且不支持高速率的数据交互能力，已经没办法满足不断变化的通信业务需求。到上世纪九十年代，出现了数字集群通信系统，它采用数字调制技术，TDMA(TimeDivisionMultipleAccess,时分多址接入）技术，具有频谱利用率高、系统容量大、抗干扰能力强等特点，相比模拟集群通信系统，它为用户提供了更高质量的通信服务，包括语音、图像、数据等多种服务，而且能使用

4、各种加密与密钥管理机制对通信的信息进行加密，保证数据的安全。.1.2数字集群通信系统发展现状数字集群技术上世纪九十年代中期在全球范围内兴起，1998年国际电信联盟（ITU)根据世界各国提交的数字集群通信系统标准推荐了以下七种数字集群通信系统的国际标准，其中，TETRA[6相同的双工通话结构以及特殊的频率复用方式。国际上技术发达的国家在集群技术方面已经有了飞跃性的发展，而我国的数字集群网络出现在九十年代末期，明显慢于这些国家。2000年12月28日国家信息产业部颁发了<S7/ri1228-2000《数字集群通信系统体制》的行业标准，参照两种数字集群国

5、际标准TETRA和iDEN,分别确定了体制A和体制B两种集群通信体制。在从21世纪开始，我国的中兴和华为两大公司正式相继宣布我国自主研发的数字集群通信系统一GoTa和GT800成功完成。信息产业部科技司在2004年11月2日正式发布GoTa和GT800通信标准技术参考性文件。至此，在我国除了GSM-R，还有TETRA、iDEN、GoTa和GT800这四个数字集群通信体制被信息产业部批准。..第二章宽带无线多媒体集群通信系统网络结构及其协议2.1宽带无线多媒体集群通信系统网络结构随着无线宽带技术的飞速发展，应用于紧急通信和紧急调度的数字集群通信系统已经出现

6、宽带化和多媒体化的趋势，传统的窄带数字集群通信系统已经没办法满足需求。因此，本文实现宽带化、多媒体化的数字集群通信系统，即宽带无线多媒体集群通信系统，它是一种基于宽带无线通信、采用多媒体业务形式、以指挥调度功能为主的专用集群通信系统。系统的整体网络结构如图2-1所示。从图中可以看出（图中主要的缩略语详见附录1)，系统从下到上分为四层，依次是：终端、接入子系统（RAN)、交换控制平台、调度应用平台。终端是集群系统用户可以直接操作的终端设备，具有能与集群系统交互信息的能力，可以完成语音编码、信道编码、信息加密、信息调制解调、信息发射接收，而且还具备脱网直通能

7、力，能够在没有接入设备的环境中进行应急通信。它通过Um接口（中速模式)、Uh接口（高速模式）和Us接口（超高速模式）等多种不同的接入模式与RAN互连。RAN对下通过空中接口与终端建立通信，实现空口控制和空口传输功能；对上通过Ta接口与交换控制平台互连，实现Ta接口的通信连接，传送系统信令、用户信息和业务数据等接口控制功能。..2.2宽带无线多媒体集群通信系统协议本文设计实现的宽带无线多媒体集群通信中心控制服务器所承载的核心网接口包括：SCC与RDS交互的R2接口、SCC与RAN/UE交互的Ta接口、SCC,.与DC交互的D1接口。这些接口涉及的是系统的控

8、制协议，其中D1接口和Ta接口使用的信令协议是SIP的扩展协议BGW负责多媒体数