无线集群通信系统由多个关键组成部分构成，这些部分共同协作以实现高效、可靠的通信服务。可以总结出以下主要组成：
- 控制中心：这是整个系统的指挥和管理核心，负责调度和管理所有网络资源。
- 基站：包括转发器(repeater)，用于在无线信道中转发信号，确保信号覆盖整个区域。
- 移动台：包括车载台、便携台和手持台等设备，用户通过这些设备进行通信。这些设备可以在运动中或停在某未定地点进行通信。
- 调度台：用于实时调度和指挥，支持多种呼叫类型如车组号呼叫、紧急呼叫等。
- 核心网：包括5G核心网和多核心网系统，支持单一集群核心网或多个集群核心网及其各自的专用基站构成的网络。
- 多媒体调度台：支持音视频单呼、视频上拉、实时短数据等功能，为用户提供丰富的多媒体通信能力。
- 专网和公共服务网：组网方案涵盖车站、列车等多个节点，提供全景可视可控的调度指挥服务。
- 业务应用：支持多种基础通信业务和特定业务，如位置、功能码呼叫等。
- 宽窄带融合技术：结合宽带和窄带技术，提升地铁无线集群通信的通信能力和互联互通。
- 网络架构：包括单区系统和区域网，区域网由区域控制器或区域交换机进行管理。
无线集群通信系统是一个复杂且高度集成的系统，涉及多个硬件和软件组件，通过紧密协作来满足专业调度通信的需求。
一、 无线集群通信系统的控制中心是如何实现高效调度和管理的?
无线集群通信系统的控制中心通过多种技术手段实现高效调度和管理，具体如下：
- 融合通信平台：无线集群系统通常与融合通信平台结合使用，以实现与其他网络(如卫星、NGN、PSTN、GSM、CDMA、WIFI等)的互联。这种融合不仅支持语音通信，还支持文本消息和多媒体消息的编辑、发送和接收，极大地提高了指挥调度的效率。
- 数字集群系统：例如金陵石化部署的摩托罗拉CapacityPlus数字集群系统，通过共享有限的无线通话信道来提高信道和频率利用效率。该系统能够实现全厂范围内的无障碍呼叫，并通过光纤直放站解决装置间的通信难题。此外，系统升级后增加了基站的工作频道，扩展了信号覆盖范围，解决了同频对讲下的通信距离近和频率干扰问题。
- 核心网功能：集群核心网是无线集群系统的关键组成部分，它支持多种模式的无线集群系统接入，提供语音、视频和数据等多媒体集群业务。核心网具有TCM(通信管理)、TMM(终端管理)和eHSS(电子号识别系统)等逻辑网元功能，以实现对集群业务的注册、注销、权限控制、呼叫建立和释放等操作。
- 基于3GPP标准的系统：轨道交通无线宽带集群通信系统基于3GPP标准，以LTE、5G公网专用网为承载网，支持虚拟化云部署。系统提供MCPTT、MCVideo、MCData等基础通信业务，并支持位置、功能码呼叫等特定业务，为调度人员、机车司机等运输指挥参与者带来全景可视可控的调度指挥服务。
- 统一调度系统规范：城市轨道交通线网无线统一调度系统建设规范中提到，线网无线统一调度系统需通过线路交互系统进行协议转换，支持线网调度终端与线路调度终端等设备之间的电台状态、呼叫记录等数据的交互。这确保了不同系统间的数据流交互和一致性。
无线集群通信系统的控制中心通过融合通信平台、数字集群系统、核心网功能、基于3GPP标准的系统以及统一调度系统规范等多种技术手段实现了高效的调度和管理。
二、 基站在无线集群通信系统如何工作的?
在无线集群通信系统中，基站扮演着至关重要的角色。它们是移动通信网的主要组成部分，负责在一定的无线覆盖区域内与移动台(如手机)进行通信。具体来说，基站主要由基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)组成，通过这些设备实现对移动用户的信号接收和转发。
基站的工作原理可以分为以下几个方面：
- 无线小区的划分：每个基站都有一个可靠的通信服务范围，称为无线小区。无线小区的大小主要由发射功率、基站天线的高度及接收机的灵敏度等传播条件决定。
- 信息交换与集中控制管理：移动交换中心(MSC)负责处理信息的交换和整个系统的集中控制管理。它通过与各个基站协调，确保所有移动用户的数据和服务能够顺利传递。
- 统一管理和互联互通：为了满足不同用户的需求，基站必须符合相关技术标准，并能与其他现有的数字集群通信系统联网，实现统一管理。例如，在福州市长乐区公安局的项目中，采购的350M数字集群基站需要与现有350M数字集群通信系统有线联网，以实现统一管理。
三、 移动台(车载台、便携台和手持台)在移动通信中的具体应用和优势
移动台(车载台、便携台和手持台)在移动通信中的具体应用和优势主要体现在以下几个方面：
车载台广泛应用于各种车辆中，包括汽车、船舶和飞机等。它们通过卫星或地面网络实现与固定台、其他移动台以及公用或专用电信网的通信。例如，北美地区的车载移动通信系统自1995年MSAT发射并投入使用以来，已经解决了大范围内的车载移动通信问题。此外，智能车钥匙和车载无线短距通信系统技术也支持高可靠性和高安全性的通信，如钥匙到数字处理单元的通信、Tbox到车载终端的互联网连接以及车内移动终端与车载大屏的无线投屏业务。
手持台和便携台则适用于个人用户和小规模团队，能够提供灵活的移动通信解决方案。这些设备通常具备高清回显、PTZ控制等功能，并且可以支持多种人脸和车牌处理。例如，在移动警务领域，科达公司的无线智能车载终端应用解决方案就包括了对讲手咪、车载手咪转接盒等配件，确保设备的稳定性和便捷性。
优势：
- 高可靠性和安全性：车载台和便携台在设计时注重高可靠性和安全性，特别是在智能车钥匙和车载无线短距通信系统中，确保了数据传输的安全性和稳定性。
- 灵活性和便捷性：手持台和便携台由于其轻便的设计，使得用户可以在任何地点进行通信，极大地提高了工作的灵活性和便捷性。
- 广泛的应用场景：从车载通信到移动警务，再到日常的个人通信，移动台覆盖了多种应用场景，满足了不同用户的需求。
四、 5G核心网与多核心网系统在无线集群通信系统中的作用
5G核心网与多核心网系统在无线集群通信系统中的作用及其区别主要体现在网络架构、性能优化和应用场景等方面。
1. 5G核心网的作用
- 网络架构：5G核心网是第五代移动通信系统(5G)的重要组成部分，它负责处理用户的会话管理、身份认证、数据路由等功能。其架构分为无线接入网(RAN)、承载网和核心网三个部分。
- 性能优化：5G核心网通过引入新的技术如网络切片、边缘计算等，能够显著提升网络的性能和效率。例如，网络切片可以为不同的应用提供定制化的网络资源，从而提高整体网络的利用率和可靠性。
- 支持万物互联：5G核心网具备强大的连接能力，能够支持大规模设备的接入和高效的数据传输，满足物联网(IoT)的需求。
2. 多核心网系统的作用
- 本地网架构与漫游架构：多核心网系统支持本地网架构和漫游架构。本地网架构包括单核心网架构和多核心网架构，而漫游架构则允许用户在不同地区之间无缝切换。
- 分布式组网：采用多核心网架构进行多地市组网时，可以实现分布式组网，这样可以减少中心传输带宽的占用，并且降低信令面和用户面的时延。
- 技术挑战：尽管多核心网系统具有上述优势，但也面临一些技术问题，如核心网间信令对接复杂、占用中心传输带宽大等。
3. 区别
网络架构：
- 5G核心网：专注于提升整体网络性能和效率，支持大规模设备接入和高效数据传输。
- 多核心网系统：侧重于分布式组网和本地网架构的灵活应用，以应对不同地区的通信需求。
应用场景：
- 5G核心网：适用于广泛的移动通信场景，包括个人通信、企业服务和物联网等。
- 多核心网系统：更多地用于需要高度分布式和灵活组网的场景，如城市间或跨国界的集群通信系统。
技术挑战：
- 5G核心网：主要关注如何通过新技术提升网络性能和用户体验。
- 多核心网系统：需要解决的核心问题是信令对接复杂性和中心传输带宽的高效利用。
5G核心网和多核心网系统各有其独特的作用和适用场景。5G核心网更注重整体网络性能的提升和大规模设备的支持，而多核心网系统则更侧重于分布式组网和灵活的本地网架构。
五、 宽窄带融合技术是如何提升地铁无线集群通信能力的?
宽窄带融合技术通过将宽带和窄带通信的优势结合起来，显著提升了地铁无线集群通信的能力。具体来说，这种融合技术在以下几个方面发挥了重要作用：
- 系统功能分类和应用场景：宽窄带融合集群通信系统能够根据不同的应用场景提供定制化的服务。例如，在地铁这样的高密度、高需求的环境中，可以利用宽带技术进行高清视频传输和实时数据处理，而窄带技术则用于语音通话和简单的文本消息。
- 系统架构和接口要求：该系统采用分层的架构设计，确保了不同网络之间的无缝连接和高效通信。通过统一的接口标准，实现了多种设备和系统的兼容性，从而提高了整体系统的稳定性和可靠性。
- 工作频段和编号寻址：宽窄带融合集群通信系统支持多个工作频段，可以根据实际需求选择最优的工作频段，以达到最佳的通信效果。此外，系统还具备高效的编号和寻址机制，能够快速定位和调度资源，提升响应速度。
- 网络管理和安全加密：为了保障通信的安全性，宽窄带融合集群通信系统引入了先进的网络管理和安全加密技术。这不仅保护了数据传输的安全，还确保了系统运行的稳定性。
