浅谈集群通信系统在庆阳石化公司的应用

武廷勤　党学涛　张力方　搏刘建周

【摘要】随着通信技术的不断发展，集群通信系统的应用也越来越广泛。本文简述了集群通信系统的工作原理、特点，并综述了无线集群系统在庆阳石化公司的应用、建设原则和维护。

【关键词】无线集群 建设原则 应用

【中图分类号】D631.6 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0004-01

0 引言

无线集群系统起源于20世纪50年代初，到了70年代，随着经济、科技的迅速发展，专用网的频率拥挤日趋严重，美国和日本相继开始了大规模研制集群系统的工作，并专门开辟出800 MHz频段作为集群系统使用。1979年美国颁布了无线集群系统的功能要求，随后，国际无线电咨询委员会CCIR（International Radio Consultative Committee）将此系统列入CCIR报告，从而加快了集群系统的发展。80年代中期开始，英国、法国、前苏联、荷兰等国都研制出了80～300MHz及450MHz集群系统的设备，常见的集群系统见表1。我国的第一个无线电话集群系统是由上海引进的美国摩托罗拉公司的设备，于1990年7月正式开通。随着通信技术的不断发展，近年又涌现了许多新兴的集群系统。

1 无线集群系统

1.1无线集群简介

无线集群通信是一种智能化的无线频率管理技术。其工作方式与移动电话系统相似，由一个交换控制中心根据需要，自动为用户指定无线信道，其本质是允许大量用户共享少量通信信道和虚拟专网技术。其不同点在于集群通信以组呼为主，用户之间有严格的上下级关系，用户根据不同的优先级占用或抢占无线信道，呼叫接续要快（300 ms～500ms），且以单工、半双工通信为主要通信方式。

1.2集群通信的基本原理

集群通信是多个用户（部门、群体）共用一组无线电信道，并动态地使用这些信道的专用移动通信系统。它由中央控制器集中控制和管理系统中的每个信道，并以动态方式迅速把空闲信道分配给发起呼叫的用户，通话完成后又将该信道收回给等待的用户使用，因此，该系统极大地提高了频道使用率。另外，当系统内部用户相互通信时，不必接入公网，只有当用户的一方为公网用户时，系统才接入公网。其用户群呈树状，由数个用户组成一小组（Subfleet），数个小组组成一队（Fleet），通常一个集群通信系统可提供数十个队的服务。

2 无线集群系统在庆阳石化公司的应用和维护

庆阳石化公司成立于1971年，2010年9月公司300万吨/年炼油新厂的全面开车标志着公司发展历程上的又一重要变革。近年来，公司通信网络的发展非常迅速。随着公司“工厂数字化”建设要求，公司的信息化水平不断提高，通信系统又有了新的发展。目前，庆阳石化通信系统主要包括：行政电话系统、调度电话系统、互联网、中油2M专网、无线集群系统、电子语音机房（30平米）等通信系统。本文主要谈谈无线集群系统在公司的应用。

2.1庆阳石化公司无线集群系统

无线集群塔网络覆盖范围为2km，由中国电信、中国移动、中国联通三家单位共用，建立了厂区无线手机和3G业务覆盖网络，保障庆阳石化厂区范围内手机信号的畅通。较强的无线覆盖也保障了数据业务的实现。随着各专业技术发展，各类监控数据、信号控制数据，视频数据等一系列数据业务，将通过专用无线传输通道进入各自的中央设备，同时这些数据业务对无线覆盖的要求将进一步加强。

2.2庆阳石化公司无线集群系统的建设及原则

在集群网络系统建设时，一般先建基本系统单区网，然后将多个基本系统相互连接成局域网。基本系统可为单基地台或多基地台，基本结构可分为单交换中心的单基地台网络结构和单交换中心的多基地台网络结构。在控制方面，集群系统分为集中控制方式及分散控制方式。前者的系统中控制信号传输是由一个专用的频道传输，其速度较快，同时，具有集中控制的系统控制器，功能齐全，适用于大、中容量多基地台网络；后者则是在每个频道中既传输控制信号又传语音信号，只有在频道空闲时才传控制信号，节省了一个专用信道，但接续速度慢，不需要集中控制器，因此，其设备简单且成本低，适用于中、小容量的单区网。

我公司无线集群系统的建设原则有以下四点：

（1）先进型原则。采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，和系统使用当中的科学性。整个系统能体现当今技术的发展水平。

（2）实用性原则。能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理的模式，在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。

（3）可扩充性、可维护性原则。要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。

（4）经济性原则。在保证系统先进、可靠、建设周期短和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。

2.3无线集群系统的维护

目前我公司的无线集群设备主要由供货商指派专业的技术人员进行现场安装、调试和维护，这增加了无线集群系统的使用的局限性和成本。

3.结束语

无线集群系统的优越性在化工生产方面越来越占重要位置，控制自动化的要求必须有良好的通信网络来保障，无线集群系统将在未来的生产中有更多的应用。且随着未来大量使用和低成本化要求，无线集群系统将更为微型化、低成本化和更易于安装，以此带动延伸覆盖的简易性、便捷性。

参考文献

[1]郑祖辉，路锦华，郑岚.数字集群移动通信系统（2版）[M].北京：电子工业出版社，2005

[2]唐军.集群移动通信及在我国的应用[J].电信技术，2001，（5）

[3]王军，冯铃，薛文伟.服务器与集群系统节能技术研究[J].软件，2011，（2）