在写完上一篇关于无中心电台的文章之后，有读者找到我说，能不能写一下关于集群电台的博文
我说，可以啊，毕竟在我看来，『无中心电台』就是一特殊的集群电台，大致的思路是差不多的

结束这段对话之后，我想了很久，应该从什么地方着手呢？

图源：维基百科

对讲机的使用大户

在那篇文章里，我把对讲机的使用者分成了三类，其中第一类是话务量最大的公共管理部门（比如公安消防应急抢险等），他们对于对讲机的需求是：

• 多分组，统一调配，统一管控
• 大话务量，有时候需要小分组，但是有时候需要快速接通多个组的通话
• 信道容量不算大（至少，比无证哥要小）
• 有时候需要跨部门联动
• 能够办证
• 对语音有加密需求

对于这一类用户而言，自然不可能指望他们用普通对讲机然后慢慢调频，这样效率低不说，而且也不能方便管理。

普通对讲机的难点

抛开其他问题（比如合规性，技术问题）不谈，试想这么一个情况：普通对讲机是怎么实现一起通话的？

很简单，你调到一频道，我也调到一频道，那么大家都可以说话了。而别人调到了二频道，那么就不能和我们说话，也听不见我们说话。

好的，那么现在问题来了：我有一组人要通话，那么我用一个频道。我有一百组人要通话，那是不是就要一百个频道了呢？
对于传统的对讲机来说，是的。但是聪明的人可能已经发现了问题：假如我这一百个组里面有99个组都是日常闲着没事干（说专业点叫话务量低）的，那么给他们分配99个信道是不是有点浪费了呢？

还是那句话，对于传统的对讲机来说，是的。

集群电台解决的问题

现在换一个角度去思考：如果我不是一直给他们分100个频道，而是要用的时候才分呢？比如说，我这组人要通话了，我按下PTT键，对讲机向调度台申请一个信道，然后来这个信道聊。聊完之后释放这个信道，不占线了，其他电台也可以来申请，来进行他们的通话。

这就是集群电台的基本思想：对有限的信道进行动态分配，让更多的用户可以分时共用

集群这个概念其实并不新，最早可以追溯到有线电话的年代。当时，比如说A地和B地各有一台交换机，他们之间连接了1000根电话线，意味着他们之间可以同时进行1000路长途通话。但是，毕竟不是人人都无时无刻在打电话，也不是每个打电话的都是打长途（也就是占用AB之间的线路），那么这1000根电话线就可以为十几倍甚至几十倍的用户服务，可能上一个用户打完，下一个用户又开始占用这根线了。

像这样弄出来的集群无线电，自然也就大幅度提高了信道利用率。

集群协议

当然，要听你集群的话，普通的对讲机当然是不行的，必须是集群对讲机。集群对讲机连续监听控制信道（关于这些特殊的信道名称，下面还回解释）并向调度台申请入网，然后在需要呼叫时再申请信道。与此同时，调度台一般也和中继台做在一起，这样就可以放大对讲机的信号，扩大传输范围。

龙生九子各不同，集群对讲机所用的协议也分很多种。模拟集群比较常用的有MPT1327，数字集群比较常用的有DMR,dPMR,TETRA,以及国内的PDT协议。因为这些协议大体的工作模式是差不多的，只是实现细节不同，下文为了方便讲述，统一以MPT1327协议为例。

信道结构

以1327为例，他最通用的一个信道结构是1个控制信道+N个业务信道（1327最多支持1024和业务信道），调制方式均为NFM。因此这也就是为什么网上很多视频是用UV5R接收的1327集群信令，因为有一些国家的部分系统是落在了5R可以使用的范围内的。

通信方式的概况

入网

对于一般而言，1327系统会在控制信道的发射频率上连续不停地发射MSK（以前称之为FFSK）调制的信令，大致内容就是宣布本台站的一些信息，比如控制信道频率是多少，有多少业务信道，频率是多少，等等，供各个移动台接收。移动台可以收到这个信号，就说明自己还在集群基站的控制范围内。当然，这个控制信道也不是闲着没事干的，基地台会定期轮询发送信令，要求各移动台回复，看看各个移动台是否都还在线。

当移动台开机时，会根据预先配置好的信息，接收集群基站的控制信令。收到（并确认自己可以入网）之后，就会在控制信道上向基地台请求注册入网。基地台收到请求，如果允许入网，就回复确认，入网成功。此后就一直守在控制信道上，看看基地台有没有叫他，有就回复一下，证明自己还活着。

现在就碰到了一个问题：假如多个电台同时开机，或者同时按PTT，反正就是同时发射控制信令，那岂不是会卡住了？

设计1327的人们自然也想到了这个问题，1327的实现方式是，由基地台广播控制信道的空闲时隙，然后然后让移动台随机选择一个时隙去发射。如果还是碰撞，那么再随机选择时隙。就这样选择下去，只要不撞得太多，总会是可以一个接一个入网的。

呼叫

和普通的对讲机系统不同，1327（包括很多其他的集群系统）不能在按下首次PTT的瞬间说话，因为此时移动台需要通过控制信道向调度台申请信道，得到回复之后才能够接通。比如，移动台请求向100组发话，按下去之后，基地台还得分配信道，告诉主呼台可以接通，以及告诉被呼台（属于100组的），把信道切换过来，这样就可以开始通话了。

通话过程中，基地台会连续发射信号，直到拆线（也就是说，即使任何一方松开PTT，基地台也只是静噪，而不会停止发送载波信号）。与此同时，移动台在按下PTT和松开PPT之后，都会在业务信道上发送一个短一点的信令，告诉基地台（和对面移动台）有关我方的信息。

单次呼叫一般都是有限时的，这是为了避免长时间占用信道。笔者见过的系统，有设置三分钟的，也有设置五分钟的，到时间之后基地台自动拆线。

拆线

信道数量有限，说完就要拆线。满足以下条件之一，基地台就会拆线：

• 主叫方主动拆线（一般是按拆线键）
• 本次通话时间到达上限
• 本次通话时，距离上一次有人发话的时间已达上限
• 高优先级电台要求强拆
• 其他需要拆线的情景

拆线，说起来也简单，基地台停止转发，发信令通知各方拆线即可。

写在最后

本文也只是简单讲述了1327信令的大致工作原理罢了。关于1327信令的具体技术情况，还请读者进一步阅读其标准文档

（完）