数字集群通信系统可集指挥调度、电话、数据传输等多种功能于一体,因而有着广泛的应用场合。伴随着国际/国内电信环境变化,包括快速调度、安全及应急通信的增长,数字集群技术特性的重要性日益凸显。它将有力改善和提高我国军队、公安、铁路、民航、水利等部门的技术装备水平和指挥控制与应急调动能力。本文的主要研究内容是分析由欧洲电信标准协会制定的DMR集群通信系统的空中接口协议,研究DMR系统接口协议栈的结构以及各层提供的服务及功能,并对高层协议结构进行设计,以及对主要业务在高层协议栈中流程分析研究。本文首先阐述了DMR集群系统的技术特点,TDMA帧结构及时隙信息格式。分析了系统协议栈的分层结构,详细介绍数据链路层协议结构和功能,并对集群系统的信道编码进行研究。其次,本文对信道接入协议进行深入的研究,分析了多种信道随机接入协议,对改进的算法进行了仿真研究。改进算法是在时隙ALOHA的基础上,采用实时估算碰撞时隙数,动态改变帧长度,使得帧长度等于呼请数,满足在呼叫时以最大吞吐量进行工作。通过仿真分析,该算法大大提高了系统的稳定区域。本文还对呼叫控制层协议进行了设计,并以基本的呼叫和分组数据传输过程为例,根据协议规程对其流程进行了描述。总之,通过对DMR集群系统的技术特点,以及协议结构的深入分析和研究。以它的接续时间快,纠错能力强,保密性好等特点。在指挥调度和应急指挥系统中具有广泛的应用前景。