目前最熱鬥的無線通訊系統要算是數位式行動電話GSM、CDMA、cdma2000、W-CDMA等莫屬了。在台灣，平均每兩個人就有一支以上的行動電話，然而在這些為一般民眾日常生活中廣泛使用的行動電話之外，在許多專業應用領域的應用，例如鐵公路運輸、船舶通訊、港口導航、飛航業務、氣象測報、森林及礦區通訊、警察維持治安、電力、石油、全省緊急醫療網、山難救助等，在在都需要使用無線通訊以使工作順利進行。
台灣無線電頻率的管理是由交通部電信總局負責，這些在專業應用上需要使用到無線電頻率的單位，都要向交通部電信總局申請，在取得許可執照後才能夠使用。目前在我國無線通訊的頻譜使用狀況除用途為廣播電視業務、公眾通訊業務、工業、科學及醫療用途以及開放供民眾使用者外，都屬於專用無線電使用的範圍(參看表一)。
中繼式無線電系統(Trunked Radio System)乃屬於特殊行動無線電(SMR)及專用行動無線電(Private Mobile Radio;PRM)所使用的一種系統，其發展在專用無線通訊的應用領域中，是相當重要的一環，其用戶是以專業公司及業務單位的行動工作者為主，主要提供調度通訊服務，故也稱無線調度通訊。其系統的特徵為：
▓網路為星狀結構，便於進行調度中心對各個移動終端的指令傳輸。
▓網路功能包括動態重群群組、優先權分級、群組呼叫、選擇呼叫等。
▓網路覆蓋為大區域制或中區域制。
▓通訊方式是以單工通訊為主。
由於其系統具備了易於使用、快速建立通話及良好保密性等優點，因此在專業應用領域的應用中普遍受到歡迎。在許多國家，包含我國，政府亦開放業者申請執照以提供公眾通訊的服務，系統除經營者本身使用外亦提供公眾服務時，便稱其為公眾接取行動無線電(Public Access Mobile Radio;PAMR)系統。以下針對中繼式無線電的發展歷史、工作原理以及未來技術發展做扼要說明。
系統發展
早期的專用行動通訊主要是由點對點無線電對講機來完成，在八○年代發展成為傳統型的單頻道、單基地台的類比系統，這種系統僅提供語音通訊功能，隨後發展成為多頻道、單基地台系統，利用多頻道提供語音及非語音等通訊服務，且功能日益多元化。在引入多頻道共享技術之後，於一九八五年發展成為第一代類比式的中繼式無線電系統，即多頻道共享(中繼)的單基地台或多基地台通訊系統，並於一九八七年進入商業運轉階段。
多頻道中繼式無線電系統的控制器，可將數個頻道形成一群可自動在群內搜索可用頻道給使用者使用，而傳統型只在其指配的專屬頻道上等待其空閒後才可使用，故多頻道中繼式無線電平均每頻道可提供的用戶數，較傳統型為多且效率也較高。
中繼式無線電話系統在大多數情況下，為架設很高的天線，發射強大的功率，並覆蓋約半徑廿至卅公里的範圍。因為調度系統傳送的訊息相當精簡，而且通話時間很短，因此在非尖峰時段一個頻道大約可以允許二百多個行動台使用。但是在尖峰時刻，如要保有相同的通話達成率，每個頻道能夠服務的行動台個數將大輻度降低，通常要申請六至八個頻道才能夠提供二百個行動台的使用，而達到一定的通訊品質水準，但在平時話務量不高時又會形成浪費。
為了解決這個問題，因此促成中繼(Trunking)技術的發展與應用；又為了更進一步提高頻譜使用效率，更提出將多個中繼系統結合在一起統一管理，共同使用頻道，共同覆蓋區域負擔費用，且朝公眾使用的方向發展。現代的「中繼式無線電系統」除了具有通話功能之外，還有命令傳輸、遙測、遙控等功能，可用於車隊人員調度、任務編組、派遣、消防救災、出租汽車的指揮、控制與通訊。
隨著數位化技術的發展，中繼式無線電系統亦往第二代的數位化技術發展。數位化技術對中繼式無線電的影響不下於行動電話，採用TDMA進接方式的第二代數位中繼系統，其頻譜利用率比類比系統大為提高，因而數位中繼系統具有更大的系統容量。較有名的有歐洲的TETRA系統、摩托羅拉的IDEN系統、歐洲的GSM-R系統、以色列的FHMA系統，它們都是採用TDMA的進接方式。
由於歐洲為多國家的地區，在九○年代初期，各國所制定的電信政箂不相同，通訊器材的規格標準也不一致。然而為達到隨處可用、具備國際漫遊能力之目的，以及避免各種不同規格系統間的相互干擾、提高通訊品質、追求更高的系統容量，及更高頻譜使用效率的需求之下，制定並推動統一的通訊標準有其必要性及急迫性，因此在歐洲聯盟的政策推動之下，新一代的泛歐中繼式無線電系統(Trans European Trunked Radio System;TETRS)標準於是產生。
TETRA是由歐洲電信標準組織(European Telecommunications Standards Institute;ETSI)所主導的MDTRS(Mobile Digital Trunked Radio System)制定之數位中繼式無線通訊系統標準，於一九八八年開始投入，如今已成為歐洲的標準，同時也像GSM一樣，獲得包含美國在內的歐洲以外國家及地區採用，相當具有發展潛力。
在美國，主管無線電頻譜使用的聯邦通信委員會(FCC)，早在一九七四年便針對需求日益強烈的行動通訊業務(Specialized Mobile Radio;SMR)開始規劃專用行動無線電之頻譜使用，並於一九七六年規定，所有多於五個頻道的800MHz系統都必須中繼化。一九八六年，CCIR提出741-3號報告，初步確定了中繼式無線電通訊系統的規範，有助於中繼式無線電通訊系統的發展。目前美國已開放的頻段有800MHz、900MHz及200MHz，其中800MHz的使用最為普遍，其市場占有率超過90％。
在技術發展方面，則由公眾安全通訊協會(Association of Public Safety Communications Officials;APCO)主導，並由電信產業協會(Telecommunications Industry Association;TIA)大力支持的APCO 25計畫進行相關標準之研擬與制定，其所制定的技術標準便稱為APCO 25。APCO的組成是結合了美國聯邦政府、州政府及地方政府的力量而形成，APCO 25計畫的首要任務便是發展出一套性能優越、能夠符合公眾安全使用者需求的數位化窄頻無線電通訊規格，並達到最大的互通性；其次的任務是達到最高的頻譜使用效率，並提供易於使用的人機界面。在標準制定的過程中，主要是由廠商進行技術規格的擬定，而使用者的需求以及方便易於使用，都是最重要的考慮因素。發展中的技術標準包括第一階段的12.5KHz，以及第二階段的6.25KHz窄頻通訊標準，而第一階段的標準制定已接近完成。
工作原理
在傳統的無線電對講機通訊中，所有使用者使用一個共同的無線電通道，彼此互相競爭以取得通話的機會。使用者需要隨時收聽別人的通話才知道通道是否被占用，進而決定自己是否可以通話。而中繼式無線電則完全自動處理了這些事務，也因此提高了通道的使用效率及通話保密性。
中繼的意思是允許為數眾多使用者共同使用相較下數量稀少的通訊通道或幹道，而如何使用這些有限的通訊通道及幹道，完全由計算機自動處理。在現在的電話網路中，交換機便扮演了這樣的角色，交換機在有使用者要進行通話時，便自動分配中繼線(Trunk)上的一個通道給使用者使用。而在中繼式無線電中，自動分配的是無線電空中介面上之通道，負責處理交換處理工作的設備稱為中央控制單元，這個單元自動地分配及管理所有的通道，因此用戶完全不必費神在無線電通道管理的問題上。在傳統的無線通訊環境中，以往需要使用者設定之參數，例如頻率的選擇等工作，已經可由中央控制單元全部自動決定，使用者完全不必參與，僅需拿起話筒便可以進行通話，與使用一般電話一樣方便。
想像廿個傳統單一頻道的無線電系統，在特定時刻有一半的系統非常忙碌，使得使用者等待上數分鐘的情形變得平常，而因為話務分佈狀況的原因，使得另一半系統可能幾乎處於閒置的狀態。如果利用中繼式技術將這廿個系統合成一個中繼系統，使得每一個使用者均能自動利用到全部的廿個頻道，如此可將系統負載平均分佈於全部的頻道，提高頻道使用率，並縮短每個用戶等待通話的時間。根據統計，中繼式無線電通訊系統對於每一個頻道的利用率，較傳統無線電系統高出二至七倍。
中繼式無線電系統的進接方式，是由系統獲得指配頻道群組(包含數個頻道)給某一群用戶共同任意使用，而當用戶提出通話要求時，系統便指配群組內一個空閒頻道予其使用，通話完成後該頻道仍歸回群組給等待用戶使用，此種動態頻道選擇方式可增加整體的頻道使用率。而系統內各使用者間相互通訊或執行派遣(Dispatch)訊息時，可直接由某一無線電頻道送出，不須連接上公眾電話網路，除非發/受話用戶為一般市話用戶時，系統才連上公眾電話網路以傳遞訊息(參看圖一) 。中繼式無線電系統的使用群呈樹狀分類，數個使用者組成一小組(亦稱為Subfleet)，數個小組組成一隊(亦稱為Fleet)，通常一個中繼式無線電系統可提供數十個隊之服務。
中繼式無線電通訊系統具有表二所列之各項特性與優點，以滿足使用者、網路操作員和使用單位的大部分需求。表二所述的各項特性與優點，使得中繼式無線電話可以經濟而有效率地管理車隊及通話群，而這些優點也使得中繼式無線電的使用在集合各單位使用於同一系統中，而各單位仍能維持獨立運作的場合中，更能夠發揮它的優點。
例如一個縣市政府所使用的中繼式無線電通訊系統，可依其任務組織而劃分成多個團隊通訊的次系統，如警務、消防、工務等。而每個團隊可以依其任務的需要，建立起符合其任務要求的特定通話組群或次組群，工務單位可以為其各類不同的工作部門或組群，例和街道設施管理、水資源管理、垃圾清潔建立其通話系統。而且中繼式無線電具有彈性的擴充能力，因此能夠隨著業務需求的增加，擴充其系統容量及調整其系統組態，並且能夠持續以軟體方式升級。
由於中繼式無線電能夠有效使用無線電通道，因此它可以提供使用者可靠的通訊通道、快速通話建立、具優先等級劃分能力、具動態重組能力等各種的無線電通訊建立能力，尤其是在執行緊急任務如災難發生時的救災處理，這些功能更加顯現其重要性。
網路架構
中繼式無線電通訊系統組成成員如下：
■調度台：調度系統中的行動台。
■控制(交換)中心：負責頻道的動態分配，有如電話系統中交換機的功能，並且監督系統中通話狀態。
■基地台：發射與接收無線電訊號，並將之傳回控制中心。
■行動台：車裝台或手提台，提供用戶通話的終端設備。
在網路系統建設時，一般先建立基本系統單區網，而後將多個基本系統相互連接成區域網。基本系統可能為單基地台或多基地台，基本結構可分為單交換中心的單基地台網路架構和單交換中心的多基地台網路架構。
在中繼控制方面，又可分為集中控制方式及分散控制方式，前者主要源於歐洲及美國，系統中控制信號的傳輸是由一個專用的頻道傳輸，稱為共路信號(Common Channel Signaling)，信號傳送速度較快；後者則是在每一個頻道中傳輸控制信號，但是唯有在頻道空閒時才能傳遞控制信號，每個頻道既可傳信號又可傳語音，節省一個專用頻道，但接續速度慢，如摩托羅拉STORNO就是採用這種信號方式。這兩種方式只要增加一個具有交換控制功能的區域管理器，都可以構成區域網，進行系統管理，處理越區登記和漫遊。
分散控制方式不需集中控制器，基本系統設備簡單且成本低，適用於中、小容量的單區網。集中控制方式具有集中控制的系統控制器、系統功能全，便於聯成大區域網，適用於大、中容量多基地台網路。
系統功能
中繼式無線電通訊系統因使用者需求，通常需具備下列功能，而這些也是中繼式無線電得以與其他無線電系統有所區隔，發揮其優點之所在：
■行動台識別：系統中的每一行動台均有一識別碼，控制中心對於進行通話的行動台具備辨識能力，以監視系統所有通話狀況。
■群組呼叫：全呼控制中心可同時呼叫系統內所有使用者，或者特定群組群呼，進行通話。
■緊急呼叫：即使所有的頻道都被佔用，在緊急狀況下，系統仍可讓使用者取得頻道做緊急呼叫。
■限時裝置：系統可以設定最長發射時間。由於中繼系統以派遣任務為主，故通話時間不宜過長，以免頻道被佔據過久，故通話時間有所限制。
■動態重組：提供通訊群組重組之能力。依特殊任務需求，可於控制中心輸入動態重組計劃，將不同通話群組人員編組於同一通話群內，一旦任務需求狀況發生時，以無線遙控方式啟動重組計劃執行任務，任務完畢後可恢復原有編組。
■忙線排列：若頻道全部被佔用，使用者將聽到忙音，同時控制中心會將其置入「等待名單 (Waiting List) 」中，一有頻道有空，馬上自動通知該使用者，告知可以開始呼叫了。
■優先排序分級：控制中心將系統中的每一個使用者劃分優先等級，使用時，不同等級的使用者具備不同的使用權限，以及忙線時不同的排序等級。
■最近呼叫用戶優先：有時由於通話雙方暫時停止通話，系統可能將頻道收回，以致通話中斷，為改善此種狀況，在一定時間內，最近呼叫之用戶具有優先取得頻道的權利。
■自動回呼：欲進行通話時，若被呼叫者沒有回話、忙線或不在系統通話範圍內時，系統將記錄此狀況，於被呼叫者重新進入系統時通知被叫者回呼。
■遺失禁用：行動台遺失時，系統可遙控此行動台，使其無法使用。
系統標準
標準化對於通訊產品的推廣扮演非常重要的角色，共有七個中繼式無線電的規格被提到國際電信聯盟(ITU)爭取成為國際標準，而在一九九八年三月ITU接受了這七個所有的規格作為國際標準，雖然到後來在市場上較為成功的是來自歐洲的TETRA，以及來自美國的APOC25兩個標準。在這七個標準中：
▓三個採用分頻多工(FDMA)技術，分別為Project 25、Tetrapol、EDACS(Enhanced Digital Access Communications System)。
▓三個採用分時多工(TDMA)技術，分別為TETRA、DIMRS(Digital Integrated Mobile Radio System)、IDRA(Integrated Digital Radio)。
▓一個採用稱為跳頻多工(Frequency Hopping Multiple Access;FHMA)的新技術，為Geotek。
如以應用場合來劃分，DIMRS、IDRA以及FHMA三個標準主要是供公眾網路的應用，而Project 25、Tetrapol、EDACS及TETRA等，則是可以同時符合公眾網路應用及專屬私有網路應用的需求。以下僅就TETRA及Project 25進行介紹：
(一)TETRA：
ETSI通過泛歐中繼式無線電(Trans-European Trunked Radio;TETRA)標準，TETRA是一個多功能移動無線電標準，具有中繼通訊、非中繼通訊、直接通訊工作模式等特點。提供的服務包括話音、電路交換數據、短數據及分群群組據，當移動台移動離開網路的覆蓋區時，提供移動台與移動台間的直接通訊模式，其重要的系統參數及網路架構如表三及圖二所示。
TETRA規格的發展，除了針對語音通訊部份提供豐富的功能之外，對於資料及數據通訊部份亦特別強化其能力，原因是因為在許多專業應用中，數據傳輸的重要性更顯得重要，因此系統必須具備足夠的處理能力，以因應在各種不同專業應用領域的需求。TETRA所提供的運作模式包含了結合數據與語音通訊的空中介面(V+D)，以及最佳化的封包模式(Packet Data Optimized; PDO)。空中介面又包含中繼模式及直接模式，而直接模式可能是加以管理或不加以管理的方式進行；最佳化的封包模式原先是以窄頻方式進行，之後演進成為數位先進無線服務(Digital Advanced Wireless Services;DAWS)。
在直接模式的運作中，TETRA的動作方式輿傳統無線電對講機非常類似，行動台之間可以利用半雙工或全雙工方式直接進行通話，也可以透過中繼台進行訊號放大而進行通話。除此之外，TETRA的一項特色，是直接模式通訊的一群行動台可以經由具備週期性掃描及雙向監督(Dual Watch)能力的行動台，將直接通訊模式的網路及中繼模式的通訊網路連接起來，這對於系統建設及網路使用的上提供了莫大彈性與便利。
除了上述的各種特色，TETRA的相關廠商在結合無線應用協定(WAP)、網際網路協定(IP)的各個方向，均表現出相當積極的態度，其在全球數位中繼式無線通訊市場中亦有很高的占有率，相當具有發展潛力。
(二)APOC 25：
美國對於數位式專用行動無線電系統(PMR)所制訂的公開介面標準為APCO-25，它是由公眾安全通信協會(APCO)第25計畫委員會所研擬，依系統分為六個主要介面，並分階段性發展其技術規格，經電信工業協會(Telecommunications Industry Association;TIA)的標準制定程序而制定出ANSI/EIA/TIA標準，提供各無線電業者遵循，它也同時被提出到ITU成為全球標準之一；其空中介面標準如表四所列。
APOC25的空中介面有兩大特色，其一是具有很強的錯誤校正能力以增加通訊範圍，其二是持續性的傳送識別碼及加密同步資料，以允許在未正確收到前導訊號時延後進入系統。
第25號計畫的技術發展採用逐步演進方式，並且對其演進的方式及步驟進行了完整規劃，包含了新技術的採用及其與既有技術的相容性。其基本假設是：
■沒有新頻譜可以利用。
■用戶設備的汰換以漸進方式進行，以獲取最大效益。
為了能夠順利地由25KHz頻寬的類比中繼式無線電通訊系統，邁入12.5KHz的數位中繼式無線電通訊系統的使用，所有第一階段的無線電設備均要提供25KHz頻寬之類比空中介面，以及12.5KHz頻寬的數位C4FM空中介面，因此通訊設備的更新可以逐步地替換成數位化，而且已擁有新式數位化設備的使用者可以彼此利用數位化設備進行交談。這種轉換模式與美國行動電話由類比式演進為數位式的過程中，在初引入數位行動電話時乃採用類比與數位共存的雙模系統做法非常相近，而這也是美國在引入新的技術與系統時，必然考慮與現存系統相容性的一大特色。
採用6.25KHz CQPSK已成為APOC25第二階段的發展主軸，CQPSK與第一階段C4FM的唯一差異在於無線電發射機之調變方式，且前者需要使用線性放大器，而後者並無此需求，而且二者均能夠提供手機到手機直接通話的功能，因此第一階段的無線電部份可以很順利地逐步替換成第二階段的模組。在替換期間，新的無線電模組可以傳送CQPSK 的訊號，此乃因為CQPSK與C4FM使用相同接收機設計，當所有無線電發射機均使用6.25KHz CQPSK時，原來使用的頻譜便能夠加以重新整理，以供6.25KHz通道之用。
自一九九九年底開始，第25計畫委員會開始徵求第二階段的TDMA建議書，而對提出的建議書有兩項需求：
■至少能與第一階段的非中繼模式互通。
■具共通的語音編碼及訊令訊息。
該委員會許多委員均相信，在廣大通訊範圍的應用環境下，使用TDMA技術有其優越的性能。除此之外，TIA亦推動除了空中介面以外其他介面的標準化，以進入APOC 25第二階段標準，例如控制台介面的標準。其原因是在類比式中繼式無線電時代，控制台介面可以直接或經過簡單處理便能夠與其要控制的設備互相連接；然而在數位式系統，主要的設備供應商均自行訂定控制台介面，因此控制台生產廠商及眾多使用者均期盼能有統一的介面，以打開市場以及有多樣化的選擇。
另外一個希望能推動進入標準的，是中繼台與其他子系統(如中繼控制台)的介面，這也使得使用者可以為單一的基站由各種不同廠商選購設備，不必受限於特定廠商；此外，人機界面標準化也是被推動進入APOC 25第二階段標準的項目之一。這些標準的推動，勢必將形成集中的訓練以降低成本，加速設備的更替速度以嘉惠使用者及設備廠商。
未來發展
由以上敘述可見，目前具有調度功能的專用中繼式無線通訊系統都是基於TDMA的技術，尚未見到CDMA技術的應用。第三代行動電話使用寬頻CDMA技術已是非常明確的趨勢，但是第三代數位中繼式通訊是否會採用以CDMA為基礎的系統，尚未曾被討論。從新發展出的中繼式無線電標準如TETRA及APOC 25可以看出，數位無線中繼通訊系統發展的一個方向是在傳統中繼行動通訊的調度功能之外，還提供了類似公眾行動電話系統的雙工通話和短訊服務，可在多基地台覆蓋範圍進行漫遊，甚至越區切換等功能。除此之外，高速數據通訊能力的強化、與IP網路的整合等，亦是非常重要的發展方向。
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