随着集群通信系统的发展，它的方便、快捷、灵活、信道资源共享等特点的日益突出，使得对跨地市之间的通信、调度需求也更加迫切。尤其在执行跨地市的大型特殊任务中，跨地市的指挥调度更有利于各地市统一行动、统一管理、快速反应，也使得集群系统的调度指挥功能相对于公网的优越性更加明显。高速公路的迅猛发展缩短了城市之间的距离，如何将某一地域的各个专用集群通信系统的覆盖区域扩大并进行联网工作已逐渐成为专业用户需求的焦点。因此建立优化的、跨地市的集群通信漫游联网系统是大势所趋、刻不容缓。 目前，国内外都对集群通信系统的组网进行了深入的研究，并提出了相应的解决方案。这些解决方案都是根据现有的技术和设备，有针对性的、部分的解决了一些问题，仍然存在着一些缺陷。主要表现在：现有的传输网络带宽小，且需要专门铺设或租用；标准IP网络对接续失败的反应较慢，从而会导致通信的中断；系统繁忙时，标准IP网络不能提供良好的话音质量；另外，标准IP采用分布式智能管理，以致于组呼的呼叫建立时间过长，不能够满足集群调度要求的接续时间。这些因素对于集群通信系统组网是极其不利的，阻碍了集群系统的发展。因而，简单地把集群通信系统与IP网络相结合是不合适的。从通信技术发展来看，未来网络将会以IP网络为接入核心网络，但国内外对于基于IP网络的集群系统的研究也刚刚处于起步的阶段，缺少相关的参考文献。在国外，有Motorola和NOKIA等公司致力于TETRAoverIP的研究。然而此项研究只针对于TETRA标准，虽然都有一定的进展，但是没有普遍性，不适于基于IP网络的集群系统的要求。因此，本文对基于IP网络的集群系统的组网方案及其关键技术进行了深入研究并提出了解决办法。 本文针对实现集群系统跨区域(跨城市)覆盖的要求，提出了基于传输网和IP网的漫游联网的实现方案。基于IP网络的联网方案采用专用IP网络的虚拟专用网VPN(VirtuePrivateNetwork)作为集群系统的联网网络，克服了基于传输网络需要专门铺设(租用)专网的缺点，节约了成本，并且便于向未来的下一代网络平滑过渡。 本文提出了基于IP网络的VPN在集群系统中应用的方案，解决了集群系统专网中网络资源分配的问题以及集群基于IP网络的安全性问题。讨论了适合于集群系统在IP网络中的传输协议，并分析路由器的转发策略以及各种可以适用于集群系统的网络服务模型。对基于IP网络的集群系统联网的QoS进行了定量分析，并根据传统集群系统中的技术指标提出了基于IP网络的集群系统的QoS技术指标，通过计算机仿真研究，得到了系统性能参数，为集群通信系统的组网设计提供了理论基础。 本文对基于IP网络的集群系统关键技术之一的集群系统中的软交换技术进行了研究，对现有的组播技术进行了分析，提出了满足集群通信要求的组呼新方案，对该方案中组播路由算法进行了详细全面的论述和分析，提出了最长最短路径约束组播路由算法(LSPC)，兼顾全局和局部最优，具有较好的单链路开销均衡性，对网络的动态变化适应性较强；并对算法中的时延约束条件进行了分析，提出了获得处理时延参数的方法，进而提出了时延反馈最长最短路径约束组播路由算法(DFLSPC)，并对两种算法建立了数学模型，通过仿真验证了算法的正确性和有效性，为系统设计提供了理论依据。