GT800技術(shù)概述

摘要　本文分析了GT800集群系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，詳細(xì)介紹了GT800系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和各網(wǎng)絡(luò)部件的功能，并重點(diǎn)描述了GT800集群系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)優(yōu)勢(shì)；最后對(duì)我國(guó)未來(lái)集群應(yīng)用的情況作了預(yù)測(cè)。

l　前言

　　集群通信系統(tǒng)是移動(dòng)通信系統(tǒng)的一個(gè)重要分支。它的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：20世紀(jì)五六十年代的無(wú)線電對(duì)講機(jī)方式，通信的雙方或多方在約定的頻點(diǎn)使用對(duì)講機(jī)完成通話，七八十年代的由單/多頻道、單/多基地臺(tái)構(gòu)成的模擬通信系統(tǒng)，九十年代的基于TDMA方式的數(shù)字集群通信系統(tǒng)。

　　我國(guó)集群通信發(fā)展不算晚，但是引入的技術(shù)和制式不一，技術(shù)落后，各集團(tuán)獨(dú)立建設(shè)，從而形成各自為政的局面，導(dǎo)致頻率利用效率低下，建設(shè)成本高，維護(hù)費(fèi)用高等弊端。隨著集群通信技術(shù)由模擬向數(shù)字發(fā)展，集群網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也呈現(xiàn)由獨(dú)立建設(shè)專(zhuān)網(wǎng)向集群共網(wǎng)的建設(shè)思路發(fā)展，使得運(yùn)營(yíng)集群網(wǎng)絡(luò)成為可能。

　　GT800是華為公司自行研發(fā)的、基于TDMA方式、擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群系統(tǒng)，GT800系統(tǒng)除了具備歐洲集群標(biāo)準(zhǔn)TETRA和摩托羅拉的iDEN集群系統(tǒng)的集群調(diào)度功能外，還提供了集群共網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的能力，適應(yīng)今后我國(guó)建設(shè)集群共網(wǎng)的發(fā)展需要。

2　GT800技術(shù)介紹

　　2.1　基本設(shè)計(jì)思路

　　模擬的集群系統(tǒng)相互干擾強(qiáng)，功能有限，集團(tuán)單獨(dú)建設(shè)一個(gè)集群調(diào)度專(zhuān)網(wǎng)系統(tǒng)，成本高，維護(hù)費(fèi)用高，頻率利用率低。因此集群系統(tǒng)的發(fā)展有兩個(gè)明顯趨勢(shì)：由模擬向數(shù)字發(fā)展，由專(zhuān)網(wǎng)向共網(wǎng)發(fā)展。

　　共網(wǎng)的集群通信系統(tǒng)，既要滿足一般的集群通信調(diào)度的要求，也要滿足如公安、消防、交通、防洪搶險(xiǎn)等實(shí)時(shí)要求很高的部門(mén)作業(yè)要求；共網(wǎng)的集群通信系統(tǒng)既要滿足單個(gè)集團(tuán)的集群調(diào)度，也要滿足城市的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)跨部門(mén)、跨指揮調(diào)度需求。

　　面向未來(lái)發(fā)展的共網(wǎng)集群調(diào)度系統(tǒng)，除了提供傳統(tǒng)的語(yǔ)音群呼等一些基本的集群調(diào)度功能外，還提供面向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的集群調(diào)度功能，并且要保護(hù)用戶的投資，平滑向新技術(shù)過(guò)渡，平滑向客戶提供新業(yè)務(wù)。

　　因此，GT800系統(tǒng)采用了具有成熟應(yīng)用的TDMA技術(shù)，面向共網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的設(shè)計(jì)；提供高性能的集群通信調(diào)度功能，滿足不同部門(mén)的需求；提供各部門(mén)可以進(jìn)行專(zhuān)網(wǎng)調(diào)度，授權(quán)部門(mén)可進(jìn)行應(yīng)急聯(lián)動(dòng)跨部門(mén)調(diào)度；提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相結(jié)合的集群調(diào)度功能，面向未來(lái)，平滑向未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)過(guò)渡的設(shè)計(jì)方案。

　　2.2　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　基于TDMA技術(shù)的GT800系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大概包括如下幾大網(wǎng)絡(luò)單元：MSC、BSC/PCU、BTS、HLR、GTAdapter、SCP等。

　　2.3　GT800網(wǎng)絡(luò)單元

　　(1)移動(dòng)交換中心(MSC)

　　MSC對(duì)呼叫進(jìn)行控制，是集群調(diào)度通訊的控制中心，管理MS在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)以及與其他網(wǎng)絡(luò)(如PSTN/ISDN/PSPDN、其它移動(dòng)網(wǎng)等)的通信業(yè)務(wù)，并提供計(jì)費(fèi)信息。

　　(2)拜訪位置寄存器(VLR)

　　VLR存儲(chǔ)進(jìn)入控制區(qū)域內(nèi)已登記用戶的相關(guān)信息，為移動(dòng)用戶提供呼叫接續(xù)所需的必要信息，可以看作一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　(3)組呼寄存器(GCR)

　　GCR用來(lái)存儲(chǔ)語(yǔ)音組呼的相關(guān)數(shù)據(jù)，為在控制區(qū)域內(nèi)進(jìn)行VGCS(語(yǔ)音組呼業(yè)務(wù))、VBS(語(yǔ)音廣播業(yè)務(wù))等集群調(diào)度通信提供必要信息。

　　(4)歸屬位置寄存器(HLR)

　　HLR是GT800系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)著該HLR控制區(qū)內(nèi)的所有移動(dòng)用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　(5)Follow Me功能節(jié)點(diǎn)(FN)

　　FN存儲(chǔ)著功能號(hào)碼與相關(guān)用戶號(hào)碼間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并以此為根據(jù)完成功能號(hào)碼尋址過(guò)程中功能號(hào)碼到真實(shí)用戶號(hào)碼的翻譯。

　　(6)基站控制器(BSC)

　　BSC主要負(fù)責(zé)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的業(yè)務(wù)控制功能。

　　(7)基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)

　　BTS是無(wú)線接口設(shè)備，它由BSC控制，主要負(fù)責(zé)無(wú)線接續(xù)，完成無(wú)線與有線信號(hào)的轉(zhuǎn)換、無(wú)線分集、無(wú)線信道加密、跳頻等功能。

　　(8)移動(dòng)臺(tái)(MS)

　　MS是移動(dòng)用戶設(shè)備部分，支持VGCS、VBS、FN等集群通訊調(diào)度業(yè)務(wù)。

　　(9)GTAdapter

　　該設(shè)備是一臺(tái)服務(wù)器，向各集團(tuán)用戶的遠(yuǎn)程調(diào)度維護(hù)操作中心提供集群調(diào)度通信服務(wù)。GTAdapter連接MSC、HLR、SCP，將遠(yuǎn)端操作終端的服務(wù)請(qǐng)求，提交給相關(guān)設(shè)備，將服務(wù)的響應(yīng)回送給遠(yuǎn)端操作維護(hù)終端。各集團(tuán)通過(guò)該服務(wù)器，可以自行進(jìn)行需要的集群調(diào)度功能，因此對(duì)集團(tuán)用戶來(lái)說(shuō)，雖然在同個(gè)集群共網(wǎng)下，但感覺(jué)好像是自己建設(shè)了一個(gè)集群調(diào)度專(zhuān)網(wǎng)一樣。

　　(10)集團(tuán)用戶遠(yuǎn)端操作維護(hù)中心

　　各集團(tuán)用戶的操作員通過(guò)該終端，接入GT800系統(tǒng)的GTAdapter服務(wù)器，進(jìn)行集團(tuán)用戶的管理和調(diào)度維護(hù)的操作，如進(jìn)行動(dòng)態(tài)重組等。

　　(11)BAU計(jì)費(fèi)管理單元

　　GT800產(chǎn)生的話單，送到該單元進(jìn)行暫存，該單元通過(guò)FTP或FTAMP和計(jì)費(fèi)中心連接，進(jìn)行話單的傳送，保證話單信息的完整和不丟失。

　　(12)PBX小交換機(jī)

　　企業(yè)的小交換機(jī)PBX可以通過(guò)PRA信令接入GT800的MSC，提供固定電話的調(diào)度員等功能。

　　(13)SCP智能設(shè)備

　　該套設(shè)備包括SCP、SMP、Web server等一套的智能設(shè)備，向用戶提供智能的VPN業(yè)務(wù)平臺(tái)。

GT800技術(shù)創(chuàng)新
　　(1)共網(wǎng)集群調(diào)度

　　傳統(tǒng)的集群通信網(wǎng)絡(luò)，一般都是一個(gè)集團(tuán)或企業(yè)單獨(dú)建設(shè)個(gè)專(zhuān)門(mén)的集群網(wǎng)絡(luò)，這樣的集群系統(tǒng)組網(wǎng)能力有限；有些系統(tǒng)即便是實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，但是也沒(méi)提供相應(yīng)的功能以支撐不同的集團(tuán)在同一個(gè)集群網(wǎng)下，獨(dú)立進(jìn)行調(diào)度以及相應(yīng)的操作維護(hù)等，因此這些集群系統(tǒng)沒(méi)有具備共網(wǎng)運(yùn)營(yíng)集群通信的要求。

　　GT800系統(tǒng)提供先進(jìn)的集群調(diào)度功能，滿足多站覆蓋、多點(diǎn)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求；各網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間的接口公開(kāi)，滿足集群共網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的要求。在GT800網(wǎng)絡(luò)下，各集團(tuán)用戶共享整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源，在GT800網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)都可以享有系統(tǒng)提供的服務(wù)。

　　同時(shí)，GT800系統(tǒng)通過(guò)GTAdapter服務(wù)器，提供虛擬專(zhuān)用網(wǎng)功能，各集團(tuán)雖然在同一個(gè)GT800網(wǎng)絡(luò)里，但是通過(guò)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)功能，各集團(tuán)可以單獨(dú)進(jìn)行本集團(tuán)的集群調(diào)度，比如進(jìn)行本集團(tuán)的用戶管理，對(duì)本集團(tuán)用戶進(jìn)行相應(yīng)的編組，或啟動(dòng)一個(gè)開(kāi)放信道進(jìn)行集群通信等，集團(tuán)與集團(tuán)問(wèn)的這些集群調(diào)度互不影響。

　　GT800系統(tǒng)的GTAdapter服務(wù)器對(duì)授權(quán)用戶還提供可以進(jìn)行跨集團(tuán)的集群調(diào)度功能，該功能可以應(yīng)用在城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，或其他需要跨部門(mén)協(xié)同工作的場(chǎng)合。

　　GT800系統(tǒng)通過(guò)其強(qiáng)大的組網(wǎng)和覆蓋能力，以及強(qiáng)大的虛擬專(zhuān)用網(wǎng)能力，為集群通信共網(wǎng)運(yùn)營(yíng)開(kāi)創(chuàng)新的局面。

　　(2)高度安全性

　　GT800針對(duì)集群應(yīng)用的特點(diǎn)和需求，提供了一整套完善的安全機(jī)制：用于系統(tǒng)和用戶相互確認(rèn)的雙向身份鑒權(quán)機(jī)制、確保無(wú)線空間傳輸?shù)脑捯艋驍?shù)據(jù)信息保密的機(jī)密性機(jī)制、確保整個(gè)體系框架內(nèi)傳輸信令不受到破壞的完整性機(jī)制、滿足組呼需求的群組安全機(jī)制、端對(duì)端保密機(jī)制、特殊情況下脫離基站直通保密機(jī)制等。GT800根據(jù)不同行業(yè)對(duì)安全性的需求，提供不同級(jí)別的安全性保障，最大限度保證集群通信的安全，是國(guó)內(nèi)安全性值得信賴的數(shù)字集群解決方案。

　　(3)優(yōu)化的共享信道技術(shù)

　　共享信道是集群系統(tǒng)必須具備的技術(shù)要求。通過(guò)共享信道技術(shù)，才能在集群調(diào)度組呼情況下，節(jié)省信道資源。GT800通過(guò)信道共享，實(shí)現(xiàn)群組業(yè)務(wù)，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，又保證了其它集群特性很好地實(shí)現(xiàn)，涉及數(shù)以千計(jì)用戶的GT800群組業(yè)務(wù)，只需通過(guò)共享一個(gè)業(yè)務(wù)信道實(shí)現(xiàn)，呼叫發(fā)起方共享上行信道，接聽(tīng)方共享下行信道。GT800優(yōu)化的信道共享技術(shù)，保證了集群業(yè)務(wù)的高質(zhì)量。

　　(4)快速的呼叫接入技術(shù)

　　集群通信一個(gè)重要的特征就是PTT(Push To Talk)一按即通，要求快速建立呼叫；呼叫建立時(shí)間是衡量集群通信系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。GT800根據(jù)快速呼叫建立的特定要求，創(chuàng)造性地進(jìn)行呼叫流程設(shè)計(jì)、無(wú)線接口增強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)層次優(yōu)化等，通過(guò)多個(gè)層面的創(chuàng)新，完全滿足專(zhuān)業(yè)用戶的快速呼叫建立要求。GT800的快速接續(xù)特性突出，初始呼叫接續(xù)速度小于600s，PTT速度小于200ms。

4　GT800技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　(1)廣覆蓋、廣調(diào)度

　　GT800覆蓋由于采用TDMA的技術(shù)體制，每個(gè)信道的發(fā)射功率恒定，覆蓋距離僅受地形影響，能夠在共享信道情況下實(shí)現(xiàn)廣覆蓋。在用戶量增多的情況下，小區(qū)覆蓋不受影響。各集團(tuán)共享整個(gè)GT800網(wǎng)絡(luò)覆蓋服務(wù)區(qū)，真正體現(xiàn)GT800集群共網(wǎng)的廣覆蓋，廣調(diào)度，充分利用頻率資源的特性。

　　(2)一呼萬(wàn)應(yīng)

　　GT800繼承了業(yè)界成熟的數(shù)字集群技術(shù)體制，實(shí)現(xiàn)了真正的信道共享，組內(nèi)用戶的數(shù)量不受限制，用戶之間不會(huì)互相干擾，真正實(shí)現(xiàn)一呼萬(wàn)應(yīng)。

　　(3)動(dòng)態(tài)信道分配

　　GT800還采用了動(dòng)態(tài)信道分配的方式，在話音間隙釋放信道，講話時(shí)才分配信道，大大的提高了系統(tǒng)組的容量。即使在容量負(fù)荷極限，也能夠保證讓高優(yōu)先級(jí)用戶順利通話。

　　(4)面向3G發(fā)展

　　通過(guò)對(duì)TDMA和TD-SCDMA進(jìn)行創(chuàng)造性地融合和創(chuàng)新，GT800系統(tǒng)在為專(zhuān)業(yè)用戶提供高性能、大容量的集群業(yè)務(wù)和功能同時(shí)，也提供了面向3G的可持續(xù)發(fā)展能力。基于TDMA制式的第一階段的GT800系統(tǒng)，可以方便向TD-SCDMA的第二階段的GT800系統(tǒng)演進(jìn)，充分體現(xiàn)保護(hù)用戶投資的設(shè)計(jì)理念。

5　總結(jié)

　　在過(guò)去，我國(guó)的集群系統(tǒng)都是采用國(guó)外廠家的設(shè)備，價(jià)格昂貴，各廠家設(shè)備之間接口不開(kāi)放，導(dǎo)致相互之間不能互聯(lián)互通，很大承度上制約了我國(guó)集群系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展�；�于TDMA數(shù)字制式的共網(wǎng)集群的GT800系統(tǒng)，無(wú)論是在性能還是業(yè)務(wù)提供方面，都達(dá)到行業(yè)的領(lǐng)先水平；同時(shí)基于TDMA制式的GT800系統(tǒng)，具有極高的性價(jià)比；面向3G，方便向今后的TD-SCDMA演進(jìn)，充分保護(hù)用戶的投資和同步先進(jìn)的技術(shù)，GT800集群共網(wǎng)系統(tǒng)將會(huì)在我國(guó)集群應(yīng)用中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。