國際應(yīng)用最廣的通信技術(shù):數(shù)字集群通信技術(shù)


  入選理由:

  在國外,集群通信系統(tǒng)的用戶是蜂窩通信用戶的十分之一,在一些較發(fā)達的國家,專用移動通信用戶數(shù)甚至超過公用移動通信用戶數(shù)的2-3倍,而在我國集群通信的總用戶數(shù)還不足蜂窩通信總用戶量的一個零頭,所以集群通信在我國發(fā)展空間還很大。目前,中國衛(wèi)通、中國鐵通和中國網(wǎng)通、中國聯(lián)通、中國電信等幾家資本實力較強、運營經(jīng)驗較豐富的公司正參與及積極展開相應(yīng)數(shù)字集群商用試驗。在“線式”集群應(yīng)用,即如鐵路、輕軌地鐵、航運等方面,由于運營環(huán)境較寬松、投資強度較適當(dāng)及設(shè)備性能與功能與市場需求較匹配,從而以Tetra體制為主,已呈現(xiàn)出較好發(fā)展勢頭。

  發(fā)展總述:

  數(shù)字集群技術(shù)從20世紀(jì)90年代中期在全球范圍內(nèi)興起,得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益,如美國NEXTEL公司集群網(wǎng)絡(luò)的成功運營。在我國,隨著社會活動和經(jīng)濟活動節(jié)奏加快、范圍擴大以及信息傳輸量劇增,社會作為一個有機整體,更需要各方面的協(xié)調(diào)配合,許多專業(yè)團體對可用于廣域調(diào)度指揮的集群通信網(wǎng)絡(luò)的需求目益迫切,為我國發(fā)展集群通信系統(tǒng)提供了經(jīng)濟和市場基礎(chǔ)。

  集群通信從一開始起即像無中心系統(tǒng)一樣,便將動態(tài)信道分配多用戶共享與充分利用有限的無線信道資源作為首要設(shè)計思想,在此基礎(chǔ)上建設(shè)一種共用平臺,使各類稀疏容量用戶可共享豐富的特種功能及各類業(yè)務(wù)增值新途徑。當(dāng)然,無線信道動態(tài)分配決非為集群系統(tǒng)所專有,從衛(wèi)星系統(tǒng)至地面3G/3G+系統(tǒng),以至從覆蓋層面看的各類現(xiàn)代WPAN/WLAN/WMAN/WWAN系統(tǒng),均毫無例外、愈來愈多地應(yīng)用動態(tài)信道分配與動態(tài)資源自適應(yīng)管理技術(shù)。由此,從PTT、PoC、PTM(Push to Multimedia)及PTS(Push to Send)等公眾蜂窩移動通信集群功能增值業(yè)務(wù)發(fā)展勢頭看,集群通信及數(shù)字集群專用通信亦面臨著包括技術(shù)、應(yīng)用、業(yè)務(wù)創(chuàng)新在內(nèi)的持續(xù)創(chuàng)新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

  數(shù)字集群是現(xiàn)今專用無線通信的主體,它同屬移動通信范疇,與公眾及全球移動通信相比較,其一系列特殊功能,特別是調(diào)度功能以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與安全控制等方面有其獨特的特征與復(fù)雜性,其中不少特種功能非通常公眾移動通信系統(tǒng)所具有、或其簡單增強擴充即能具有,或者對特種專用部門特種強力要求亦難相適應(yīng);而且其快速接入響應(yīng),集團組群用戶有效指揮、聯(lián)絡(luò)、調(diào)度以及其半雙工、單工為主的運作方式是其最主要的特征。它的應(yīng)用需求有很廣泛的專用覆蓋面,從而,與公眾移動通信相對應(yīng),它在國家與全球社會生活中有其不可缺少的重要作用。

  本質(zhì)是專網(wǎng),而方向是共網(wǎng)

  集群通信系統(tǒng)從運營方式上可分為專用集群系統(tǒng)和共用集群系統(tǒng)。專用集群系統(tǒng)是僅供某個行業(yè)或某個部門內(nèi)部使用的無線調(diào)度指揮通信系統(tǒng),系統(tǒng)的投資、建設(shè)、運營維護等均由行業(yè)或部門內(nèi)部承擔(dān),早期的集群系統(tǒng)大多屬于這一類型。共用集群系統(tǒng)是指物理網(wǎng)由專業(yè)的電信運營企業(yè)負(fù)責(zé)投資、建設(shè)和運營維護,供社會各個有需求的行業(yè)、部門或單位共同使用的集群通信系統(tǒng),它具有資源利用率高、單位成本低廉、網(wǎng)絡(luò)覆蓋和運營質(zhì)量好、可持續(xù)發(fā)展能力強、用戶業(yè)務(wù)可自行管理等諸多優(yōu)點,是集群通信運營體制的發(fā)展方向。

  歐洲經(jīng)濟一體化的要求,在公眾移動通信領(lǐng)域推動了GSM數(shù)字蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,在專業(yè)移動通信領(lǐng)域推動了TETRA數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)的制定。全球經(jīng)貿(mào)往來的日益活躍,都要求有先進的統(tǒng)一的通信手段與之相適應(yīng),要求提供端到端的全球性無縫通訊網(wǎng)絡(luò),從而推動了IMT -2000第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制訂。專業(yè)移動通信領(lǐng)域中的航空和航海顯然更為迫切要求先進的統(tǒng)一的通信手段。在高速公路、鐵路、內(nèi)河航運、旅游及武警等部門的專業(yè)網(wǎng),隨著各自業(yè)務(wù)的發(fā)展,也必然要求統(tǒng)一的數(shù)字集群系統(tǒng)以便跨部門、跨地區(qū)、跨省市以至全國聯(lián)網(wǎng)。因此,必須堅持專業(yè)移動通信朝數(shù)字集群共網(wǎng)的方向發(fā)展。數(shù)字集群是從專用移動通信網(wǎng)發(fā)展起來的,而數(shù)字集群共網(wǎng)也是隨著數(shù)字集群的發(fā)展而形成的,應(yīng)該說這也是符合發(fā)展規(guī)律的。專網(wǎng)在一定的時間內(nèi)還將發(fā)揮其作用,并有相當(dāng)一部分專網(wǎng)是不能用共網(wǎng)來替代的。所以各部門的專網(wǎng)不可能在短時期內(nèi)取消,甚至有些專網(wǎng)還要較長時期存在下去。但在專網(wǎng)、共網(wǎng)共同發(fā)展的同時應(yīng)該看到,數(shù)字集群通信的本質(zhì)是專網(wǎng),而方向是共網(wǎng)。

  與NGN及3G接軌

  積極思考與創(chuàng)新如何按NGN及3G演進業(yè)務(wù)增值角度在2.5G/3G/3G+演進中開發(fā)與普及一些諸如PTT/PTM/PTS及群呼之類容易綜合、并深受用戶集體活動歡迎與有效實施快速通話、快速發(fā)送多媒體(包括推進MMS等業(yè)務(wù)發(fā)展)等增值業(yè)務(wù)應(yīng)用成為數(shù)字集群技術(shù)發(fā)展的一個重要課題。而且,隨著3G+/4G及新一代數(shù)字集群技術(shù)的演進發(fā)展,未來新一代公眾移動通信與新一代數(shù)字集群專用移動通信可能以新IP協(xié)議為基礎(chǔ)及全IP平臺為基礎(chǔ), 融合在一起,構(gòu)筑成新一代綜合型4G/5G移動通信系統(tǒng)。對此,在考慮數(shù)字集群新系統(tǒng)技術(shù)裝備及體制標(biāo)準(zhǔn)改進與更新時, 應(yīng)充分計及這一NGN/NGBW的演進方向與發(fā)展態(tài)勢。

  目前數(shù)字集群Tetra、iDEN系統(tǒng)存在的主要問題首先是價位太高,同時高速多媒體業(yè)務(wù)運作及前向發(fā)展?jié)摿Σ,同時,對Tetra多廠商運行環(huán)境時包括終端在內(nèi)的互聯(lián)互通能力差,安全保密問題上,包括加密處理在內(nèi)特種用戶的滿意度及可信任度也有一定問題。對GoTa、GT-800等新系統(tǒng)在價位方面有極大優(yōu)勢與吸引力,高速多媒體業(yè)務(wù)運行及前向發(fā)展?jié)摿^好,對其重要特種功能需進一步試驗與由相應(yīng)用戶檢驗,包括快速響應(yīng)時間及直通需求等處理在內(nèi),涉及資源利用、電磁兼容、組網(wǎng)方式、容量能力及市場定位等方面還需進一步思考與研究探索,適應(yīng)專用強力需求的終端配套等亦應(yīng)充分重視。

  數(shù)字集群的一些重要功能的作用與業(yè)務(wù)增值意義又愈來愈為人們普遍認(rèn)同,以PTT(Push to Talk)或PoC(“無線一鍵通”, PTT over Celular(public mobile))為中心的一股熱浪正在掀起。PTT(Push-To-Talk)就是,一按鍵就可以通話。PTT是移動通信里快速建立通話的業(yè)務(wù)。由于摩托羅拉公司的IDEN系統(tǒng)具有PTT功能,又具有數(shù)字移動電話業(yè)務(wù),既可以打電話,又能按某個鍵實現(xiàn)組、群、個人呼叫業(yè)務(wù)。目前國內(nèi)移動公眾網(wǎng)(GSM和CDMA)也在積極開展為集團用戶提供PTT業(yè)務(wù),以此作為新業(yè)務(wù)增長點。移動通信從無線專業(yè)網(wǎng)通信開始,而PTT是無線專業(yè)網(wǎng)不可缺少的功能。在經(jīng)濟利益的驅(qū)使下,現(xiàn)在公眾移動通信網(wǎng)也積極開展PTT業(yè)務(wù),但此PTT非專業(yè)網(wǎng)中PTT,F(xiàn)今將PTT與3G演進的IP多媒體子系統(tǒng)IMS、SIP及OMA工作結(jié)合推進3G演進增值業(yè)務(wù)發(fā)展看來是一種順理成章的發(fā)展態(tài)勢,可同時通用于cdma 2000 1X and 1X EV-x及GPRS/EDGE/WCDMA and HSxPA等業(yè)務(wù)增值,并期望能取得另一輝煌。

  在國內(nèi),目前能夠提供完整的數(shù)字集群設(shè)備和終端的系統(tǒng)包括華為公司開發(fā)的基于GSM的數(shù)字集群通信系統(tǒng)(GT800系統(tǒng))和中興公司開發(fā)的基于CDMA的數(shù)字集群通信系統(tǒng)(GoTa系統(tǒng))。

  從技術(shù)的角度來講,GoTa系統(tǒng)是基于CDMA2000系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的,除了集群的一些關(guān)鍵技術(shù)和業(yè)務(wù)已經(jīng)達到集群通信的要求并且與TETRA和iDEN的指標(biāo)相當(dāng)之外,在今后通信未來發(fā)展的潛力方面也比TETRA和iDEN存在更大的優(yōu)勢。對于GT800,則在GSM-R的基礎(chǔ)上作了大量的改進工作,以支持更多的業(yè)務(wù)和功能,并且在第二階段的系統(tǒng)中,將基于TD-SCDMA系統(tǒng)開發(fā)。


----《通信世界》

   

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