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集群通信系統(tǒng)是一種用于集團調(diào)度指揮通信的移動通信系統(tǒng)，主要應(yīng)用在專業(yè)移動通信領(lǐng)域。和普通的移動通信不同，集群通信最大的特點是，話音通信采用PTT（PushToTalk）按鍵，以一按即通的方式接續(xù)，被叫無須摘機即可接聽，且接續(xù)速度較快，并能支持群組呼叫等功能。
2002年，中興通訊組織其在國內(nèi)外的科研機構(gòu)研究新的集群實現(xiàn)方式，并提出了GoTa數(shù)字集群技術(shù)體制。GoTa的含義是開放式集群架構(gòu)（GlobalopenTrunkingarchitecture），它采用目前移動通信系統(tǒng)中最新的無線技術(shù)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并進行了優(yōu)化和改進，使其能夠符合集群系統(tǒng)的技術(shù)要求，同時又具有很強的共網(wǎng)運營能力和業(yè)務(wù)發(fā)展能力，滿足集群未來發(fā)展的需求。
GoTa可提供多種集群業(yè)務(wù):（1）一對一的私密呼叫和一對多群組呼叫，可設(shè)定用戶的優(yōu)先級，并具有根據(jù)用戶的優(yōu)先級使用強插強拆的功能；（2）還可以提供集群系統(tǒng)中所需要的系統(tǒng)尋呼、群組尋呼、子群組尋呼、專用PTT業(yè)務(wù)等特殊業(yè)務(wù)；（3）GoTa系統(tǒng)可對不同的話務(wù)群組進行分類，例如永久型群組和臨時型群組，用戶可對其群組內(nèi)成員進行管理。除了集群業(yè)務(wù)以外，GoTa還具有增值業(yè)務(wù)提供能力，如短消息、衛(wèi)星定位、VPN等，這些業(yè)務(wù)和集群業(yè)務(wù)結(jié)合起來，可為集團用戶提供各種綜合服務(wù)。
一、GoTa技術(shù)相比傳統(tǒng)集群技術(shù)的優(yōu)勢
GoTa技術(shù)相比傳統(tǒng)集群技術(shù)有如下優(yōu)勢。（1）技術(shù)先進，它采用了3G的無線技術(shù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較先進，可為集群技術(shù)帶來新的業(yè)務(wù)發(fā)展空間；（2）業(yè)務(wù)豐富，特別是與增值業(yè)務(wù)進行捆綁，優(yōu)勢互補，可大量吸引用戶入網(wǎng)；（3）投資少，見效快，運營成本低。
中興通訊最新推出的GoTa終端上已具有提供專供集群呼叫使用的PTT按鍵、揚聲器及大容量的電池。這種終端可以支持豐富的集群業(yè)務(wù)以及短消息業(yè)務(wù)和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GoTa方案成功解決了基于CDMA技術(shù)的集群業(yè)務(wù)關(guān)鍵技術(shù)，它在CDMA領(lǐng)域具有很好的市場競爭力，完全著眼于未來的市場競爭。為了能夠在CDMA網(wǎng)絡(luò)上進行PTT通信，并且不影響原有CDMA系統(tǒng)已具備的業(yè)務(wù)功能和性能，GoTa圍繞無線信道共享和快速連接這兩項關(guān)鍵技術(shù)提出了解決方案，使新增的集群業(yè)務(wù)不會對傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)資源帶來不利影響。
終端、無線子系統(tǒng)BSS、調(diào)度子系統(tǒng)DSS等構(gòu)成一個GoTa的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。GoTa網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
為了能夠支持電話互連業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和短信息服務(wù)，GoTa還可以在其基本結(jié)構(gòu)上接入交換子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)及短信息服務(wù)中心。
其中，無線子系統(tǒng)BSS主要完成各種集群業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和普通電話業(yè)務(wù)的無線接入。BSS一般由BTS和調(diào)度控制器PDC共同構(gòu)成。它的功能分工是，無線收發(fā)信機BTS完成GoTa基帶信號的調(diào)制、解調(diào)以及射頻信號收發(fā)等功能，調(diào)度控制器PDC則完成無線資源的分配、調(diào)度呼叫控制、功率控制、支持GoTa終端在不同覆蓋區(qū)下的各類切換/匯集和分發(fā)集群語音數(shù)據(jù)流。
另外一個重要的子系統(tǒng)是調(diào)度子系統(tǒng)DSS。調(diào)度控制器PDC和調(diào)度子系統(tǒng)DSS相連。另外，調(diào)度控制器PDC還具備提供多種制式的接口和交換子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)相連，滿足GoTa終端的各種業(yè)務(wù)擴展的需求。調(diào)度子系統(tǒng)DSS主要完成集群調(diào)度業(yè)務(wù)，由調(diào)度服務(wù)器PDS和調(diào)度位置器PHR兩個部分組成。PDS是集群呼叫的總控制點，完成集群調(diào)度呼叫的處理，包括鑒別集群用戶、建立各種集群呼叫，如私密呼叫、群組呼叫、判斷集群PTT請求等。PDS作為調(diào)度服務(wù)器，還接收反向鏈路來的集群語音數(shù)據(jù)，根據(jù)呼叫的性質(zhì)再分發(fā)到對應(yīng)的前向鏈路。PHR完成數(shù)據(jù)庫管理和配置功能，為集群用戶提供群組注冊、群組成員注冊，并提供集群成員的本地信息以及集群成員的業(yè)務(wù)權(quán)限記錄，完成呼叫統(tǒng)計和計費功能。
二、開發(fā)民族自主知識產(chǎn)權(quán)的中國數(shù)字集群的重要性
中國數(shù)字集群系統(tǒng)應(yīng)用最近才剛剛起步，用戶數(shù)量非常有限。但是，由于數(shù)字集群系統(tǒng)對國民經(jīng)濟各部門起著重要作用，因而具有巨大的市場需求空間。中國的政府機關(guān)以及公安、交通、鐵路、水利、電力、石油、醫(yī)療衛(wèi)生、大型廠礦企業(yè)和搶險抗災(zāi)等數(shù)10個國民經(jīng)濟重要部門都迫切需要建設(shè)現(xiàn)代化集群調(diào)度通信網(wǎng)。據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部門預(yù)測，到2005年，中國數(shù)字集群用戶數(shù)將達到400萬，10年后中國的數(shù)字集群通信市場將達到40億美元的規(guī)模。
為促進數(shù)字集群產(chǎn)業(yè)科學(xué)、規(guī)范、健康發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)部曾在上世紀(jì)90年代末組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜抑贫〝?shù)字集群技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，限于當(dāng)時中國無線通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，當(dāng)時選擇了多種國外的集群技術(shù)方案作為中國的數(shù)字集群通信體制。然而，數(shù)字集群系統(tǒng)應(yīng)用于軍隊、公安、安全及政府部委等重要部門，這些部門對移動通信的絕對安全性、保密性具有高度的要求，產(chǎn)生于國外的現(xiàn)有幾種數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)并不能直接應(yīng)用到中國。此外，由于數(shù)字集群系統(tǒng)專業(yè)性特點，國外通信巨頭通過控制核心技術(shù)并設(shè)置專利等知識產(chǎn)權(quán)保護壁壘，制約數(shù)字集群通信系統(tǒng)在中國的產(chǎn)業(yè)化健康發(fā)展，現(xiàn)有的國外數(shù)字集群系統(tǒng)無論是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還是終端，其價格都居高不下，這樣也不利于擴大數(shù)字集群系統(tǒng)在我國的規(guī)模應(yīng)用。
制定擁有完整自主民族知識產(chǎn)權(quán)的中國數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)，成為實現(xiàn)國家戰(zhàn)略安全、迅速擴大市場規(guī)模及加快中國社會信息化、數(shù)字化進程的當(dāng)務(wù)之急！
GoTa集群通信系統(tǒng)誕生于中國民族通信產(chǎn)業(yè)，其中，該系統(tǒng)的多項技術(shù)具有國際領(lǐng)先水平并擁有自己獨立的專利。尤為重要的是，作為國內(nèi)民族通信企業(yè)，我們完全可以開發(fā)和移植適用于國家黨政機關(guān)及軍隊等特殊通信要求的安全技術(shù)。
三、我國集群通信共網(wǎng)建設(shè)的意義
移動通信分為公眾移動通信和專用移動通信兩大領(lǐng)域。數(shù)字集群系統(tǒng)屬于專用移動領(lǐng)域，它具有強大的指揮調(diào)度功能，包括群呼、組呼、優(yōu)先呼叫、環(huán)境偵聽、自動重發(fā)、VPN組網(wǎng)等，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及安全性等方面，還有不可被通用公眾移動通信系統(tǒng)替代的特點。
集群系統(tǒng)有以下主要特點。
(1)共用頻率，將原指配給各部門專用的頻率加以集中，供各家共用，從而提高頻譜效率；(2)共用設(shè)施，由于頻率共用，就有可能將各家分建的控制中心和基站等基礎(chǔ)設(shè)施集中合建，從而大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資；(3)共享覆蓋，可將各家鄰近覆蓋區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互連起來，從而獲得更大的覆蓋范圍；(4)共享業(yè)務(wù)，可利用網(wǎng)絡(luò)富余能力有組織地發(fā)送道路車流狀況、氣象預(yù)報等公共信息，為大家服務(wù)；(5)分擔(dān)費用，各家合建網(wǎng)絡(luò)可降低建網(wǎng)投資，節(jié)約運營維護人員，并可分?jǐn)傎M用；(6)改善服務(wù)，由于多信道共用，網(wǎng)絡(luò)可調(diào)劑余缺。集中建網(wǎng)可加強管理、維修，提高服務(wù)質(zhì)量，增強系統(tǒng)功能。因此，我們認(rèn)為，專業(yè)移動通信朝全國數(shù)字集群共網(wǎng)的方向發(fā)展是一個趨勢。
在中國共用網(wǎng)(PAMR)方面，已有北京、四川、湖北等省市加入。浙江、山東和廣州等省市在籌建各自的數(shù)字集群共用網(wǎng)。此外，還有很多公司對數(shù)字集群進行了廣泛的調(diào)查研究，準(zhǔn)備介入這一行業(yè)。不少投資商也在研究數(shù)字集群作為軍民兩用移動通信網(wǎng)的可行性。可見，數(shù)字集群共網(wǎng)的應(yīng)用在中國已初見端倪，發(fā)展的時期即將來臨。中國幅員遼闊，東西部經(jīng)濟條件差異較大，各部門對指揮調(diào)度的需求輕重緩急不同，想一步到位建設(shè)全國數(shù)字集群共用網(wǎng)困難重重，需要上百億元的巨額投資，投資回報風(fēng)險較大，因此，沒有國內(nèi)自主研發(fā)的數(shù)字集群通信系統(tǒng)作為支撐是不可想象的。
當(dāng)前，可在運營正常的模擬集群共用網(wǎng)的基礎(chǔ)上擴建數(shù)字集群共用網(wǎng)，以取得建網(wǎng)運營經(jīng)驗，并可在有條件的省市首先組建，再逐步擴展。由于采用統(tǒng)一的技術(shù)體制，條件成熟時，我們即可互連互通各地的專用網(wǎng)，形成地區(qū)網(wǎng)，并不斷擴展形成全國網(wǎng)。這樣便解決了國家在專用網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重復(fù)投資問題。而對國家機關(guān)及企事業(yè)單位取消專業(yè)移動通信網(wǎng)專項撥款后，相應(yīng)要改為經(jīng)常性的專業(yè)移動通信開支。只有這樣才能促使原擬單獨建網(wǎng)的各個部門加入數(shù)字集群共用網(wǎng)成為其專業(yè)用戶。只有及時調(diào)整建設(shè)專業(yè)移動通信網(wǎng)的頻率及資金政策，進一步理順專業(yè)移動通信網(wǎng)與專業(yè)用戶的關(guān)系，在專業(yè)移動通信領(lǐng)域，推動數(shù)字集群共用網(wǎng)與純專業(yè)數(shù)字集群網(wǎng)走向協(xié)調(diào)發(fā)展之路，才能推動各地數(shù)字集群共用網(wǎng)朝全國網(wǎng)的大道上闊步前進。
GoTa在設(shè)計上同時滿足了數(shù)字集群專網(wǎng)和共網(wǎng)用戶的需要，和目前較為成熟的幾種集群技術(shù)相比，GoTa擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán)，空中接口和體系結(jié)構(gòu)采用了目前第三代移動通信系統(tǒng)所采用的技術(shù)，GoTa承諾接口可以公開并標(biāo)準(zhǔn)化。現(xiàn)有體制指定的幾種技術(shù)接口均不開放，這嚴(yán)重影響了中國企業(yè)對集群系統(tǒng)的開發(fā)。在無國內(nèi)自主產(chǎn)業(yè)的支撐下，整個集群的產(chǎn)業(yè)化方向、集群技術(shù)演進、集群共網(wǎng)運營管理等問題將始終未得到解決。
對于中國專業(yè)的集群通信運營市場，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和專業(yè)市場的需求，需要建設(shè)全國性的集群公網(wǎng)系統(tǒng)，滿足集團用戶和專業(yè)用戶對集群業(yè)務(wù)的需求。同時也需要提供技術(shù)更先進、業(yè)務(wù)更豐富、更具發(fā)展?jié)摿Φ募和ㄐ畔到y(tǒng)，滿足寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和新型增值業(yè)務(wù)的需求。GoTa系統(tǒng)將在這些方面充分滿足這樣的需求。
四、關(guān)于中國集群通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
在通信領(lǐng)域，人們越來越意識到共享資源、提高效率、互聯(lián)互通的重要性。隨著中國投資體制改革不斷深入，原有的項目計劃管理和專項撥款模式已逐步轉(zhuǎn)向市場化，項目建設(shè)的觀念也發(fā)生了很大變化，政府主管部門改變了以往那種大包大攬式的投資理念，對提供社會服務(wù)的產(chǎn)業(yè)的投入，更多地鼓勵社會融資和企業(yè)投資，這為我們發(fā)展社會化、市場化的數(shù)字集群通信共網(wǎng)提供了體制和政策基礎(chǔ)。
移動通信技術(shù)的發(fā)展已可為建立數(shù)字集群系統(tǒng)廣域共網(wǎng)的基本平臺提供可靠的技術(shù)支持，并能夠在共網(wǎng)中構(gòu)成多個虛擬專用網(wǎng)向不同部門提供不同的專業(yè)服務(wù)，因此也就有可能用一種集群通信系統(tǒng)來滿足各部門專網(wǎng)的不同需求。
就中國目前的情況而言，開展數(shù)字集群的條件已基本具備：一是用于數(shù)字集群的８００ＭＨｚ頻率資源；二是信息產(chǎn)業(yè)的很多科研院所和企業(yè)可提供足夠的技術(shù)支持，在技術(shù)方面，中國具有很將的優(yōu)勢；三是營運商具備較強實力，中國很多企業(yè)長期從事通信項目建設(shè)和營運；四是中國的幾家企業(yè)都開發(fā)出來了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群系統(tǒng)產(chǎn)品，中國企業(yè)自己開發(fā)出來的數(shù)字集群系統(tǒng)產(chǎn)品必將為中國數(shù)字集群產(chǎn)業(yè)化帶來強大的動力，而最早問世的GoTa集群系統(tǒng)將為促進中國集群通信產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展作出重大貢獻。
國際范圍的集群通信業(yè)發(fā)展也很迅速，美國目前的集群通信業(yè)務(wù)已經(jīng)達到1000萬戶，其第一大運營商NEXTEL的市場價值已經(jīng)達到500億美元。
中國目前的模擬集群業(yè)務(wù)牌照已經(jīng)停止發(fā)放。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，中國的數(shù)字集群業(yè)務(wù)也提上議事日程。信息產(chǎn)業(yè)部信息化推進司認(rèn)為，“數(shù)字集群是在為信息化健身提供基礎(chǔ)設(shè)施”。信息產(chǎn)業(yè)部國家無線電管理局地面處指出，國內(nèi)數(shù)字集群產(chǎn)業(yè)的政策環(huán)境已經(jīng)具備。1993年中國電信業(yè)放松管制，包括800MHz集群業(yè)務(wù)在內(nèi)的一批電信業(yè)務(wù)開始放開，盡管此項業(yè)務(wù)屬于基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)，但其管理方式將比照增值電信業(yè)務(wù)，各省擁有審批權(quán)，允許社會資金進行投資，新的數(shù)字集群業(yè)務(wù)牌照即將發(fā)放。此外，在電信業(yè)務(wù)開展中最重要的頻譜資源配置上，政策也予以扶持。
數(shù)字集群一共有15兆的帶寬，600個信道，其中國家管制400個，省級政府管制200個，目前各級政府在頻譜資源的收費上都不同程度給予了優(yōu)惠政策。信息產(chǎn)業(yè)部調(diào)查估計，國內(nèi)數(shù)字集群的潛在市場需求為800萬到900萬個，2000年到2005年，產(chǎn)值達500億元。按照國際通信行業(yè)的專業(yè)用戶對移動用戶一比十的比例，到2005年，按照3億公眾網(wǎng)用戶計算，專業(yè)移動網(wǎng)的用戶將達到3000萬戶。
我國在上世紀(jì)90年代末制定的數(shù)字集群體制，限于當(dāng)時的技術(shù)條件和國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，該體制沒有反映出中國國內(nèi)無線通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和產(chǎn)業(yè)化需求，沒有解決整個集群的產(chǎn)業(yè)化、集群技術(shù)演進、集群共網(wǎng)運營的管理等問題。
GoTa在設(shè)計上同時滿足了數(shù)字集群專網(wǎng)和共網(wǎng)用戶的需要，GoTa的優(yōu)勢決定了其在推動集群技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進程中的作用，只要我國信息產(chǎn)業(yè)部的各級領(lǐng)導(dǎo)能夠在戰(zhàn)略高度上給予重視、支持并加速GoTa體制的國標(biāo)化問題，以GoTa數(shù)字集群為基礎(chǔ)，推動中國數(shù)字集群技術(shù)的全面發(fā)展，同時，GoTa數(shù)字集群通信體制的推出，也應(yīng)該能夠推進中國集群產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展�？上驳氖�，目前中國有關(guān)政府部門已注意到這一問題，隨著數(shù)字集群納入基本電信業(yè)務(wù)，并組織國內(nèi)產(chǎn)業(yè)制定新的集群方案，這為解決中國集群應(yīng)用困境局面帶來了新的機會。
----《通信世界》
