趙 東

（中國鐵通長春分公司，吉林 長春 130000）

集群通信系統(tǒng)是一種用于集團(tuán)調(diào)度通信的移動(dòng)通信系統(tǒng)，主要應(yīng)用在專業(yè)移動(dòng)通信領(lǐng)域。和普通的移動(dòng)通信不同，集群通信的最大特點(diǎn)是，對(duì)講通信采用PTT（Push To Talk）按鍵，以一按即呼的方式接續(xù)，且接續(xù)速度快，被叫方無需摘機(jī)即可接聽，并能支持群組呼叫、遲后接入、動(dòng)態(tài)分組等功能。集群通信系統(tǒng)通常由基站BTS、移動(dòng)臺(tái)MS、調(diào)度臺(tái)和控制中心BSS組成，由于可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的群組呼叫、靈活的動(dòng)態(tài)分組、遲后接入通話等特點(diǎn)和功能，因而能理想地實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮功能。數(shù)字集群通信系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都需經(jīng)數(shù)字處理，除了數(shù)字信令外，其中最重要的是多址方式、話音編碼、信道編碼和調(diào)制技術(shù)等。

1 集群通信系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

1.1 集群通信系統(tǒng)的特點(diǎn)

集群通信系統(tǒng)的最大特點(diǎn)為：所具有的可用信道可被系統(tǒng)內(nèi)的全體用戶共享；用戶機(jī)可自動(dòng)選擇空閑信道進(jìn)行通信。此外，還可以共享通信業(yè)務(wù)，分擔(dān)費(fèi)用，改善服務(wù)；具有調(diào)度指揮功能；具有控制、交換、中繼功能；并兼容有線通信等功能特點(diǎn)。

1.2 集群通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

（1）由于數(shù)字集群采用CDMA或TDMA技術(shù)，使其具有了頻率利用率高、覆蓋范圍廣、容量大、語音質(zhì)量好等特點(diǎn)。

（2）在語音通信功能的基礎(chǔ)上提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)：原有的模擬集群系統(tǒng)基本無法提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，而數(shù)字集群的分組數(shù)據(jù)傳輸功能完全可以實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)服務(wù)。

（3）移動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)真正的雙工通信，方便地進(jìn)行普通語音通信：模擬集群的雙工移動(dòng)臺(tái)由于采用雙工器，信號(hào)衰減較大，與單工移動(dòng)臺(tái)相比通信距離明顯縮短。而數(shù)字集群系統(tǒng)由于應(yīng)用時(shí)分雙工技術(shù)，移動(dòng)臺(tái)既可以是單工臺(tái)、半雙工臺(tái)，也可是全雙工臺(tái)，而且移動(dòng)臺(tái)的單工與雙工通信距離一樣，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的雙工通信。此外，移動(dòng)臺(tái)還可以通過應(yīng)用群路口連接到公共電話交換網(wǎng)上，用戶在享受快捷的調(diào)度通信的同時(shí)，也可以與公共電話網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。

（4）其他優(yōu)勢：數(shù)字集群通信應(yīng)用數(shù)字加密技術(shù)，保證了各項(xiàng)通信的保密性。由于采用數(shù)字化處理，設(shè)備體積更小、重量更輕，這使集群通信適用于更多的特殊場合。

2 數(shù)字集群通信系統(tǒng)制式簡介

目前，世界上主要有兩種集群通信制式，分別是源于歐洲的TETRA（陸地集群無線電系統(tǒng)）和來自美國摩托羅拉公司的IDEN（集成數(shù)字增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)）。前者是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織（ETSI）指定的數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)，后者是美洲和亞洲集群通信系統(tǒng)的最大供應(yīng)商。中國自行研制開發(fā)的兩種集群通信系統(tǒng)分別是中興公司研發(fā)的GOTA和華為公司研發(fā)的GT800。下面簡述一下這4種制式的特點(diǎn)。

2.1 TETRA系統(tǒng)

除了提供基礎(chǔ)的多群組的調(diào)度功能外，TETRA還可以提供短數(shù)據(jù)信息服務(wù)、分組數(shù)據(jù)服務(wù)以及數(shù)字化的全雙工移動(dòng)電話等服務(wù)。并且TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)還具有虛擬專網(wǎng)功能，可以使一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)為互不相關(guān)的多個(gè)組織機(jī)構(gòu)服務(wù)，并具有豐富的服務(wù)功能、更高的頻率利用率、高通信質(zhì)量、靈活的組網(wǎng)方式。

但是，由于 TETRA對(duì)外部互聯(lián)的技術(shù)尚未完全公開，致使不同網(wǎng)絡(luò)之間的用戶和業(yè)務(wù)的互通以及異地漫游還存在一些問題。另外，由于 TETRA的前期投入成本較高，制約了其進(jìn)一步的發(fā)展。

2.2 IDEN系統(tǒng)

IDEN系統(tǒng)采用了大量的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，從而增強(qiáng)了電話的互聯(lián)功能，同時(shí)增加了短信息、語音信箱等服務(wù)。通過TDMA技術(shù)，IDEN將一個(gè)25 kHz的物理信道劃分成6個(gè)數(shù)字通信時(shí)隙，極大利用了頻率資源，并且其速率達(dá)到了64 Kbps，同時(shí)使相鄰信道的抑制達(dá)到60 dB以上。與TETRA相比IDEN最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以跨系統(tǒng)通信，使其在更多的地區(qū)受到歡迎。

2.3 GOTA系統(tǒng)

GOTA（開放式集群架構(gòu)）是基于CDMA通信技術(shù)的集群通信制式，它繼承了 CDMA通信的優(yōu)點(diǎn)，并增加了短信息、VPN、定位等功能。由于技術(shù)先進(jìn)、業(yè)務(wù)豐富、投資少、見效快、運(yùn)營成本低，受到國內(nèi)以及俄羅斯、泰國等周邊國家的青睞。在國內(nèi)，中國鐵通已經(jīng)在長春市和沈陽市進(jìn)行了商業(yè)試點(diǎn)，全國用戶數(shù)已超過了12萬。

2.4 GT800系統(tǒng)

GT800是華為公司提出的一項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于TDMA和TD－SCDMA的技術(shù)，目前已形成了數(shù)十項(xiàng)集群技術(shù)核心產(chǎn)權(quán)。其具有覆蓋范圍廣、一呼百應(yīng)、動(dòng)態(tài)信道分配、提供面向3G的可持續(xù)發(fā)展能力等特點(diǎn)，充分保護(hù)了用戶的投資。

3 應(yīng)用實(shí)例分析

2008年，中國汶川發(fā)生的8.0級(jí)地震災(zāi)害，當(dāng)時(shí)地震災(zāi)區(qū)的移動(dòng)通信系統(tǒng)也遭受滅頂之災(zāi)，龐大的救援隊(duì)伍急需應(yīng)急通信系統(tǒng)，中興通訊緊急調(diào)派6輛GOTA應(yīng)急通信車和400多部GOTA終端趕赴災(zāi)區(qū)，為救援隊(duì)伍提供了強(qiáng)大的通信支撐。

GOTA的一呼百應(yīng)把領(lǐng)導(dǎo)的指示傳達(dá)給了更多人，優(yōu)先級(jí)的設(shè)置使險(xiǎn)情能夠最快傳達(dá)給搶險(xiǎn)隊(duì)員，動(dòng)態(tài)分組使人員和物資能夠被充分利用，呼吸效應(yīng)使信道資源也能夠被充分利用。

無論是運(yùn)營商的投資建設(shè)，還是用戶的通信質(zhì)量保密程度，集群通信都給予了充分的重視，使得800 M數(shù)字集群共網(wǎng)在機(jī)場港口、車輛調(diào)度、聯(lián)合執(zhí)法等多個(gè)部門和行業(yè)得到了充分的利用。

4 結(jié)束語

綜上所述，可見800 M數(shù)字集群通信可在不同領(lǐng)域投入使用。而當(dāng)前，全球集群通信系統(tǒng)正從無線接口應(yīng)用模擬調(diào)制方式進(jìn)行通信的模擬集群轉(zhuǎn)向應(yīng)用數(shù)字調(diào)制方式的數(shù)字集群。正如上文所述，與傳統(tǒng)的模擬集群系統(tǒng)相比，數(shù)字集群系統(tǒng)可以提供更豐富的業(yè)務(wù)種類、更好的保密特性、更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量、更好的連接性和更高的頻譜效率；相信800 M數(shù)字集群通信將從模擬向數(shù)字過渡，這也將是歷史發(fā)展的必然趨勢。

1 鄭祖輝、陸錦華等.數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2008（2）：9

2 第15屆集群通信應(yīng)用與發(fā)展論壇會(huì)刊［C］.北京，2008（4）：13