主流數(shù)字集群技術(shù)發(fā)展分析

　   在模擬集群通信的時(shí)代，由于技術(shù)不開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，全球集群通信市場(chǎng)處于混亂、割裂的“七國(guó)八制”局面。為了避免在數(shù)字集群通信時(shí)代重蹈覆轍，1998年3月，國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)根據(jù)世界各國(guó)提交的集群通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，制訂了APCO25、TETRAlpol、EDACS、TETRA、DIMRS(iDEN)、IDRA、Geotek七個(gè)數(shù)字集群通信系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。由于種種原因，其中TETRA 和iDEN兩種系統(tǒng)在全球應(yīng)用最為廣泛，也被我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部作為數(shù)字集群技術(shù)的行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)。2004年，信息產(chǎn)業(yè)部又頒布了兩個(gè)參考性技術(shù)文件，分別將中興通訊的GOTA和華為的GT800兩種國(guó)有數(shù)字集群技術(shù)增加為新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)，我國(guó)的數(shù)字集群通信市場(chǎng)很可能在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)呈現(xiàn)出四種技術(shù)并存的多國(guó)演義”局面。 
　　 
　　集群通信跨入“數(shù)字門”　　
　　集群通信，即無(wú)線專用調(diào)度通信系統(tǒng)，是很早就已出現(xiàn)的一種通信方式。多年來(lái)，集群通信已從“一對(duì)一”的對(duì)講機(jī)形式、同頻單工組網(wǎng)形式、異頻雙工組網(wǎng)形式以及進(jìn)一步帶選呼的系統(tǒng)，發(fā)展到多信道用戶共享的調(diào)度系統(tǒng)，并在政府部門、軍隊(duì)、警務(wù)、鐵路、水利、電力、民航以及鋼鐵、物流等各行各業(yè)的指揮調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。 

　　目前，全球集群通信系統(tǒng)正從在無(wú)線接口采用模擬調(diào)制方式進(jìn)行通信的模擬集群向采用數(shù)字調(diào)制方式的數(shù)字集群轉(zhuǎn)換。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、更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量、更好的保密特性、更好的連接性和更高的頻譜效率。正如公眾移動(dòng)通信已從模擬蜂窩電話轉(zhuǎn)向數(shù)字蜂窩電話一樣，集群通信從模擬向數(shù)字的過(guò)渡，也是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)。 

　　考慮到全球集群通信技術(shù)升級(jí)換代的整體趨勢(shì)以及我國(guó)集群通信市場(chǎng)的具體情況，2001年信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局下發(fā)518號(hào)文件，規(guī)定所有模擬集群通信系統(tǒng)在2005年12月31日之前必須停止運(yùn)行。也就是說(shuō)，到今年年底，模擬集群將徹底告別中國(guó)市場(chǎng)，中國(guó)的集群通信系統(tǒng)將集體跨入“數(shù)字門”！ 

　　巨大的中國(guó)集群通信市場(chǎng)向整個(gè)產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出誘人的發(fā)展良機(jī)。從中國(guó)衛(wèi)通、中國(guó)鐵通這樣的基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商，到各行業(yè)、地方性集群運(yùn)營(yíng)商，從摩托羅拉、諾基亞這樣的傳統(tǒng)集群市場(chǎng)“大腕”，到中興通訊、華為這樣的后起之秀國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商，紛紛躋身這一領(lǐng)域。多廠商、多標(biāo)準(zhǔn)、多種不同運(yùn)營(yíng)模式……一時(shí)間，處于十字路口的集群通信市場(chǎng)顯得異常熱鬧。 

　　本期“中國(guó)數(shù)字集群”專題將從市場(chǎng)現(xiàn)狀、技術(shù)體制、標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)、應(yīng)用分析等不同角度，為您展開(kāi)中國(guó)集群通信市場(chǎng)的全景式分析。 

　　從模擬到數(shù)字 
　　集群通信由模擬向數(shù)字方向發(fā)展，在全球已經(jīng)是一個(gè)必然趨勢(shì)。其原因主要是：一、數(shù)字集群通信技術(shù)可以提高頻譜利用效率，尤其是對(duì)專用通信共網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)行的800MHz頻段來(lái)說(shuō)，在資源極為有限的情況下, 這一點(diǎn)顯得尤其重要；二、數(shù)字集群具有更豐富、更實(shí)用與多樣化的以調(diào)度、快速響應(yīng)、安全保密為主體的各種功能，可以更好地滿足集群通信市場(chǎng)及用戶的需求；三、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化后有助于向IP化轉(zhuǎn)移，從而像固定、移動(dòng)IP化的公網(wǎng)一樣，有利于發(fā)展多種增值業(yè)務(wù)，促進(jìn)公網(wǎng)和專網(wǎng)協(xié)同、和諧地發(fā)展。 

　　從全球目前的情況來(lái)看，數(shù)字集群技術(shù)在業(yè)務(wù)方面的主要特點(diǎn)是具有特有的調(diào)度功能、組呼功能和快速呼叫特性，如：呼叫接續(xù)快；群組內(nèi)用戶共享前向信道；采用半雙工通信方式，PTT方式；支持私密呼叫和群組呼叫；呼叫和講話時(shí)，需按住PTT鍵，被叫不需摘機(jī)。 

　　數(shù)字集群技術(shù)主要的服務(wù)對(duì)象分為兩大類：一類是對(duì)指揮調(diào)度功能要求較高的特殊部門和企業(yè)，包括政府部門（如軍隊(duì)、公安部門、國(guó)家安全部門和緊急事件服務(wù)部門）、鐵道、水利、電力、民航等；另一類是普通的行業(yè)用戶，如出租、物流、物業(yè)管理和工廠制造業(yè)等。 

　　目前歐洲和北美的數(shù)字集群通信市場(chǎng)發(fā)展比較成熟，其中歐洲主要是TRTRA系統(tǒng)的天下，北美則是iDEN系統(tǒng)的主要市場(chǎng)，而亞太、中東和非洲的數(shù)字集群市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段。 

　　源自歐洲的TETRA 
　　TETRA（陸地集群無(wú)線電系統(tǒng)）是一種基于數(shù)字時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)的無(wú)線集群移動(dòng)通信系統(tǒng)，是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織（ETSI）制訂的數(shù)字集群通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。它是基于傳統(tǒng)大區(qū)制調(diào)度通信系統(tǒng)的數(shù)字化而形成的一個(gè)專用移動(dòng)通信無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)。 

　　TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)可在同一技術(shù)平臺(tái)上提供指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)傳輸和電話服務(wù)，它不僅提供多群組的調(diào)度功能，而且還可以提供短數(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)電話服務(wù)。TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)還支持功能強(qiáng)大的移動(dòng)臺(tái)脫網(wǎng)直通（DMO）方式，可實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)、空中接口加密和端對(duì)端加密。TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)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，許多新的應(yīng)用（如車輛定位、圖像傳輸、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢等）都已在TETRA中得到實(shí)現(xiàn)。 

　　近兩年，TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)在全球，尤其是歐洲市場(chǎng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。截至2004年12月，全球已簽訂的TETRA合同總數(shù)為615個(gè)，比2003年同比增長(zhǎng)90％。這些合同分屬全球70個(gè)國(guó)家，其中歐洲地區(qū)占全球合同總數(shù)的75％。由于亞太和中東地區(qū)的數(shù)字集群市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段，因而也為其提供了良好的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。 

　　從目前的數(shù)據(jù)來(lái)看，TETRA在全球各區(qū)域的發(fā)展中，簽訂合同數(shù)目同比增長(zhǎng)最快的區(qū)域?yàn)閬喬貐^(qū)，增長(zhǎng)率高達(dá)139％；其次是中東，增長(zhǎng)率達(dá)到114％；而在西歐地區(qū)的增長(zhǎng)率也達(dá)到110％。
 

　　在合同的數(shù)目方面，2004年簽訂TETRA合同數(shù)目最多的國(guó)家前三名依次為英國(guó)、法國(guó)、荷蘭—主要還是在歐洲地區(qū)。 

　　在我國(guó)，幾種數(shù)字集群通信技術(shù)體制中，目前TETRA系統(tǒng)的應(yīng)用相對(duì)占多數(shù)，主要用于政府、鐵路、地鐵、航空、機(jī)場(chǎng)、水利等部門。 

　　由于TETRA具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)于強(qiáng)力部門專網(wǎng)專用較有吸引力，目前其全球用戶主要分布在公共安全/交通/PAMR/公用事業(yè)/政府/軍事/石油/工業(yè)等領(lǐng)域，其中公共安全和交通部門占有的市場(chǎng)份額超過(guò)65％。在亞太地區(qū)，目前基本上應(yīng)用于公共安全/交通/PAMR/公用事業(yè)領(lǐng)域，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿艽蟆?nbsp;

　　但是，目前TETRA網(wǎng)絡(luò)對(duì)外互聯(lián)部分技術(shù)尚未完全公開(kāi)，不同廠家的TETRA產(chǎn)品目前還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，不同網(wǎng)絡(luò)之間的用戶和業(yè)務(wù)的互通乃至異地漫游還存在一些問(wèn)題。另外，TETRA的系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)、建網(wǎng)成本和終端價(jià)格較高，這些都在一定程度上制約著TEREA的進(jìn)一步發(fā)展。 

　　一家獨(dú)大的iDEN 
　　iDEN（集成數(shù)字增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)）是美國(guó)摩托羅拉公司研制和生產(chǎn)的一種數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)，它的前身是MIRS系統(tǒng)，最初設(shè)計(jì)是做集群共網(wǎng)應(yīng)用，因此除了以指揮調(diào)度業(yè)務(wù)為主外，還兼有雙工電話互聯(lián)、數(shù)據(jù)和短消息等功能。 

　　在技術(shù)方面，iDEN 具有以下一些特點(diǎn)：首先，在功能方面，iDEN在傳統(tǒng)的調(diào)度通信基礎(chǔ)上，大量吸收了數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)了電話互聯(lián)功能，其無(wú)線電話功能與個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)同在一個(gè)水平上，同時(shí)將數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的增值業(yè)務(wù)如短信息服務(wù)、語(yǔ)音信箱及基于IWF上的電路數(shù)據(jù)應(yīng)用于iDEN系統(tǒng)中；第二，iDEN可以較高效率地使用傳統(tǒng)的頻譜，iDEN采納傳統(tǒng)的800MHz頻譜(806MHz～825MHz，85lMHz～870MHz)，除歐洲外，該段頻譜在全球被廣泛應(yīng)用于集群通信，無(wú)需調(diào)整，iDEN可以使用不連續(xù)頻點(diǎn)，方便運(yùn)營(yíng)商靈活配置頻率資源，通過(guò)TDMA技術(shù)，iDEN將一個(gè)25kHz的物理信道劃分成6個(gè)數(shù)字通信時(shí)隙，頻率利用率較高；第三，iDEN采納獨(dú)特的MI6QAM的調(diào)制技術(shù)，使每一個(gè)25kHz的物理信道（含6個(gè)通信時(shí)隙）的速率達(dá)到64Kbps，同時(shí)使鄰道抑制達(dá)到60dB以上，這一高效的調(diào)制技術(shù)保證了集群通信數(shù)字化進(jìn)程中數(shù)字與模擬系統(tǒng)的共存，iDEN的話音編碼方式采取4.2Kbps的VSELP，可在6:1的壓縮下保證話音的質(zhì)量；第四，蜂窩式的小區(qū)結(jié)構(gòu)提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力，iDEN采納7×3的小區(qū)復(fù)用方式，將一個(gè)基站分為扇形小區(qū)，擴(kuò)大小區(qū)的容量，提高大地域的組網(wǎng)能力，同時(shí)，還可以采取全向基站的方式，以12×1的全向小區(qū)復(fù)用方式，因地制宜，逐步發(fā)展；第五，可以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)調(diào)度通信。 

　　目前iDEN技術(shù)體制主要用于數(shù)字集群共網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用，美洲和亞洲為其主要市場(chǎng)。在美洲，美國(guó)、加拿大、阿根廷、巴西、哥倫比亞、墨西哥、秘魯?shù)葒?guó)都有iDEN系統(tǒng)的部署; 在亞洲，日本、韓國(guó)、中國(guó)、菲律賓、新加坡、以色列等國(guó)都可以見(jiàn)到iDEN網(wǎng)絡(luò)。其中，由美國(guó)Nextel公司（現(xiàn)已與其他移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商合并）運(yùn)營(yíng)的iDEN網(wǎng)絡(luò)是目前全球最大、發(fā)展最完善的iDEN網(wǎng)絡(luò)。 

　　iDEN網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)對(duì)象比較廣泛，包括政府機(jī)構(gòu)和各種企業(yè)用戶，如：建筑業(yè)、維修服務(wù)業(yè)、能源電力業(yè)、商品零售和批發(fā)、農(nóng)林采礦業(yè)、廣播出版業(yè)等。 

　　但是，由于iDEN系統(tǒng)是由摩托羅拉獨(dú)家生產(chǎn)制造，接口沒(méi)有公開(kāi)，目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要由摩托羅拉供應(yīng)，因此系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)、建網(wǎng)和終端成本比較高。而且，由于研發(fā)年代較早，雖技術(shù)比較成熟，但對(duì)新業(yè)務(wù)支持能力相對(duì)較弱。 

　　中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)之一：GOTA 
　　GOTA（開(kāi)放式集群架構(gòu)）是我國(guó)中興通訊提出的基于集群共網(wǎng)應(yīng)用的集群通信體制，也是世界上首個(gè)基于CDMA技術(shù)的數(shù)字集群系統(tǒng)，具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具備快速接續(xù)和信道共享等數(shù)字集群公共特點(diǎn)。GoTa作為一種共網(wǎng)技術(shù)，主要應(yīng)用于共網(wǎng)集群市場(chǎng)，其主要特色在于更利于運(yùn)營(yíng)商建設(shè)共網(wǎng)集群網(wǎng)絡(luò)、適合大規(guī)模覆蓋、頻譜利用率高、在業(yè)務(wù)性能和容量方面更能滿足共網(wǎng)集群網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的需要。 

　　GoTa采用目前移動(dòng)通信系統(tǒng)中所采用最新的無(wú)線技術(shù)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，使其能夠符合集群系統(tǒng)的技術(shù)要求，同時(shí)又具有很強(qiáng)的共網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能力和業(yè)務(wù)發(fā)展能力，滿足集群未來(lái)發(fā)展的需求。 

　　GoTa可提供的集群業(yè)務(wù)包括:一對(duì)一的私密呼叫和一對(duì)多群組呼叫；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)；對(duì)不同的話務(wù)群組進(jìn)行分類，例如永久型群組和臨時(shí)型群組，用戶可對(duì)其群組內(nèi)成員進(jìn)行管理。除了集群業(yè)務(wù)以外，GoTa還具有所有新的增值業(yè)務(wù)，如短消息、定位、VPN等，這些業(yè)務(wù)和集群業(yè)務(wù)結(jié)合起來(lái)，可為集團(tuán)用戶提供綜合服務(wù)。 

　　GoTa成功解決了基于CDMA技術(shù)的集群業(yè)務(wù)關(guān)鍵技術(shù)。為了能夠在CDMA網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)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圍繞著無(wú)線信道共享和快速鏈接這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)提出解決方案，使新增的集群業(yè)務(wù)不會(huì)對(duì)傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)資源帶來(lái)不利影響。與傳統(tǒng)集群通信方式相比，GoTa技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有：技術(shù)先進(jìn)、業(yè)務(wù)豐富、投資少、見(jiàn)效快、運(yùn)營(yíng)成本低。 

　　2004年3月19日，中興通訊GoTa產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟啟動(dòng)，冠日、青年網(wǎng)絡(luò)、南方高科等終端廠商開(kāi)始與中興通訊合作，共同推動(dòng)GOTA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 

　　目前，中興通訊已經(jīng)與中國(guó)鐵通、中國(guó)衛(wèi)通兩家基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商合作開(kāi)展了GOTA數(shù)字集群商用試驗(yàn)，此外，還贏得了俄羅斯、挪威、馬來(lái)西亞、泰國(guó)、埃及、阿爾及利亞等十余個(gè)國(guó)家和地區(qū)的數(shù)字集群項(xiàng)目，其中挪威和馬來(lái)西亞的都是商用網(wǎng)絡(luò)。 

　　盡管從目前來(lái)看，iDEN、TETRA技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)已較成熟，但是這兩者價(jià)位都太高；GoTa的性價(jià)比好、前向發(fā)展軌跡清晰、多業(yè)務(wù)增值能力強(qiáng)、安全保密性及可信任性好，只是成熟度相對(duì)差些，需要時(shí)間完善。因此，在一定時(shí)期內(nèi)，TETRA、iDEN、GoTa等在中國(guó)市場(chǎng)上將會(huì)有不同的基本市場(chǎng)定位，在競(jìng)爭(zhēng)中共存，并由市場(chǎng)用戶選擇而決定其未來(lái)發(fā)展。 

　　中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)之二：GT800 
　　GT800是華為提出的另一項(xiàng)我國(guó)具自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于時(shí)分多址的專業(yè)數(shù)字集群技術(shù)，通過(guò)對(duì)TDMA和TD-SCDMA進(jìn)行創(chuàng)造性地融合和創(chuàng)新，為專業(yè)用戶提供高性能、大容量的集群業(yè)務(wù)和功能。技術(shù)創(chuàng)新集中體現(xiàn)在集群特性的實(shí)現(xiàn)與增強(qiáng)方面，目前已形成數(shù)十項(xiàng)集群技術(shù)核心專利。 

　　GT800的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一、覆蓋廣，由于采用TDMA的技術(shù)體制，GT800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；二、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)；三、動(dòng)態(tài)信道分配，在話音間隙釋放信道，講話時(shí)才分配信道，大大地提高了系統(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；四、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)，可以方便地向TD-SCDMA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。 

　　2004年5月19日，華為、SAGEM、波導(dǎo)、東信、夏新和科健等國(guó)內(nèi)外六大通信設(shè)備及終端廠商聯(lián)合發(fā)起“GT800數(shù)字集群產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，共推GT800數(shù)字集群通信技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展。