國(guó)際應(yīng)用最廣的通信技術(shù):數(shù)字集群通信技術(shù)發(fā)布: 2010-10-19 15:20 | 作者: | 來(lái)源: | 字體: 小 中 大 入選理由: 在國(guó)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(dá)的國(guó)家,專用移動(dòng)通信用戶數(shù)甚至超過(guò)公用移動(dòng)通信用戶數(shù)的2-3倍,而在我國(guó)集群通信的總用戶數(shù)還不足蜂窩通信總用戶量的一個(gè)零頭,所以集群通信在我國(guó)發(fā)展空間還很大。目前,中國(guó)衛(wèi)通、中國(guó)鐵通和中國(guó)網(wǎng)通、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信等幾家資本實(shí)力較強(qiáng)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)較豐富的公司正參與及積極展開(kāi)相應(yīng)數(shù)字集群商用試驗(yàn)。在“線式”集群應(yīng)用,即如鐵路、輕軌地鐵、航運(yùn)等方面,由于運(yùn)營(yíng)環(huán)境較寬松、投資強(qiáng)度較適當(dāng)及設(shè)備性能與功能與市場(chǎng)需求較匹配,從而以Tetra體制為主,已呈現(xiàn)出較好發(fā)展勢(shì)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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,如美國(guó)NEXTEL公司集群網(wǎng)絡(luò)的成功運(yùn)營(yíng)。在我國(guó),隨著社會(huì)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)節(jié)奏加快、范圍擴(kuò)大以及信息傳輸量劇增,社會(huì)作為一個(gè)有機(jī)整體,更需要各方面的協(xié)調(diào)配合,許多專業(yè)團(tuán)體對(duì)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(guó)發(fā)展集群通信系統(tǒng)提供了經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)基礎(chǔ)。 集群通信從一開(kāi)始起即像無(wú)中心系統(tǒng)一樣,便將動(dòng)態(tài)信道分配多用戶共享與充分利用有限的無(wú)線信道資源作為首要設(shè)計(jì)思想,在此基礎(chǔ)上建設(shè)一種共用平臺(tái),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(wú)線信道動(dòng)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(wú)例外、愈來(lái)愈多地應(yīng)用動(dòng)態(tài)信道分配與動(dòng)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(dòng)通信集群功能增值業(yè)務(wù)發(fā)展勢(shì)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(wú)線通信的主體,它同屬移動(dòng)通信范疇,與公眾及全球移動(dòng)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(dú)特的特征與復(fù)雜性,其中不少特種功能非通常公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)所具有、或其簡(jiǎn)單增強(qiáng)擴(kuò)充即能具有,或者對(duì)特種專用部門(mén)特種強(qiáng)力要求亦難相適應(yīng);而且其快速接入響應(yīng),集團(tuán)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(yùn)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(dòng)通信相對(duì)應(yīng),它在國(guó)家與全球社會(huì)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(yùn)營(yíng)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(gè)行業(yè)或某個(gè)部門(mén)內(nèi)部使用的無(wú)線調(diào)度指揮通信系統(tǒng),系統(tǒng)的投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等均由行業(yè)或部門(mén)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(yùn)營(yíng)企業(yè)負(fù)責(zé)投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù),供社會(huì)各個(gè)有需求的行業(yè)、部門(mén)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(yùn)營(yíng)質(zhì)量好、可持續(xù)發(fā)展能力強(qiáng)、用戶業(yè)務(wù)可自行管理等諸多優(yōu)點(diǎn),是集群通信運(yùn)營(yíng)體制的發(fā)展方向。 歐洲經(jīng)濟(jì)一體化的要求,在公眾移動(dòng)通信領(lǐng)域推動(dòng)了GSM數(shù)字蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,在專業(yè)移動(dòng)通信領(lǐng)域推動(dòng)了TETRA數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)的制定。全球經(jīng)貿(mào)往來(lái)的日益活躍,都要求有先進(jìn)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(wú)縫通訊網(wǎng)絡(luò),從而推動(dòng)了IMT -2000第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制訂。專業(yè)移動(dòng)通信領(lǐng)域中的航空和航海顯然更為迫切要求先進(jìn)的統(tǒng)一的通信手段。在高速公路、鐵路、內(nèi)河航運(yùn)、旅游及武警等部門(mén)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(mén)、跨地區(qū)、跨省市以至全國(guó)聯(lián)網(wǎng)。因此,必須堅(jiān)持專業(yè)移動(dòng)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(dòng)通信網(wǎng)發(fā)展起來(lái)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(shuō)這也是符合發(fā)展規(guī)律的。專網(wǎng)在一定的時(shí)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(lái)替代的。所以各部門(mén)的專網(wǎng)不可能在短時(shí)期內(nèi)取消,甚至有些專網(wǎng)還要較長(zhǎng)時(shí)期存在下去。但在專網(wǎng)、共網(wǎng)共同發(fā)展的同時(shí)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(jìn)業(yè)務(wù)增值角度在2.5G/3G/3G+演進(jìn)中開(kāi)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(dòng)歡迎與有效實(shí)施快速通話、快速發(fā)送多媒體(包括推進(jìn)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(gè)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(jìn)發(fā)展,未來(lái)新一代公眾移動(dòng)通信與新一代數(shù)字集群專用移動(dòng)通信可能以新IP協(xié)議為基礎(chǔ)及全IP平臺(tái)為基礎(chǔ), 融合在一起,構(gòu)筑成新一代綜合型4G/5G移動(dòng)通信系統(tǒng)。對(duì)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(jìn)與更新時(shí), 應(yīng)充分計(jì)及這一NGN/NGBW的演進(jìn)方向與發(fā)展態(tài)勢(shì)。 目前數(shù)字集群Tetra、iDEN系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題首先是價(jià)位太高,同時(shí)高速多媒體業(yè)務(wù)運(yùn)作及前向發(fā)展?jié)摿Σ,同時(shí),對(duì)Tetra多廠商運(yùn)行環(huán)境時(shí)包括終端在內(nèi)的互聯(lián)互通能力差,安全保密問(wèn)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(wèn)題。對(duì)GoTa、GT-800等新系統(tǒng)在價(jià)位方面有極大優(yōu)勢(shì)與吸引力,高速多媒體業(yè)務(wù)運(yùn)行及前向發(fā)展?jié)摿^好,對(duì)其重要特種功能需進(jìn)一步試驗(yàn)與由相應(yīng)用戶檢驗(yàn),包括快速響應(yīng)時(shí)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(chǎng)定位等方面還需進(jìn)一步思考與研究探索,適應(yīng)專用強(qiáng)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(lái)愈為人們普遍認(rèn)同,以PTT(Push to Talk)或PoC(“無(wú)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(dòng)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(dòng)電話業(yè)務(wù),既可以打電話,又能按某個(gè)鍵實(shí)現(xiàn)組、群、個(gè)人呼叫業(yè)務(wù)。目前國(guó)內(nèi)移動(dòng)公眾網(wǎng)(GSM和CDMA)也在積極開(kāi)展為集團(tuán)用戶提供PTT業(yè)務(wù),以此作為新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。移動(dòng)通信從無(wú)線專業(yè)網(wǎng)通信開(kāi)始,而PTT是無(wú)線專業(yè)網(wǎng)不可缺少的功能。在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下,現(xiàn)在公眾移動(dòng)通信網(wǎng)也積極開(kāi)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(jìn)的IP多媒體子系統(tǒng)IMS、SIP及OMA工作結(jié)合推進(jìn)3G演進(jìn)增值業(yè)務(wù)發(fā)展看來(lái)是一種順理成章的發(fā)展態(tài)勢(shì),可同時(shí)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(guó)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(kāi)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(kāi)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(lái)講,GoTa系統(tǒng)是基于CDMA2000系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開(kāi)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(dá)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(lái)發(fā)展的潛力方面也比TETRA和iDEN存在更大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于GT800,則在GSM-R的基礎(chǔ)上作了大量的改進(jìn)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(kāi)發(fā)。 ----《通信世界》
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