主頁（http://www.by236.com）：集群通信之雙城記 提起移動通信，大部分人首先想到的是手機和GSM、GPRS以及CDMA網絡，事實上，在這些網絡以及手機終端大規模普及之前，移動通訊已經廣泛的應用于社會生活和經濟建設之中。步話機又稱無線對講機，這一曾經并且現在還正廣泛應用于公安、鐵道、水利、市政、交通、建筑、搶險救災等專業部門的通信設備就是我們身邊的另一個龐大的移動網絡的終端，而支持這些終端設備穩定運行的就是被稱為集群通信的專業移動通信網絡。與公眾通信相比，數字集群通信具有快速接入、組呼、調度、強插、強拆、脫網工作等功能，能夠滿足專業集團用戶在現代經濟環境下的特殊通訊需求。目前，集群通信業務應用于警察、消防、煤氣、電力、郵政、石化等行業。與為人所熟悉的GSM、GPRS、CDMA等公共移動通信網絡不同，集群通信系統所具有的全部可用信道都可為通信網絡系統內的全體用戶共享，集群通信系統是多個用戶（部門、群體）共享一組無線信道，并動態地使用這些信道的專用移動通信系統，它是一個共享資料、費用、共享信道及服務的多用途、高效能的無線調度通信系統。具有群組調度功能則是集群通信與公共移動通信的最大差別，而這個功能正好滿足了公安警務、交通管理、醫療急救、抗洪救災、鐵路航空、水利石化等行業之中在日常管理、執行各種關鍵任務、處理突發和緊急事件時對移動通信的需求。 與其他移動通信系統相同的是，集群通信也需要占用頻段資源，1992年1月30日，原國家無線電管理委員會發布了“800兆赫無線集群通信系統頻率使用管理暫行規定”，即國無管（1992）3號文，拉開了中國集群系統發展的序幕。1993年中國電信業放松管制，包括800MHz集群業務在內的一批電信業務開始放開，允許社會資金進行投資，模擬集群通信系統在中國各地普遍建設起來，許多在應用上有需求的單位都建設了自己的集群專網。 隨著模擬集群通信的應用越來越多，技術本身的一些先天不足也逐漸浮現出來，一方面是覆蓋范圍和負載量有限，難以適應大型活動的需要；另一方面，在模擬技術條件下，消防和公安等不同部門因為誰都不希望自己的通話內容被其它部門聽到，因此不能使用同一系統，結果造成了公安、交通、消防、安全等幾乎每一個需要集群調度的部門都建立了自己的系統，任何一個系統覆蓋范圍都不大，負載量也有限；最為重要的是，目前頻率資源的緊張已是不容樂觀的事實。根據各地無線電管理委員會的報告顯示未被分配的頻率資源已所剩不多，而要求建網的需求卻有增無減。因此聯合建網、組建大型集群通信共網是解決這一矛盾的最佳途徑。另外有資料顯示，目前對外經營的集群運營單位不下150家，所有的系統容量相加超過20萬，但實際使用的用戶數不超過15%。一方面是頻率資源的緊缺，而另一方面卻是頻率資源的極大浪費，為了緩解這些模擬集群網絡所無法克服的問題，建立數字集群通信的公共網絡成了一個唯一的解決辦法�！� 數字集群系統將集語音調度、市話互聯、數據傳輸、短消息收發等功能于一體，滿足了不同用戶的不同需求，在技術上和系統容量上又滿足了大型共網的建設要求，同時也只有大型共網才能充分發揮出數字集群的各方面功能和特點。但數字網絡需要的投資規模很大，相對于投資有限的模擬網絡，許多應用企業都是心有意而力不足。但信息產業部無線電管理委員會的一紙命令給數字集群帶來了迅猛發展的契機。 518文件開辟數字集群出路 2001年國家無線電管理委員會發布了信息產業部無［2001］518號文— “關于800MHz集群頻率使用管理有關事宜的通知”，對1992年1月發布的國無管理［1992］3號文“800兆赫無線集群通信系統頻率使用暫行規定”進行了重大修訂：首先停止對800MHz模擬集群系統再指配頻率，并指明目前尚未使用或已投入使用但每個頻道的平均用戶未達到70個屬臺的模擬集群網在2001年12月31日前由原先指配的無線電管理機構收回其全部或部分使用頻率；已投入使用、運行較好且每個頻道的平均用戶超過70個屬臺的模擬集群網，原則上可繼續使用至2005年12月31日。并強調指出800HMz數字集群通信系統頻率規劃時對具有專用集群通信業務需求的行業和部門，應盡量利用虛擬專網技術加入數字集群共網。至此，數字集群通信上網的大規模建設時期拉開帷幕。 從時間上看，數字集群技術從20世紀90年代中期在全球范圍內興起，到目前共有7種不同類別的技術，主要包括1995年由ETSI（歐洲電信委員會）組織制定的TETRA（Terrestrial Trunked Radio）技術（諾基亞公司和摩托羅拉公司是此項技術標準的創立者和推進者）；以色列的FHMA技術；摩托羅拉公司的iDEN技術；美國警察部門用的APCO25技術等。而考慮到國際數字集群通訊領域的發展，信息產業部早在2000年12月28日就確定將TETRA(陸地集群無線通信)和iDEN(集成數字增強型網絡)定為中國數字集群移動通信系統體制電子行業的推薦標準，TETRA和iDEN也從此成為中國數字集群業的兩種國家標準。 標準對局 TETRA標準發源于歐洲，是歐洲電信標準協會（ETSI）推薦的一種基于數字時分多址（TDMA）的無線通信技術標準，專為滿足專業無線用戶的需要而設計，特別適合在政府和商業領域的專網使用。TETRA的主要優點是可以在同一技術平臺上提供指揮調度、數據傳輸及電話服務，因此僅通過一套系統就可以滿足一個組織的多種無線通信需求。除此之外，由于TETRA是一種數字式標準，所以支持廣域通信覆蓋，傳送的話音十分清晰。TETRA系統最初是專為歐洲安全部門開發的數字集群專網，在調度功能上是比較完善，特別適合軍事部門、安全和執法部門的專網通信需求。而目前，全球TETRA系統的主要設備提供商有三家，他們分別是美國摩托羅拉公司的Dimetra系統、意大利馬可尼公司的ELETTRA系統和芬蘭諾機亞公司相應的TETRA數字集群系統。1996年3月摩托羅拉公司在英國新澤西州安裝了全球第一套TETRA系統，1997年6月開通全世界第一套實際運營的多站的TETRA實際系統，供新澤西州緊急服務機構講行評估。自1996年開始實驗以來，新澤西州已有多個服務部門如警察、消防、救護及海灘救援等接入了系統，該系統克服了該州復雜的地形帶來的巨大挑戰，成功構建了一個覆蓋全州絕大部分地區，跨越多個不同部門的先進通信網絡。 諾基亞公司集群部亞太及中國區總監金努恩認為，從系統本身說TETRA有四大優勢。首先是公開性，TETRA是一個開放的標準，保證任何企業都可以進行系統終端和軟件的研發，這就意味著各個企業都可以進入這個領域，開發產品，從而促成了競爭的出現，在保證好的產品質量的同時，又降低了價格；第二，TETRA能提供很多特殊的技術功能，包括虛擬專網（VPN）、編隊特定功能號（FSSN）、用戶分級和優先接入等。在諾基亞的TETRA解決方案中，通過虛擬專網已經實現了數百個不同用戶機構共享同一通信平臺，而用戶使用的感覺仍像在獨立的專網中通信一樣。同時系統還允許用戶機構管理自己內部的通信組，并在需要的時候方便地連接系統中的其它用戶。第三，特定的安全使用功能。TETRA系統設計之初就保證了如果某一個組件發生問題，系統仍然正常運轉。在系統中，一個交換機連接很多基站，一個基站又連接很多終端，如果使用過程中交換機被毀壞，每一個基站仍然可以獨立運行，如果基站被毀了，不同終端之間還可以通過DMO直通模式，直接對講。這是TETRA系統與GSM及其它數字集群通信系統的最大區別，GSM或其它數字集群系統只要被搞掉其中的一個部件，整個系統就癱瘓。第四是特定的保密功能。TETRA系統鑒權等級嚴密，網絡安全性高；而且加密方式靈活，有空中接口加密和端到端加密，還可以根據需要對鏈路進行加密，安全性大大提高，便于有關通信方表述機密信息。 與TETRA標準成員眾多且具有多家廠商支持的態勢不同，中國數字集群的另一個標準iDEN是摩托羅拉公司的獨家技術, 它采用時分多址（TDMA）技術，結合高效調制技術，可以透過單一網絡在一部手機上提供四種不同的通信服務。簡而言之，iDEN是一套專為移動商務應用而設計的綜合數字無線通訊解決方案，它的終端產品可以將數字電話、雙向對講機、短信息服務、無線分組數據服務和無線互聯網4種功能集于一身， iDEN網絡的“四合一”的通信服務特別適合那些員工流動、通信需求密集的行業，如旅游業、服務業、建筑業和交通行業等。 集群應用進行時 由于TETRA與iDEN兩套數字集群系統的基本功能相似，孰優孰劣是在應用中經常會被涉及的問題。從表面上看，TETRA系統相對于iDEN系統存在的五個優點，即TETRA有脫網直通工作模式，可以提供話音加數據兩種業務，可以提供虛擬專用網服務，具有動態重組和加密功能。基于這些優點，不少TETRA系統提供商一再強調TETRA不僅適合于作集群通信專網，也可以用于共網的建設，但認真考察不難發現，正是TETRA與iDEN兩套數字集群系統在技術和性能上的差異才決定他們分別在面對不同行業的應用上具有各自的獨特優勢。 首先，脫網直通工作是軍事、安全部門使用專網時強調的功能，對于共網系統而言，既沒有必要也不能為共網運營商帶來收入，所以iDEN系統沒有設計脫網直通功能。其次，實際上話音和數據兩種業務在所有數字集群通信系統都有，iDEN系統中就專門配置有MPS（主分組交換機）來傳輸數據。第三，虛擬專用網服務是數字集群通信本身具有的一個特點，它不是TETRA系統特有的，其它通信系統包括iDEN系統都具有同樣的功能。第四，動態重組確實是TETRA具備而iDEN沒有的功能，不過這個功能同樣是對專網有用處的，對于共網而言則沒有必要。最后，TETRA系統加密方面確實有獨到之處，它具有鑒權、空中接口加密和端對端加密三種安全措施，其中后兩種加密方式是iDEN所不具備的。但中國需要使用加密方式的用戶，如政府和軍事部門的用戶，肯定不可能直接使用國外公司提供的加密設施。 雖然，從功能上講，TETRA和iDEN兩套數字集群系統的差別并不很大，但在應用上，他們還是各有側重的。世界上第一套TETRA系統是專為歐洲國家的公共安全機構而設計的，這決定了TETRA系統更適合于重大任務的通訊保障，可靠性和高性能是這一系統的特點，它的對象則是諸如公安、鐵路等需要系統高度可靠的專業用戶，國內第一個800兆TETRA商用合同也是與廣州地鐵簽定的。 政府共網也是TETRA系統的一個重要應用領域，它通過對公安、消防、急救、搶險等政府各職能部門原來各自分立、互不相通的指揮系統加以整合，形成了一個以城市管理機構為中樞并面向各職能部門提供服務的統一的、綜合的通信指揮調度系統。相對于傳統的通信指揮方案，政府共網具有兩大優勢：一是實現了各部門之間指揮調度的互聯互通，令社會資源高度集成全面共享；二是它采用先進的數字技術，不僅可以進行清晰的話音通訊，而且可以高速傳輸文本和圖象信息，甚至訪問互聯網，從而提高了政府部門通信指揮的效能。在2001年11月，廣西南寧城市應急聯動系統正式投入使用，這套系統將110報警臺、119火警、120急救、122交通事故報警以及12345市長公開電話納入統一的指揮調度。由于建立了統一的指揮調度平臺，不同警種之間的配合得到了加強，政府部門對一些特殊、突發、應急和重要事件能做出有序、快速和高效的反應。 除了政府部門，包括市政建設、公共事業（自來水、煤氣、公交）、物流、銀行在內的15個行業都對集群通信有需求，但這些行業中的企業卻無力承擔建設數字集群網絡的巨額投資，由于實現了巨額建設成本的分攤與頻率資源的有效利用，數字集群商業共網能夠以適當的價格為企業提供強大的通信指揮調度服務，因而成為市場的必然選擇。 作為目前國內最為成功的數字集群商業共網，采用了iDEN系統的上海聯通國脈公司的二期工程將在今年10月建成，屆時該系統將具有40個基站、5萬用戶容量。而根據聯通國脈在2001年5月做的數字集群通信用戶市場調查，到2005年，潛在的客戶會有18萬到20萬，實際交費用戶大約占1/4，因此，國脈預計6年即可收回整個系統高達1.6億的投資。 事實上，數字集群業務在中國還處于從市場導入期向高速成長期的爬升階段，根據現在全球集群通信用戶占全部移動通信用戶10%的市場比例計算，樂觀估計到2005年中國數字集群通信市場的的用戶可能達到400萬，集群通信產業總值將達到100億美元，而信息產業部更在近期預測這一市場10年后的規模將是40億美元。 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
