数字集群通信

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一、数字集群通信网是二十世纪末兴起的新型移动通信系统,它除了具备公众移动通信网(GSM、CDMA)所能提供的个人移动通信服务外,还能实现个人与群体间的任意通信,并可进行自主编控,是集对讲机、GSM、CDMA和图像传输于一体的智能化通信网。   数字集群通信在技术上的特点和优势决定了它不仅具备个人通信的全部功能,而且它能控制与实现个人与群体间任意通讯,保密性高,功能丰富,真正全面实现了通讯的智能化。   另外,经调研80%通话来自于团队内部的工作联络,数字集群由于其内部矛盾通话成本极低,从而大大降低了团队的通信开支,在强调社会管理成本控制和企业成本核算的今天,数字集群通信网特别适合中国国情,能为使用者带来明显的经济效益。   数字集群通信网主要应用于政府管理部门、工商企业、公安、铁路、交通、水利、能源、工商、税务、证券等企业内部联络和指挥控制。同时,某些专业人士对它也有极大的需求。无论大型演习或是防讯抗洪斗争,有了全通网,调动千军万马从此无需千呼万唤;警察执勤巡逻,可以利用手机即时与其专用数据中心查证,伪造证照立马现形。   数字集群通信系统因其先进的技术特点满足了众多专业用户无法在传统通信业务中解决的需求,发展空间广阔。美国著名数字集群运营商Nextel已建立了覆盖全美的数字集群商用共网,成为唯一能在美国全境自动漫游的系统,目前用户已超过1000万,并且连年赢利,成为美国电信运营商中的佼佼者,深受广大投资者追捧。在欧洲,英国Dolphin电信公司的数字集群通信系统已覆盖全英97%人口的地区,每个用户的股票市值已超过六千美元。法、德、芬兰等许多欧洲国家也正在建设数字集群通信网。国际数字集群协会的专家经分析认为,数字集群将在今后几年内成为无线通信的最有增长潜力的市场,其用户数将增长到公共移动用户的1/5以上。 由于公众移动网技术原理和硬件原因,第二代公众移动网(GSM)无法具备群体调度功能,在第三代公众网(CDMA)和第四代公众网的标准中也无法包括组呼、群呼等等集群通讯特有的功能,所以在可预见的若干年内公众移动通讯不可能替代数字集群网,两者互为补充。

二、集群通信系统诞生于上个世纪70年代末、80年代初。它主要为户外作业的移动用户从事生产调度和指挥控制等业务提供通信服务。可以说,这是一种特色通信服务。该服务由于具有易用性、建立通信速度快以及保密性好等优点,在铁路运输、野外作业、抢险救灾、公安、电力、石油等领域得到了广泛应用。

最早的集群通信是模拟系统。90年代后期,随着数字集群通信技术的日益成熟,集群通信由模拟走向数字成为大势所趋。数字集群通信技术改变了模拟集群系统功能单一、技术陈旧、效率低下等弊端,它具有全新的技术体制、灵活的通信构架和强大的服务功能,能提供话音、数据、图像等多种通信服务,因而渐渐成为市场的主流。

标准体制:

自二十世纪九十年代数字集群提上议事日程以来,提交给国际电讯联盟(ITU)的数字集群系统有七种体制:

1、 PROJECT25(美国APCO标准) 这是由美国公共安全通信官员协会(APCO)、国家电讯管理者协会(NASTD)和电讯工业协会(TIA)联合提出的,旨在满足公共安全和政府工作的需要。其采用频分多址(FDMA)方式,频谱利用率不如时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)高,主要在美国使用。

2、 TETRAPOL(法国警用) 该标准是由法国TETRAPOL论坛和用户俱乐部制订的,宗旨是满足公共安全部门的需要,也可用于其它的专用移动通信网。主要在法国警察部门使用。

3、 EDACS(增强型数字接入系统) 此标准是由电讯工业协会(TIA)制订的,它是一个工作在VHF、UHF和800/900MHz频段的先进双向数字集群通信系统,可满足公共安全、工业、公用事业和商业用户的使用要求。

4、 TETRA(陆地数字集群通信系统) 这是由欧洲电讯标准委员会(ETSI)制订的,服务对象是大量专业用户,从应急通信业务、公共安全业务,到商业和工业机构,以及公用事业都可以应用。它可以组成专用数字集群通信网(PMR),也可以建成共用数字集群网(PAMR)。

5、IDRA(综合调度无线系统) 这是由日本无线电工业和商业协会(ARIB)制订的,目的是满足大量专业用户(从应急通信业务到商业和工业机构)的需求。

6、 IDEN(综合数字增强网络) 其前身是DIMPS(数字综合移动无线系统),由美国Motorola公司提出,用于北美地区,提供综合调度业务,较适于作共用数字集群网。

7、 FHMA(调频多址集群系统) 由以色列开发,主要用于公众接入移动无线市场,现在北美和韩国使用。

在这七种数字集群中,PROJECT25、TETRAPOL和EDACS三种体制属于频分多址(FDMA),频谱效率不高,只在少数国家应用,未能在世界范围内推广。其余四种是时分多址(TDMA),频谱效率较高,但第七种FHMA虽然在北美和韩国使用过,可是并未提交国际电联认可。第五种IDRA与第六种IDEN基本类似,所以,只有TETRA和IDEN在国际上得到了较广泛的应用,目前进入我国市场竞争的正是这两个系统。

2000年岁末,我国信息产业部颁布了《数字集群移动通信系统体制》运营标准(SJ/T1128- 2000),标准主要参考欧洲的TETRA体制和Motorola公司的IDEN体制;2001年7月,信息产业部发布了《关于800MHz集群频率使用管理有关事宜的通知》,提出了清理已指配用于模拟集群网的频率、加强数字集群频率集中管理的要求,明确了在每个地区建设面向社会服务的集群共网,只允许有特殊需求的部门可适当考虑建设专网。上述标准和文件,为我国发展数字集群通信奠定了基础,使数字集群通信系统在我国的应用开了先河。

800MHz数字集群系统市场现状:

90年代中期以后,数字集群通信系统先后在美洲和欧洲投入使用。

目前,国外各大厂商和国内一些厂商都开发出了800MHz数字集群系统及其相关系统(见表1)。从设备总体性能看,具有组呼、广播呼叫、紧急呼叫、强插强拆、优先呼叫和移动重组等指挥调度以及数据传输功能等。

国内外集群通信系统产品举例(表1):

image: bk073935_1f.jpg

(表格中信息来源:http://www.cnw.com.cn/;

我国数字集群通信的现状和发展 电信快报 2004,(2) 12~15;

集群移动通信的进展 警察技术 2004,(2) 6~8;

再谈TETRA系统在我国的发展 中国无线电管理 2003,(7) 53~55,47))

我国集群通信系统的频率规定为800MHz。从我国已建设的专网来看,采用TETRA系统的占多数,如Motorola公司建成的九龙到广州铁路和广州地铁的2号与3号线等三个800MHz TETRA(Dimetra)网;Nokia公司在天津建成的我国第一个水利数字集群通信网;上海市公安局采用Motorola公司的Dimetra系统建成的我国第一个公安警察网等。2003年3月,北京正通公司和Nokia公司合作建设北京政务TETRA网是目前我国最大的数字集群通信网,目前即将完成一期工程的93个基站建设并将开通。另外,最近广州地铁4号线已由Nokia中标,而成都的应急联动系统的移动标则由Motorola获得。

市场前景:

据粗略统计,目前全国集群通信专用调度系统用户约为200~300万,普及率不到2%。但据业界权威机构估计,我国对数字集群通信移动台的需求10年内至少为800~900万部,信道为14~15万个。按国际同行规则测算,专业移动用户一般为公众移动用户的1/10,预计到2010年我国的公众移动用户将达2~3亿,到那时我国的专业移动用户则将达2000~3000万,从而会形成一个新的通信产业。据估计,2005年前,将达到近100亿元的市值,而2005~2010年间有可能达到250亿元以上的市值。

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