數字集群通信系統是一種專用的通信網絡,適用于行業用戶、或專業用戶、或團體用戶提供的專用通信網絡或共用通信網絡,用于其指揮與調度,幾乎不用作公用通信使用。然而,它應屬于移動通信網絡的范疇,更屬于無線通信網絡的范疇。在我國,曾經被信息通信主管部門推薦使用的數字集群通信系統有多種,這些系統主要是采用不同的無線通信技術(即空中接口規范不同)所致,稱之為不同的技術體制。下述對這些不同的技術體制數字集群通信系統的總體技術要求分別給以介紹。
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一、引進的系統
在這些不同的技術體制的數字集群系統中,其中2種是國外舶來的系統,它們是2000年被當時信息產業部推薦使用的TETRA系統(我國稱之為體制A)和iDEN系統(我國稱之為體制B),它們都屬于TDMA體制。引進我國后,又被我國進行了再標準化,即2000年發布的SJ/T 11228《數字集群移動通信系統體制》電子行業標準,該標準結合了我國的無線電管理要求、我國的通信技術要求和通信網絡實際。因此,這兩個系統的總體技術要求是適應了我國實際需要的。
1、TETRA系統(體制A)
TETRA系統屬于歐洲技術,原來由歐洲電信標準化協會(ETSI)所規范,ETSI曾為TETRA系統制定了一系列的規范,是一種非常成熟的數字集群系統。TETRA系統可提供集群、非集群以及具有話音、電路數據、短數據信息、分組數據業務的直接模式(移動臺對移動臺)的通信,并支持多種附加業務。主要優點是兼容性好、開放性好、頻率利用率高、保密功能強。因此,TETRA系統引進并消化吸收后,在我國得到了較為廣泛的組網普及應用。
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2、iDEN系統(體制B)
iDEN系統屬于美國技術,是由當時美國Motorola公司開發的基于數字蜂窩網絡的集群通信系統。該系統可提供綜合調度業務,在有限頻點的集群通信網具有大容量、大覆蓋區、高保密和高通話清晰度的特點。適用于大、中容量系統,主要面向共用集群通信網的設計。因此,iDEN系統引進并消化吸收后,在我國也得到了一定的組網應用。
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二、我國自主研發的基于2G技術的系統
由于引進的系統存在著標準開放性差,導致設備廠商供應的系統設備互聯互通的兼容性差,也導致了設備價格較高和建網成本較大。鑒于此,隨著第二代公用數字蜂窩移動通信技術的發展,在2003年,我國相關企業相繼自主研發并推出了基于第二代公用數字蜂窩移動通信技術的數字集群通信系統,后被我國電信主管部門推薦為不同技術制式的數字集群通信系統,并在2004年這些系統被我國標準化,它們是:
1、基于GSM技術的系統(GT800系統)
在2003年,我國華為技術公司推出了基于GSM技術的數字集群系統,稱之為GT800系統。該系統采用了第二代公用數字蜂窩移動通信技術的TDMA制式,即GSM技術,使得集群通信系統的空中接口規范與GSM公用數字蜂窩移動通信系統的空中接口規范基本相同,只是增加了相應的集群通信的功能。該系統在2004年我國通信標準化協會(CCSA)給以標準化,首次發布了通信行業標準YDC 030-2004《基于GSM技術的數字集群系統總體技術要求》。
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2、基于CDMA技術的系統(GoTa系統)
同樣是在2003年,由我國中興通信公司推出了基于CDMA技術的數字集群系統,稱之為GoTa系統。該系統采用了第二代公用數字蜂窩移動通信的CDMA技術,使得集群通信系統的空中接口規范與CDMA公用數字蜂窩移動通信系統的空中接口規范基本相同,只是增加了相應的集群通信的功能。該系統被我國通信標準化協會(CCSA)給以標準化,在2004年首次發布了通信行業標準YDC 031-2004《基于CDMA技術的數字集群系統總體技術要求》。
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三、我國自主研發的警用數字集群系統(PDT系統)
警用數字集群系統(PDT系統)是由我國公安部在2008年組織我國相關企業自主開發的、特別適用于公共安全行業組網使用的數字集群通信系統。我們知道,公安體系早期使用的MPT 1327模擬集群通信系統,為了與模擬系統的兼容,PDT系統是在MPT 1327基礎上進行數字化開發研制的。在2013年,公安部發布了GA/T 1056-2013《警用數字集群(PDT)通信系統總體技術規范》的公共安全行業標準,按照該標準,目前公安部組建了全國最大規模的數字集群通信系統。
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四、我國自主研發的寬帶數字集群通信系統(基于LTE技術)
前面所述的五種技術體制的數字集群通信系統,從提供的帶寬來講,都是屬于窄帶的數字集群通信系統,它們僅能夠提供有限傳輸速率的數據業務。為了使數字集群通信系統能夠支持當前的如多媒體業務的需要,我國在2014年推出了基于第四代數字蜂窩移動通信系統LTE技術的數字集群系統,屬于我國自主知識產權的第一個寬帶數字集群系統。因此,我國首次直接發布了YD/T 2689-2014《基于LTE技術的寬帶集群通信(B-TrunC)系統總體技術要求(第一階段)》的通信行業標準。為了推動該系統的普及,在2019年我國又將YD/T 2689標準升格為國家標準GB/T 37291《基于LTE技術的寬帶集群通信(B-TrunC)系統總體技術要求(第一階段)》。
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五、相關技術體制數字集群系統的技術比較
1998年3月,國際電信聯盟(ITU)根據世界各國提交的集群通信系統的技術提案,共征集到了7種數字集群通信系統的技術制式,它們是:APOC25、TETRAPOL、iDEN(也稱DIMRS)、TETRA、EDACS、IDRA和FHMA。在這7種數字集群技術體制中,TETRA、iDEN、APOC25、TETRAPOL系統在國際上應用較為廣泛,這4種系統的技術性能詳細的比較詳見下表5-1。從表中可知,我國從中引進了TDMA多址方式的TETRA和iDEN系統,而另外兩種則是采用FDMA的多址方式。
表5-1:TETRA、iDEN、APOC25、TETRAPOL系統的技術性能比較
下表5-2給出了我國曾推廣使用的TETRA、iDEN、GoTa與GT800四種系統的技術性能的比較,包括相關的技術特點和技術性能。
表5-2:TETRA、iDEN、GoTa與GT800系統的技術特點與性能比較
下表5-3給出了GoTa系統和GT 800系統的發射設備一般指標特性的比較;下表5-4給出了TETRA系統和PDT系統的發射設備的一般指標特性的比較。
表5-3:GoTa和GT800數字集群發射設備一般技術指標特性的比較
表5-4:TETRA系統和PDT系統的發射設備的一般指標特性的比較
對于我國的上述各技術體制的數字集群通信系統,通過各自上述總體技術性能的介紹和比較,它們的差別主要是系統空中接口規范的不同,它們采用了不同的無線通信技術,導致了各自不同的技術性能和技術特點,使它們呈現了相應的組網適用性。尤其是對于5種窄帶系統,我國組網實踐和使用體驗較好的是TETRA系統;而PDT系統是我國建網規模最大的集群專網系統,其它的三種窄帶系統的組網應用相對不盡人意。以至于國家無線電管理部門決定,從2020年1月1日起不再受理這三種系統新的建網申請管理,舊的系統直至報廢。那么,今后未來一段時間內,我國的數字集群系統將會是TETRA系統、PDT系統和基于LTE的寬帶系統三種系統共存。
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