我国集群通信技术发展及应用综述(上)

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毋德新、黄兴旺



  摘要:本文围绕国内集群通信的发展,介绍集群技术的应用情况,分析相关制约因素,并基于需求对集群技术和适用性进行分析,重点介绍了集群新技术,深入分析GT800集群技术的适用性,最后对发展集群技术的意义进行了说明,并给出初步结论。



  一、国内集群应用情况



  1、现状



  早在公众移动通信规模发展之前,无线通信一直应用于各专业领域。随着公众移动通信的长足发展,专业移动通信的应用相对滞后,也常被忽视。现阶段的专用无线通信系统包括常规的对讲、模拟集群、数字集群等技术,总体来说具有技术相对落后、业务单一、应用面较窄等特点。但是,专用移动市场的需求随着社会的进步不断地发展,现有的技术已远远不能满足需求。虽然,也有为数不多的数字集群系统应用,但总体存在着价格高、稳定性差、业务不丰富、售后支持有限等不足,严重地制约到集群应用的发展。



  2、制约因素



  目前的集群系统多为模拟系统,数字集群应用有限。我国电子行业推荐的Tetra、iDEN体制,目前还都没有得到大规模应用。



  造成这一现象的原因很多,包括:



  ■ 开放性



  Tetra、iDEN技术的开放性有限,只由少数国外厂商提供,不利于多厂家竞争,网络、终端设备价格居高不下,妨碍推广;



  ■ 完备性



  由于完备性方面的限制,导致不同厂家的TETRA系统无法互连,而iDEN技术集群特性不够突出,难以适合中小规模专网的应用;



  ■ 业务方面



  Tetra设备提供的业务有限,不能很好地实现标准所规定的业务,iDEN设备定位于普通的群组业务提供,业务不够丰富,从而限制了两种技术的发展;



  ■ 设备商



  制造商投入不足,部分系统在稳定性、售后服务、业务提供等方面存在缺陷,实际应用难以很好地满足需求;



  ■ 适应性



  制约集群发展的另外一个重要原因在于,集群系统面对的是行业用户市场,需求多样,提供个性化解决方案的能力非常重要,Tetra、iDEN两种技术在这方面都有所欠缺。



  3、市场需求



  如何发展数字集群技术,是许多专家和学者探讨多年的问题,也是一个非常复杂的问题。从需求而言,概括起来,国内对数字集群的基本要求包括:



  ※ 满足业务、特性需求;



  ※ 安全性、可靠性突出;



  ※ 组网灵活,网络覆盖满足要求;



  ※ 价格适中,满足大规模发展的需要。



  基于这些需求,华为公司提出了GT800数字集群新技术,并与国内外移动通信制造厂商共同制定了我国自己的GT800数字集群标准,共同推进国内集群应用的大发展。



  二、国内数字集群技术分析



  1、现状



  ■ Tetra技术



  Tetra是由欧洲ETSI制定的数字集群标准。Tetra大量借鉴了GSM概念,基于TDMA方式,采用与GSM类似的逻辑信道,载波带宽25kHz,分4个时隙,调制方式为π/4DQPSK。支持蜂窝式连续覆盖。Tetra标准在指挥调度方面考虑较多,定义了不同的网络工作方式,规定了话音、电路数据、短数据消息、分组数据等业务以及多种附加业务。网络内部接口没有标准化,对外互联技术也未完全公开,规范的完备性方面尚有欠缺。目前,Tetra标准的Release II还处于制订阶段。



  在设备方面,不同厂家的系统还无法实现互联互通,不同网络间的用户和业务的互通还存在问题,无法实现异地漫游。



  从国内需求的角度来看,Tetra还存在以下问题:



  ※ 现有系统支持业务有限,难以很好地满足专业用户的需求;



  ※ 现有设备均由国外提供,安全性方面有难以克服的障碍;



  ※ 设备价高,难以很好地满足国内专业用户在价格方面的要求。



  ■ iDEN技术



  我国数字集群电子行业推荐标准中的体制B为iDEN(集成数字增强型网络)系统,它是由Motorola研制、生产的一种数字集群移动通信系统,其前身为MIRS系统,兼有双工电话互联、数据和短消息等功能,将数字调度通信和数字蜂窝通信综合在一套系统之中。



  iDEN为基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝电话集成系统。它在传统大区制调度通信的基础上,大量吸收了数字蜂窝通信的优点,增强了电话的互联功能,并采用小区复用蜂窝结构,提高了网络的覆盖能力。iDEN系统采用高级调制技术M-16QAM,将每个25kHz信道分割成4个子信道,分6个时隙传输,每个时隙占时15ms。在每时隙之始设置同步码作时隙同步,采用频分双工方式和4.2kbits的VSELP语音编码技术,支持调度、电话互联、电路数据/传真等业务。



  从国内需求来看,iDEN存在以下不足:



  ※ 支持业务尤其是调度类业务的能力有限,集群特性不突出;



  ※ 不支持加密技术,在安全性方面缺乏保障;



  ※ 组网方式较单一、不够灵活,难以适应专网需求;



  ※ 缺乏多厂家竞争优势,未来的演进不够明确。(未完待续)





  
摘自《华为技术报》
   

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