數(shù)字集群（新型移動(dòng)通信系統(tǒng)）

數(shù)字集群（新型移動(dòng)通信系統(tǒng)）

數(shù)字集群 （新型移動(dòng)通信系統(tǒng)） 次瀏覽 | 2023.01.25 17:31:22 更新 來(lái)源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 數(shù)字集群新型移動(dòng)通信系統(tǒng)

數(shù)字集群，是相對(duì)于原模擬集群通信系統(tǒng)提出的，是指“數(shù)字制式的專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)”，數(shù)字集群通信是二十世紀(jì)末興起的新型移動(dòng)通信系統(tǒng)，它除了具備公眾移動(dòng)通信網(wǎng)（GSM、CDMA）所能提供的個(gè)人移動(dòng)通信服務(wù)外，還能實(shí)現(xiàn)個(gè)人與群體間的任意通信，并可進(jìn)行自主編控，是集對(duì)講機(jī)、GSM、CDMA和圖像傳輸于一體的智能化通信網(wǎng)。數(shù)字集群通信在技術(shù)上的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)決定了它不僅具備個(gè)人通信的全部功能，而且它能控制與實(shí)現(xiàn)個(gè)人與群體間任意通訊，保密性高，功能豐富，真正全面實(shí)現(xiàn)了通訊的智能化。

中文名

數(shù)字集群

別名

數(shù)字制式的專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)

數(shù)字集群技術(shù)簡(jiǎn)介

數(shù)字集群，是相對(duì)于原模擬集群通信系統(tǒng)提出的，是指“數(shù)字制式的專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)”，數(shù)字集群通信是二十世紀(jì)末興起的新型移動(dòng)通信系統(tǒng)，它除了具備公眾移動(dòng)通信網(wǎng)（GSM、CDMA）所能提供的個(gè)人移動(dòng)通信服務(wù)外，還能實(shí)現(xiàn)個(gè)人與群體間的任意通信，并可進(jìn)行自主編控，是集對(duì)講機(jī)、GSM、CDMA和圖像傳輸于一體的智能化通信網(wǎng)。數(shù)字集群通信在技術(shù)上的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)決定了它不僅具備個(gè)人通信的全部功能，而且它能控制與實(shí)現(xiàn)個(gè)人與群體間任意通訊，保密性高，功能豐富，真正全面實(shí)現(xiàn)了通訊的智能化。

集群通信簡(jiǎn)介

移動(dòng)通信系統(tǒng)按其使用性質(zhì)可以分為公用移動(dòng)通信系統(tǒng)和專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)。集群通信系統(tǒng)屬于專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)，它是一種專(zhuān)用高級(jí)指揮調(diào)度系統(tǒng)。其特點(diǎn)是系統(tǒng)內(nèi)所有可用信道為系統(tǒng)內(nèi)的全體用戶共享，具有自動(dòng)選擇信道功能。它是共享資源、分擔(dān)費(fèi)用、共用信道設(shè)備及服務(wù)的多用途、高效能的無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)。由于集群系統(tǒng)主要側(cè)重于指揮、聯(lián)絡(luò)、調(diào)度，其應(yīng)用需求可遍及鐵道運(yùn)輸、公路交通、民航航運(yùn)、公安消防以及重大事件與突發(fā)事件應(yīng)對(duì)等各行各業(yè)的方方面面。隨著數(shù)字話音編碼、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、多址技術(shù)、抗衰落技術(shù)以及數(shù)字信令控制和數(shù)字語(yǔ)音終端等數(shù)字技術(shù)在集群通信系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，九十年代出現(xiàn)了數(shù)字集群通信系統(tǒng)。

數(shù)字集群特點(diǎn)

（1）組呼和群呼功能

對(duì)用戶進(jìn)行分組，分為一組的用戶可以使用同一個(gè)信道進(jìn)行呼叫，組內(nèi)的其他用戶都可以收到，從而很容易完成同一個(gè)行動(dòng)小組內(nèi)的通信，并且不受其他的影響。RA支持延遲進(jìn)入的模式，也就是小組成員可以隨時(shí)加入小組，進(jìn)行呼叫和接收。

群呼功能就是“一呼百應(yīng)”的模式，一個(gè)用戶發(fā)起呼叫，全網(wǎng)用戶都可以接收，并且只占用一個(gè)信道，這尤其適合大型集會(huì)等場(chǎng)合的調(diào)度指揮，是一般移動(dòng)通信無(wú)法完成的。

（2）用戶優(yōu)先級(jí)

不同等級(jí)的用戶具有不同的優(yōu)先級(jí)，高等級(jí)的用戶可以進(jìn)行強(qiáng)拆和強(qiáng)插，也就是可以隨時(shí)中斷低等級(jí)用戶的通信，從而有效的保證高等級(jí)用戶的通信。這樣可以保證在信道比較忙的時(shí)候，有效的保證高等級(jí)用戶的信息發(fā)出（例如中心站的指揮信息，現(xiàn)場(chǎng)用戶的實(shí)時(shí)信息等）。不會(huì)像公網(wǎng)那樣因?yàn)樾诺雷枞鵁o(wú)法通信。

（3）單站模式和脫網(wǎng)直呼

設(shè)備在設(shè)計(jì)的過(guò)程中考慮了多種冗余、備份并支持降級(jí)使用功能。在基站和控制中心失去聯(lián)系的情況下，基站自動(dòng)轉(zhuǎn)為單站模式，只要基站能保證供電。在這種情況下，同一基站覆蓋范圍的終端用戶仍能保持通話，可以實(shí)現(xiàn)組呼等功能。并且可以啟動(dòng)備份的無(wú)線鏈路，從而保證基站與控制中心的連接。

終端還具有脫網(wǎng)直呼的功能，在接收不到基站的信號(hào)的時(shí)候，可以轉(zhuǎn)為對(duì)講模式，保證用戶之間的通信。

（4）大區(qū)制組網(wǎng)

實(shí)施大區(qū)制低密度組網(wǎng)，一個(gè)基站可以覆蓋幾十公里的范圍，因而只要少數(shù)幾個(gè)基站就可以完成對(duì)一個(gè)地區(qū)的覆蓋，如果在對(duì)基站進(jìn)行備份和獨(dú)立的電源設(shè)計(jì)，抗毀性高，可以有效的保證應(yīng)急情況下的通信。

如果一個(gè)地區(qū)通信中斷，還可以以移動(dòng)基站等的形式進(jìn)行覆蓋，一個(gè)單載波移動(dòng)基站，體積小，供電省，覆蓋距離大，可以保證一定區(qū)域內(nèi)有效地調(diào)度指揮等功能。

數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)

?國(guó)際上著名的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)有歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）制定的歐洲集群標(biāo)準(zhǔn)TETRA系統(tǒng)和美國(guó)的iDEN系統(tǒng)，北美APCO?Project25，以色列的FHMA標(biāo)準(zhǔn)，歐洲的DMR標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)的PDT標(biāo)準(zhǔn)[1]等。提交給ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）的數(shù)字集群系統(tǒng)列入數(shù)字集群報(bào)告中的有美國(guó)的Project25調(diào)度系統(tǒng)、泛歐TETRA系統(tǒng)等7種技術(shù)體制。這也是國(guó)際上主要的幾種數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)。

我國(guó)現(xiàn)狀

2000年12月28日，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部正式發(fā)布的《數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)體制[2]》（SJ/T11228-2000）行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)，參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)TETRA（體制A）和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)iDEN（體制B），確定了兩種集群通信體制。后來(lái)又加入了我國(guó)自主的GoTa和GT800兩種體制。

目前我國(guó)現(xiàn)有數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)有四個(gè)：歐洲的Tetra，美國(guó)的Iden，以及我國(guó)中興和華為公司的GOTA和GT800。國(guó)產(chǎn)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是在公網(wǎng)基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的，在入網(wǎng)時(shí)間及脫網(wǎng)直通等方面無(wú)法滿足專(zhuān)業(yè)用戶的需求。美國(guó)的Iden也是從公網(wǎng)改進(jìn)而來(lái)的，存在同樣的問(wèn)題。只有Tetra能夠滿足包括公安在內(nèi)的專(zhuān)業(yè)用戶的需求。但Tetra也存在覆蓋區(qū)域小、建網(wǎng)成本高、各廠商的設(shè)備無(wú)法互聯(lián)、很難與模擬系統(tǒng)兼容以及國(guó)外知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘等問(wèn)題。中國(guó)公共安全行業(yè)亟需一個(gè)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并適合國(guó)內(nèi)公共安全模擬系統(tǒng)數(shù)字化改造的新數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)。

鑒于上述情況，公安部科技信息化局組織國(guó)內(nèi)部分有研發(fā)能力的MPT模擬集群系統(tǒng)提供企業(yè)和研究單位，經(jīng)過(guò)兩年多的努力，參考了歐洲和美國(guó)的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，制定了一部具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)--PDT(Professional?Digital?Trunking)?，簡(jiǎn)稱(chēng)PDT標(biāo)準(zhǔn)。

?PDT標(biāo)準(zhǔn)是一種根據(jù)中國(guó)的國(guó)情，注入了中國(guó)廠商自主創(chuàng)新因素的全新數(shù)字集群體制。PDT標(biāo)準(zhǔn)具有覆蓋區(qū)域大、國(guó)產(chǎn)加密算法加解密、廠家系統(tǒng)互聯(lián)互通、向下兼容模擬系統(tǒng)、技術(shù)簡(jiǎn)單造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)。PDT標(biāo)準(zhǔn)將以公安警用需求為基礎(chǔ)，逐步擴(kuò)展到其他行業(yè)，力爭(zhēng)成為全球主流的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)之一。

?

2008年8月4日，公安部科技信息化局在深圳組織國(guó)內(nèi)5家集群通信系統(tǒng)生產(chǎn)企事業(yè)單位，探討制定適合我國(guó)國(guó)情的數(shù)字集群新標(biāo)準(zhǔn)的可行性，此后陸續(xù)又有5家公司陸續(xù)加入了標(biāo)準(zhǔn)的制定。

?為加快系列標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善，盡快推出符合實(shí)戰(zhàn)需求的產(chǎn)品，參與企業(yè)自發(fā)成立了PDT數(shù)字集群產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟，集合國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界的力量共同推進(jìn)。目前PDT聯(lián)盟共有國(guó)內(nèi)外成員26家。在公安部、工信部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委的指導(dǎo)幫助下，2010年，PDT獲得2項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)批復(fù)，2011年獲得7項(xiàng)公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)批復(fù)，2012年又獲得3項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)批復(fù)。截至目前，已有4項(xiàng)公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完成制定并報(bào)批，1項(xiàng)公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完成征求意見(jiàn)，另有2項(xiàng)公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。3項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到征求意見(jiàn)稿的水平，即將進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布流程，另有2項(xiàng)國(guó)標(biāo)正在草案修訂階段。標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，PDT聯(lián)盟成員聲明共享的專(zhuān)利技術(shù)多達(dá)三十余項(xiàng)，采納并融入標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)利技術(shù)多達(dá)十余項(xiàng)，使PDT標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)含金量已經(jīng)完全可以和國(guó)際主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗衡。ＰＤＴ標(biāo)準(zhǔn)具有廣泛的適用性，既適用于公安、軍隊(duì)、交通、鐵路、急救等行業(yè)部門(mén)，也適用于市政、石油石化、機(jī)場(chǎng)碼頭、高級(jí)酒店等大型企事業(yè)。

GT800是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，基于時(shí)分多址的專(zhuān)業(yè)數(shù)字集群新技術(shù)，通過(guò)對(duì)TDMA和TD-SCDMA進(jìn)行創(chuàng)造性地融合和創(chuàng)新，為專(zhuān)業(yè)用戶提供高性能、大容量的集群業(yè)務(wù)和功能，系統(tǒng)穩(wěn)定，可持續(xù)發(fā)展能力強(qiáng)。技術(shù)創(chuàng)新集中體現(xiàn)在集群特性的實(shí)現(xiàn)與增強(qiáng)方面，已形成了數(shù)十項(xiàng)集群技術(shù)核心專(zhuān)利。

1、群組業(yè)務(wù)

GT800通過(guò)信道共享，實(shí)現(xiàn)群組業(yè)務(wù)，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，又保證了其它集群特性很好地實(shí)現(xiàn)，該設(shè)計(jì)可形成3項(xiàng)核心技術(shù)專(zhuān)利。涉及數(shù)以千計(jì)用戶的GT800群組業(yè)務(wù)，只需通過(guò)共享一個(gè)業(yè)務(wù)信道實(shí)現(xiàn)，呼叫發(fā)起方共享上行信道，接聽(tīng)方共享下行信道。

2、快速呼叫

GT800的快速接續(xù)特性突出，初始呼叫接續(xù)速度小于1s，PTT速度小于500ms，已申請(qǐng)5項(xiàng)快速呼叫專(zhuān)利。GT800根據(jù)快速呼叫建立的特定要求，創(chuàng)造性地進(jìn)行呼叫流程設(shè)計(jì)、無(wú)線接口增強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)層次優(yōu)化等，通過(guò)多個(gè)層面的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了“一按即通”功能，完全滿足專(zhuān)業(yè)用戶的快速呼叫建立要求。

3、安全性增強(qiáng)

GT800具有值得高度信賴的安全性，滿足公共安全及特殊行業(yè)需求，已申請(qǐng)5項(xiàng)安全方面的核心技術(shù)專(zhuān)利，最終預(yù)計(jì)可形成15項(xiàng)核心專(zhuān)利。GT800數(shù)字集群系列核心芯片和關(guān)鍵算法完全由我國(guó)自主設(shè)計(jì)，采用國(guó)內(nèi)自主的端到端用戶加密接口和流程，支持多種終端加密模塊的開(kāi)發(fā)及密鑰管理機(jī)制，并定義了系統(tǒng)與終端之間的控制信令，實(shí)現(xiàn)終端的遙開(kāi)/遙斃等，為不同用戶，提供不同級(jí)別的安全性保障。

4、可靠性增強(qiáng)

GT800提供集群、故障弱化及直通多種工作方式，保證系統(tǒng)業(yè)務(wù)提供的可靠性。GT800在可靠性增強(qiáng)方面，已申請(qǐng)13項(xiàng)核心技術(shù)專(zhuān)利。GT800故障弱化方式提供基站在傳輸斷鏈或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障情況下，在本基站覆蓋范圍內(nèi)提供基本群組呼叫和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)能力。GT800在涉及基站交換能力、基站配置、容錯(cuò)算法等方面進(jìn)行大量創(chuàng)新。GT800直通工作方式定義終端之間直接通信的能力。即使在專(zhuān)業(yè)用戶離開(kāi)服務(wù)區(qū)的情況下，也能為專(zhuān)業(yè)用戶提供基本的集群業(yè)務(wù)，不僅提高了GT800提供集群業(yè)務(wù)的可靠性，還拓展了專(zhuān)業(yè)用戶集群業(yè)務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)合。

5、集群補(bǔ)充業(yè)務(wù)

GT800在集群補(bǔ)充業(yè)務(wù)方面，進(jìn)行了卓有成效地創(chuàng)新，提供豐富的集群補(bǔ)充業(yè)務(wù)，現(xiàn)已申請(qǐng)涉及補(bǔ)充業(yè)務(wù)技術(shù)專(zhuān)利5項(xiàng)。GT800在動(dòng)態(tài)重組方面定義了系統(tǒng)與終端(包括調(diào)度臺(tái))的信息交互接口和NCH，實(shí)現(xiàn)了控制終端群組信息和動(dòng)態(tài)重組功能。GT800的中繼合法監(jiān)聽(tīng)、環(huán)境監(jiān)聽(tīng)、縝密監(jiān)聽(tīng)等集群業(yè)務(wù)能力，涉及呼叫控制、用戶優(yōu)先級(jí)管理、終端呼叫流程設(shè)計(jì)等方面，其它集群類(lèi)補(bǔ)充業(yè)務(wù)主要集中在接入管理、權(quán)限控制、地面電路、空口信令等方面，預(yù)計(jì)最終可形成15項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)。

6、GT800技術(shù)融合

GT800在TDMA和TD-SCDMA技術(shù)融合方面進(jìn)行了大量創(chuàng)新，保證GT800集群技術(shù)可持續(xù)發(fā)展，已申請(qǐng)核心技術(shù)專(zhuān)利5項(xiàng)，在TD-SCDMA集群能力增強(qiáng)方面，取得了多項(xiàng)突破，預(yù)計(jì)可形成核心技術(shù)專(zhuān)利15項(xiàng)。

GT800成功地對(duì)TDMA和TD-SCDMA技術(shù)進(jìn)行多方面地創(chuàng)新，在集群特性、技術(shù)融合等方面形成數(shù)十項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，所有專(zhuān)有技術(shù)在產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)開(kāi)放，全面促進(jìn)GT800產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步壯大，推動(dòng)我國(guó)集群應(yīng)用的發(fā)展。

當(dāng)前急需解決的問(wèn)題

①需要制定國(guó)家統(tǒng)一的自主創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)，使各種專(zhuān)業(yè)移動(dòng)通信設(shè)備能互聯(lián)互通。專(zhuān)業(yè)移動(dòng)通信突出的特點(diǎn)是“急”，在應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)事件時(shí)，能快速組織集成指揮調(diào)度網(wǎng)。否則汶川地震時(shí)，各個(gè)救援隊(duì)伍自帶的通訊器材不能互聯(lián)互通無(wú)法統(tǒng)一實(shí)施調(diào)度指揮的教訓(xùn)就可能再次重演。?

②需要支持專(zhuān)業(yè)移動(dòng)通信模轉(zhuǎn)數(shù)以及安全性升級(jí)。現(xiàn)在的公共安全領(lǐng)域的服務(wù)，更多的依靠多媒體業(yè)務(wù)，如：定位信息，現(xiàn)場(chǎng)圖像傳輸，可視化指揮，移動(dòng)辦公，上傳和下載行動(dòng)信息以及安全加密業(yè)務(wù)等等都需要具備高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶拵б苿?dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。?

參考資料