分析主流數(shù)字集群技術(shù)的發(fā)展

時(shí)間:2022-12-19 04:36:00

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分析主流數(shù)字集群技術(shù)的發(fā)展

在模擬集群通信的時(shí)代,由于技術(shù)不開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,全球集群通信市場(chǎng)處于混亂、割裂的“七國(guó)八制”局面。為了避免在數(shù)字集群通信時(shí)代重蹈覆轍,年月,國(guó)際電信聯(lián)盟根據(jù)世界各國(guó)提交的集群通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),制訂了⒌、、、、、七個(gè)數(shù)字集群通信系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。由于種種原因,其中和兩種系統(tǒng)在全球應(yīng)用最為廣泛,也被我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部作為數(shù)字集群技術(shù)的行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)?!痢聊?,信息產(chǎn)業(yè)部又頒布了兩個(gè)參考性技術(shù)文件,分別將中興通訊的和華為的兩種國(guó)有數(shù)字集群技術(shù)增加為新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái),我國(guó)的數(shù)字集群通信市場(chǎng)很可能在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)呈現(xiàn)出四種技術(shù)并存的“多國(guó)演義”局面。集群通信跨入“數(shù)字門(mén)”集群通信,即無(wú)線專(zhuān)用調(diào)度通信系統(tǒng),是很早就已出現(xiàn)的一種通信方式。多年來(lái),集群通信已從公務(wù)員之家版權(quán)所有“一對(duì)一”的對(duì)講機(jī)形式、同頻單工組網(wǎng)形式、異頻雙工組網(wǎng)形式以及進(jìn)一步帶選呼的系統(tǒng),發(fā)展到多信道用戶(hù)共享的調(diào)度系統(tǒng),并在政府部門(mén)、軍隊(duì)、警務(wù)、鐵路、水利、電力、民航以及鋼鐵、物流等各行各業(yè)的指揮調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。目前,全球集群通信系統(tǒng)正從在無(wú)線接口采用模擬調(diào)制方式進(jìn)行通信的模擬集群向采用數(shù)字調(diào)制方式的數(shù)字集群轉(zhuǎn)換。與傳統(tǒng)的模擬集群系統(tǒng)相比,數(shù)字集群系統(tǒng)可以提供更豐富的業(yè)務(wù)種類(lèi)、更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量、更好的保密特性、更好的連接性和更高的頻譜效率。正如公眾移動(dòng)通信已從模擬蜂窩電話轉(zhuǎn)向數(shù)字蜂窩電話一樣,集群通信從模擬向數(shù)字的過(guò)渡,也是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)??紤]到全球集群通信技術(shù)升級(jí)換代的整體趨勢(shì)以及我國(guó)集群通信市場(chǎng)的具體情況,年信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局下發(fā)號(hào)文件,規(guī)定所有模擬集群通信系統(tǒng)在××年月日之前必須停止運(yùn)行。也就是說(shuō),到今年年底,模擬集群將徹底告別中國(guó)市場(chǎng),中國(guó)的集群通信系統(tǒng)將集體跨入“數(shù)字門(mén)”!巨大的中國(guó)集群通信市場(chǎng)向整個(gè)產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出誘人的發(fā)展良機(jī)。從中國(guó)衛(wèi)通、中國(guó)鐵通這樣的基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商,到各行業(yè)、地方性集群運(yùn)營(yíng)商,從摩托羅拉、諾基亞這樣的傳統(tǒng)集群市場(chǎng)“大腕”,到中興通訊、華為這樣的后起之秀國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商,紛紛躋身這一領(lǐng)域。多廠商、多標(biāo)準(zhǔn)、多種不同運(yùn)營(yíng)模式……一時(shí)間,處于十字路口的集群通信市場(chǎng)顯得異常熱鬧。本期“中國(guó)數(shù)字集群”專(zhuān)題將從市場(chǎng)現(xiàn)狀、技術(shù)體制、標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)、應(yīng)用分析等不同角度,為您展開(kāi)中國(guó)集群通信市場(chǎng)的全景式分析。從模擬到數(shù)字集群通信由模擬向數(shù)字方向發(fā)展,在全球已經(jīng)是一個(gè)必然趨勢(shì)。其原因主要是:一、數(shù)字集群通信技術(shù)可以提高頻譜利用效率,尤其是對(duì)專(zhuān)用通信共網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)行的頻段來(lái)說(shuō),在資源極為有限的情況下這一點(diǎn)顯得尤其重要;二、數(shù)字集群具有更豐富、更實(shí)用與多樣化的以調(diào)度、快速響應(yīng)、安全保密為主體的各種功能,可以更好地滿(mǎn)足集群通信市場(chǎng)及用戶(hù)的需求;三、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化后有助于向化轉(zhuǎn)移,從而像固定、移動(dòng)化的公網(wǎng)一樣,有利于發(fā)展多種增值業(yè)務(wù),促進(jìn)公網(wǎng)和專(zhuān)網(wǎng)協(xié)同、和諧地發(fā)展。從全球目前的情況來(lái)看,數(shù)字集群技術(shù)在業(yè)務(wù)方面的主要特點(diǎn)是具有特有的調(diào)度功能、組呼功能和快速呼叫特性,如:呼叫接續(xù)快;群組內(nèi)用戶(hù)共享前向信道;采用半雙工通信方式,方式;支持私密呼叫和群組呼叫;呼叫和講話時(shí),需按住鍵,被叫不需摘機(jī)。表國(guó)際種主流數(shù)字集群技術(shù)體制標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)制定者復(fù)用技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域共網(wǎng)和專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用公共安全和政府工作部門(mén)法國(guó)論壇和用戶(hù)俱樂(lè)部共網(wǎng)和專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用公共安全部門(mén)、大的專(zhuān)用網(wǎng)和專(zhuān)用無(wú)線電網(wǎng)共網(wǎng)和專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用公共安全、共用事業(yè)、工業(yè)和商業(yè)用戶(hù)歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)共網(wǎng)和專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用更適用與專(zhuān)網(wǎng)用戶(hù)日本無(wú)線電工業(yè)和共網(wǎng)應(yīng)用大量專(zhuān)業(yè)用戶(hù)、應(yīng)急通訊、工業(yè)和商業(yè)用戶(hù)摩托羅拉公司共網(wǎng)應(yīng)用北美共網(wǎng)集群運(yùn)營(yíng)以色列共網(wǎng)應(yīng)用北美和韓國(guó)數(shù)字集群技術(shù)主要的服務(wù)對(duì)象分為兩大類(lèi):一類(lèi)是對(duì)指揮調(diào)度功能要求較高的特殊部門(mén)和企業(yè),包括政府部門(mén)(如軍隊(duì)、公安部門(mén)、國(guó)家安全部門(mén)和緊急事件服務(wù)部門(mén))、鐵道、水利、電力、民航等;另一類(lèi)是普通的行業(yè)用戶(hù),如出租、物流、物業(yè)管理和工廠制造業(yè)等。目前歐洲和北美的數(shù)字集群通信市場(chǎng)發(fā)展比較成熟,其中歐洲主要是系統(tǒng)的天下,北美則是系統(tǒng)的主要市場(chǎng),而亞太、中東和非洲的數(shù)字集群市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段。源自歐洲的(陸地集群無(wú)線電系統(tǒng))是一種基于數(shù)字時(shí)分多址()技術(shù)的無(wú)線集群移動(dòng)通信系統(tǒng),是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織()制訂的數(shù)字集群通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。它是基于傳統(tǒng)大區(qū)制調(diào)度通信系統(tǒng)的數(shù)字化而形成的一個(gè)專(zhuān)用移動(dòng)通信無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字集群通信系統(tǒng)可在同一技術(shù)平臺(tái)上提供指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)傳輸和電話服務(wù),它不僅提供多群組的調(diào)度功能,而且還可以提供短數(shù)據(jù)信息服務(wù)、分組數(shù)據(jù)服務(wù)以及數(shù)字化的全雙工移動(dòng)電話服務(wù)。數(shù)字集群系統(tǒng)還支持功能強(qiáng)大的移動(dòng)臺(tái)脫網(wǎng)直通()方式,可實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)、空中接口加密和端對(duì)端加密。數(shù)字集群系統(tǒng)具有虛擬專(zhuān)網(wǎng)功能,可以使一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)為互不相關(guān)的多個(gè)組織機(jī)構(gòu)服務(wù),并具有豐富的服務(wù)功能、更高的頻率利用率、高通信質(zhì)量、靈活的組網(wǎng)方式,許多新的應(yīng)用(如車(chē)輛定位、圖像傳輸、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)等)都已在中得到實(shí)現(xiàn)。近兩年,數(shù)字集群系統(tǒng)在全球,尤其是歐洲市場(chǎng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。截至××年月,全球已簽訂的合同總數(shù)為個(gè),比××年同比增長(zhǎng)%。這些合同分屬全球個(gè)國(guó)家,其中歐洲地區(qū)占全球合同總數(shù)的%。由于亞太和中東地區(qū)的數(shù)字集群市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段,因而也為其提供了良好的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。從目前的數(shù)據(jù)來(lái)看,在全球各區(qū)域的發(fā)展中,簽訂合同數(shù)目同比增長(zhǎng)最快的區(qū)域?yàn)閬喬貐^(qū),增長(zhǎng)率高達(dá)%;其次是中東,增長(zhǎng)率達(dá)到%;而在西歐地區(qū)的增長(zhǎng)率也達(dá)到%。在合同的數(shù)目方面,××年簽訂合同數(shù)目最多的國(guó)家前三名依次為英國(guó)、法國(guó)、荷蘭—主要還是在歐洲地區(qū)。在我國(guó),幾種數(shù)字集群通信技術(shù)體制中,目前系統(tǒng)的應(yīng)用相對(duì)占多數(shù),主要用于政府、鐵路、地鐵、航空、機(jī)場(chǎng)、水利等部門(mén)。由于具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì),對(duì)于強(qiáng)力部門(mén)專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用較有吸引力,目前其全球用戶(hù)主要分布在公共安全交通公用事業(yè)政府軍事石油工業(yè)等領(lǐng)域,其中公共安全和交通部門(mén)占有的市場(chǎng)份額超過(guò)%。在亞太地區(qū),目前基本上應(yīng)用于公共安全交通公用事業(yè)領(lǐng)域,市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿艽?。但是,目前網(wǎng)絡(luò)對(duì)外互聯(lián)部分技術(shù)尚未完全公開(kāi),不同廠家的產(chǎn)品目前還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,不同網(wǎng)絡(luò)之間的用戶(hù)和業(yè)務(wù)的互通乃至異地漫游還存在一些問(wèn)題。另外,的系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)、建網(wǎng)成本和終端價(jià)格較高,這些都在一公務(wù)員之家版權(quán)所有定程度上制約著的進(jìn)一步發(fā)展。一家獨(dú)大的(集成數(shù)字增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò))是美國(guó)摩托羅拉公司研制和生產(chǎn)的一種數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng),它的前身是系統(tǒng),最初設(shè)計(jì)是做集群共網(wǎng)應(yīng)用,因此除了以指揮調(diào)度業(yè)務(wù)為主外,還兼有雙工電話互聯(lián)、數(shù)據(jù)和短消息等功能。在技術(shù)方面,具有以下一些特點(diǎn):首先,在功能方面,在傳統(tǒng)的調(diào)度通信基礎(chǔ)上,大量吸收了數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),增強(qiáng)了電話互聯(lián)功能,其無(wú)線電話功能與個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)同在一個(gè)水平上,同時(shí)將數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的增值業(yè)務(wù)如短信息服務(wù)、語(yǔ)音信箱及基于上的電路數(shù)據(jù)應(yīng)用于系統(tǒng)中;第二,可以較高效率地使用傳統(tǒng)的頻譜,采納傳統(tǒng)的頻譜~,~,除歐洲外,該段頻譜在全球被廣泛應(yīng)用于集群通信,無(wú)需調(diào)整,可以使用不連續(xù)頻點(diǎn),方便運(yùn)營(yíng)商靈活配置頻率資源,通過(guò)技術(shù),將一個(gè)的物理信道劃分成個(gè)數(shù)字通信時(shí)隙,頻率利用率較高;第三,采納獨(dú)特的的調(diào)制技術(shù),使每一個(gè)的物理信道(含個(gè)通信時(shí)隙)的速率達(dá)到,同時(shí)使鄰道抑制達(dá)到以上,這一高效的調(diào)制技術(shù)保證了集群通信數(shù)字化進(jìn)程中數(shù)字與模擬系統(tǒng)的共存,的話音編碼方式采取的,可在的壓縮下保證話音的質(zhì)量;第四,蜂窩式的小區(qū)結(jié)構(gòu)提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力,采納×的小區(qū)復(fù)用方式,將一個(gè)基站分為扇形小區(qū),擴(kuò)大小區(qū)的容量,提高大地域的組網(wǎng)能力,同時(shí),還可以采取全向基站的方式,以×的全向小區(qū)復(fù)用方式,因地制宜,逐步發(fā)展;第五,可以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)調(diào)度通信。目前技術(shù)體制主要用于數(shù)字集群共網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用,美洲和亞洲為其主要市場(chǎng)。在美洲,美國(guó)、加拿大、阿根廷、巴西、哥倫比亞、墨西哥、秘魯?shù)葒?guó)都有系統(tǒng)的部署在亞洲,日本、韓國(guó)、中國(guó)、菲律賓、新加坡、以色列等國(guó)都可以見(jiàn)到網(wǎng)絡(luò)。其中,由美國(guó)公司(現(xiàn)已與其他移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商合并)運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)是目前全球最大、發(fā)展最完善的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)對(duì)象比較廣泛,包括政府機(jī)構(gòu)和各種企業(yè)用戶(hù),如:建筑業(yè)、維修服務(wù)業(yè)、能源電力業(yè)、商品零售和批發(fā)、農(nóng)林采礦業(yè)、廣播出版業(yè)等。但是,由于系統(tǒng)是由摩托羅拉獨(dú)家生產(chǎn)制造,接口沒(méi)有公開(kāi),目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要由摩托羅拉供應(yīng),因此系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)、建網(wǎng)和終端成本比較高。而且,由于研發(fā)年代較早,雖技術(shù)比較成熟,但對(duì)新業(yè)務(wù)支持能力相對(duì)較弱。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)之一:(開(kāi)放式集群架構(gòu))是我國(guó)中興通訊提出的基于集群共網(wǎng)應(yīng)用的集群通信體制,也是世界上首個(gè)基于技術(shù)的數(shù)字集群系統(tǒng),具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),具備快速接續(xù)和信道共享等數(shù)字集群公共特點(diǎn)。作為一種共網(wǎng)技術(shù),主要應(yīng)用于共網(wǎng)集群市場(chǎng),其主要特色在于更利于運(yùn)營(yíng)商建設(shè)共網(wǎng)集群網(wǎng)絡(luò)、適合大規(guī)模覆蓋、頻譜利用率高、在業(yè)務(wù)性能和容量方面更能滿(mǎn)足共網(wǎng)集群網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的需要。采用目前移動(dòng)通信系統(tǒng)中所采用最新的無(wú)線技術(shù)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn),使其能夠符合集群系統(tǒng)的技術(shù)要求,同時(shí)又具有很強(qiáng)的共網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能力和業(yè)務(wù)發(fā)展能力,滿(mǎn)足集群未來(lái)發(fā)展的需求??商峁┑募簶I(yè)務(wù)包括一對(duì)一的私密呼叫和一對(duì)多群組呼叫;系統(tǒng)尋呼、群組尋呼、子群組尋呼、專(zhuān)用業(yè)務(wù)等特殊業(yè)務(wù);對(duì)不同的話務(wù)群組進(jìn)行分類(lèi),例如永久型群組和臨時(shí)型群組,用戶(hù)可對(duì)其群組內(nèi)成員進(jìn)行管理。除了集群業(yè)務(wù)以外,還具有所有新的增值業(yè)務(wù),如短消息、定位、等,這些業(yè)務(wù)和集群業(yè)務(wù)結(jié)合起來(lái),可為集團(tuán)用戶(hù)提供綜合服務(wù)。成功解決了基于技術(shù)的集群業(yè)務(wù)關(guān)鍵技術(shù)。為了能夠在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信,并且不影響原有系統(tǒng)已具備的業(yè)務(wù)功能和性能,圍繞著無(wú)線信道共享和快速鏈接這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)提出解決方案,使新增的集群業(yè)務(wù)不會(huì)對(duì)傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)資源帶來(lái)不利影響。與傳統(tǒng)集群通信方式相比,技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有:技術(shù)先進(jìn)、業(yè)務(wù)豐富、投資少、見(jiàn)效快、運(yùn)營(yíng)成本低?!痢聊暝氯?,中興通訊產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟啟動(dòng),冠日、青年網(wǎng)絡(luò)、南方高科等終端廠商開(kāi)始與中興通訊合作,共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,中興通訊已經(jīng)與中國(guó)鐵通、中國(guó)衛(wèi)通兩家基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商合作開(kāi)展了數(shù)字集群商用試驗(yàn),此外,還贏得了俄羅斯、挪威、馬來(lái)西亞、泰國(guó)、埃及、阿爾及利亞等十余個(gè)國(guó)家和地區(qū)的數(shù)字集群項(xiàng)目,其中挪威和馬來(lái)西亞的都是商用網(wǎng)絡(luò)。盡管從目前來(lái)看,、技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)已較成熟,但是這兩者價(jià)位都太高;的性?xún)r(jià)比好、前向發(fā)展軌跡清晰、多業(yè)務(wù)增值能力強(qiáng)、安全保密性及可信任性好,只是成熟度相對(duì)差些,需要時(shí)間完善。因此,在一定時(shí)期內(nèi),、、等在中國(guó)市場(chǎng)上將會(huì)有不同的基本市場(chǎng)定位,在競(jìng)爭(zhēng)中共存,并由市場(chǎng)用戶(hù)選擇而決定其未來(lái)發(fā)展。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)之二:是華為提出的另一項(xiàng)我國(guó)具自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于時(shí)分多址的專(zhuān)業(yè)數(shù)字集群技術(shù),通過(guò)對(duì)和進(jìn)行創(chuàng)造性地融合和創(chuàng)新,為專(zhuān)業(yè)用戶(hù)提供高性能、大容量的集群業(yè)務(wù)和功能。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,目前已形成數(shù)十項(xiàng)集群技術(shù)核心專(zhuān)利。的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):一、覆蓋廣,由于采用的技術(shù)體制,每個(gè)信道的發(fā)射功率恒定,覆蓋距離僅受地形影響,能夠在共享信道情況下實(shí)現(xiàn)廣覆蓋,在用戶(hù)量增多的情況下,小區(qū)覆蓋不受影響,各集團(tuán)共享整個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋服務(wù)區(qū),真正體現(xiàn)集群共網(wǎng)的廣覆蓋,廣調(diào)度,充分利用頻率資源的特性;二、一呼萬(wàn)應(yīng),繼承了業(yè)界成熟的數(shù)字集群技術(shù)體制,實(shí)現(xiàn)了真正的信道共享,組內(nèi)用戶(hù)的數(shù)量不受限制,用戶(hù)之間不會(huì)互相干擾,真正實(shí)現(xiàn)一呼萬(wàn)應(yīng);三、動(dòng)態(tài)信道分配,在話音間隙釋放信道,講話時(shí)才分配信道,大大地提高了系統(tǒng)組的容量,即使在容量負(fù)荷極限,也能夠保證讓高優(yōu)先級(jí)用戶(hù)順利通話;四、提供了面向的可持續(xù)發(fā)展能力,基于制式的第一階段的系統(tǒng),可以方便地向第二階段的系統(tǒng)演進(jìn),充分體現(xiàn)保護(hù)用戶(hù)投資的設(shè)計(jì)理念?!痢聊暝氯?,華為、、波導(dǎo)、東信、夏新和科健等國(guó)內(nèi)外六大通信設(shè)備及終端廠商聯(lián)合發(fā)起“數(shù)字集群產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”,共推數(shù)字集群通信技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展。