葉明強(qiáng)

（中郵建技術(shù)有限公司，南京 210012）

1 引言

受移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步較大程度影響著專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是3G/4G系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，其對整個(gè)數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的全程均產(chǎn)生了積極影響，如網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理念等，所以，有必要探討數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的現(xiàn)今發(fā)展及總體演進(jìn)。

2 數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的進(jìn)展分析

伴隨當(dāng)今數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，其有力推動(dòng)了專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的大發(fā)展，使此系統(tǒng)從之前的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)（也就是集群系統(tǒng)）向數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。針對以往的數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)而言，其包含有多種子系統(tǒng)，如iDEN、TETRA等，其中大部分運(yùn)用的是TDMA方式，因而無論是動(dòng)態(tài)分配上，還是在多信道公用方面，均在時(shí)隙上完成。所以，基于原先模擬系統(tǒng)的頻分信道支撐下的“集群”概念漸然消失。但需指出的是，為了能夠與數(shù)字公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)形成有效區(qū)分，仍把數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)稱之為“數(shù)字集群”系統(tǒng)。數(shù)字專用移動(dòng)通信的發(fā)展歷程見圖1。

圖1 數(shù)字專用移動(dòng)通信的發(fā)展歷程

GSM-R是已獲得國際鐵路聯(lián)盟（UIC）認(rèn)可的一種專用于鐵路的移動(dòng)通信系統(tǒng)，現(xiàn)階段，此系統(tǒng)已經(jīng)在世界各國得到廣泛應(yīng)用。我國所運(yùn)用的GSM-R，將用于建設(shè)服務(wù)與全國鐵路網(wǎng)絡(luò)的專用數(shù)字移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)平臺。早在2003年，國家信息產(chǎn)業(yè)部便對外發(fā)布了《關(guān)于鐵路專用GSM-R移動(dòng)通信系統(tǒng)使用頻率的函》，此函的發(fā)布，標(biāo)志著GSM在中國鐵路應(yīng)用中的成功啟用。

2014年，中興通信成功研發(fā)出最新型的數(shù)字集群通信系統(tǒng)：GoTa，其乃是當(dāng)時(shí)世界上第一個(gè)以cdma2000平臺設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。而到了2015年初，華為成功研發(fā)出易GSM技術(shù)為基礎(chǔ)的GT800數(shù)字集群技術(shù)通信系統(tǒng)，并且在當(dāng)年來成功進(jìn)行了商用試驗(yàn)與外場性能指標(biāo)測試試驗(yàn)。結(jié)合GoTa、GT800的相關(guān)研究成果，國家信息產(chǎn)業(yè)部在2016年對外發(fā)布了通信標(biāo)準(zhǔn)參考性文件，即《CDMA技術(shù)支撐下的數(shù)字集群系統(tǒng)總體技術(shù)要求》與《GSM技術(shù)數(shù)字集群系統(tǒng)總體技術(shù)要求》，這有力推動(dòng)了我國數(shù)字專業(yè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)度，并且還未我國數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的建立奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 基于數(shù)字技術(shù)的傳統(tǒng)專用移動(dòng)通信系統(tǒng)

針對早期數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)來講，模擬集群系統(tǒng)為其設(shè)計(jì)思想的源泉所在，所以，將其稱之為運(yùn)用數(shù)字技術(shù)的傳統(tǒng)專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，其包含有TETRAPC、roject25、FHMA、TETRA、IDRA等。其中，許多運(yùn)用的是大區(qū)制覆蓋制以及TDMA多址方式?，F(xiàn)針對已被列入到我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的兩種系統(tǒng)作一探討：iDEN與TETRA。

（1）泛歐集群無線電（TETRA）。針對TETRA來講，其實(shí)際是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織（ETSI）針對當(dāng)前實(shí)況所制定的一個(gè)數(shù)字專用型的移動(dòng)通信無線電標(biāo)準(zhǔn)。其主要通過將傳統(tǒng)大區(qū)制集群調(diào)度通信系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)變而得以實(shí)現(xiàn)。針對數(shù)字技術(shù)而言，其所運(yùn)用的是TDMA多址方式，并且還引入了與GSM系統(tǒng)當(dāng)中邏輯信道與物理信道比較相似的概念，除此之外，還對控制突發(fā)、線性化突發(fā)、廣播數(shù)據(jù)塊、常規(guī)突發(fā)及時(shí)隙等進(jìn)行了定義。提供了諸如分組數(shù)據(jù)服務(wù)、短數(shù)據(jù)報(bào)文、話音等通信業(yè)務(wù)。

（2）集成數(shù)字增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)（iDEN）。iDEN是一種以TDMA多址方式為基礎(chǔ)的調(diào)度通信/蜂房雙工電話組合系統(tǒng)。iDEN是一個(gè)由美國Motorola公司所研制與生產(chǎn)的專用性數(shù)字通信系統(tǒng)，Motorola集群通信系統(tǒng)（MIRS）為其設(shè)計(jì)前身。其能夠基于傳統(tǒng)調(diào)度通信，最大程度融合數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的各種優(yōu)點(diǎn)，并且以雙模手機(jī)方式，實(shí)現(xiàn)電話互聯(lián)功能的增強(qiáng)：運(yùn)用小區(qū)復(fù)用蜂窩結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力得到大幅提升。能夠提供的通信服務(wù)為：調(diào)度電話通信（具有漫游功能）、分組數(shù)據(jù)（運(yùn)用的是標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議TCP），以電路交換為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，語音信箱及短信息等。如圖2。

圖2 傳統(tǒng)專用移動(dòng)通信系統(tǒng)

4 數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)

（1）GSM-R隨GSM技術(shù)發(fā)展而持續(xù)演進(jìn)。針對GSM技術(shù)來講，其進(jìn)步主要包含EDGE（GSM演進(jìn)的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率）、GPRS（通用型分組無線電服務(wù)）與IN（智能網(wǎng)）。GSM-R將伴隨GSM技術(shù)的不斷發(fā)展而持續(xù)演進(jìn)。將智能網(wǎng)（IN）引入到GSM-R當(dāng)中，能夠?yàn)殚_發(fā)提供便利，還能基于此增加新的服務(wù)，比如驗(yàn)證期限、強(qiáng)制注冊及組群注銷等。另外，還能夠開發(fā)出諸多增值服務(wù)，如免費(fèi)電話（FPH）、通用訪問號碼（UAN）、預(yù)售卡服務(wù)（PPC）、電子投票（VOT）等。而將通用型分組無線電服務(wù)（GPRS）引入系統(tǒng)中，無需再專門構(gòu)建實(shí)時(shí)的端至端的連接，可運(yùn)用全部類型的數(shù)據(jù)傳輸；而將EDGE引入，則能提供更高數(shù)據(jù)傳輸速度。因GSM-R乃是以GSM平臺為基礎(chǔ)而構(gòu)建的，因此，它們會(huì)同步演進(jìn)；另外，在網(wǎng)絡(luò)間可以更加便捷的互聯(lián)，有助于業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)之間的深度融合。GSM-R還能結(jié)合市場相關(guān)要求，持續(xù)拓展業(yè)務(wù)特性與功能。所以GSM-R不僅能夠用作鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，而且還能應(yīng)用于其他行業(yè)。

（2）GT800雙層面演進(jìn)策略。以GSM技術(shù)為基礎(chǔ)的GT800，運(yùn)用的是演進(jìn)策略為兩套腿演進(jìn)，其中一條腿運(yùn)用的是GPRS技術(shù)，其能夠較好的滿足數(shù)據(jù)傳輸需求；另一條則通過TD-SCDMA技術(shù)的引入，確保與主流移動(dòng)通信技術(shù)保持同步。在實(shí)際演進(jìn)中，GT800所運(yùn)用的是雙模終端，采用的方式為多接入網(wǎng)并存，因而能夠最大程度的為運(yùn)營商提供保護(hù)，為各專業(yè)客戶提供優(yōu)質(zhì)的使用體驗(yàn)。

5 結(jié)束語

綜上，在整個(gè)專用移動(dòng)通信發(fā)展進(jìn)程中，運(yùn)營成本、服務(wù)需求及技術(shù)進(jìn)步乃是對其造成影響的核心要素。如果能開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以大幅降低設(shè)備采購與建網(wǎng)成本，這對于數(shù)字專用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、健康、持久發(fā)展有利。

[1] 張金安.加大技術(shù)推動(dòng)力度促進(jìn)數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展[J].移動(dòng)通信，2012，36（z1）：56-60.

[2] 趙洪軍.中國鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2003（s1）：45-48.

[3] 粟栗，王小非，鄭明輝等.基于RSA體制的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)用戶認(rèn)證方案[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，35（4）：11-13.