中兴通讯股份有限公司 刘守文
集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。和普通的移动通信不同，集群通信最大的特点是，话音通信采用PTT（PushToTalk）按键，以一按即通的方式接续，被叫无须摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能。
2002年，中兴通讯组织其在国内外的科研机构研究新的集群实现方式，并提出了GoTa数字集群技术体制。GoTa的含义是开放式集群架构（GlobalopenTrunkingarchitecture），它采用目前移动通信系统中最新的无线技术和协议标准，并进行了优化和改进，使其能够符合集群系统的技术要求，同时又具有很强的共网运营能力和业务发展能力，满足集群未来发展的需求。
GoTa可提供多种集群业务:（1）一对一的私密呼叫和一对多群组呼叫，可设定用户的优先级，并具有根据用户的优先级使用强插强拆的功能；（2）还可以提供集群系统中所需要的系统寻呼、群组寻呼、子群组寻呼、专用PTT业务等特殊业务；（3）GoTa系统可对不同的话务群组进行分类，例如永久型群组和临时型群组，用户可对其群组内成员进行管理。除了集群业务以外，GoTa还具有增值业务提供能力，如短消息、卫星定位、VPN等，这些业务和集群业务结合起来，可为集团用户提供各种综合服务。
一、GoTa技术相比传统集群技术的优势
GoTa技术相比传统集群技术有如下优势。（1）技术先进，它采用了3G的无线技术，系统结构比较先进，可为集群技术带来新的业务发展空间；（2）业务丰富，特别是与增值业务进行捆绑，优势互补，可大量吸引用户入网；（3）投资少，见效快，运营成本低。
中兴通讯最新推出的GoTa终端上已具有提供专供集群呼叫使用的PTT按键、扬声器及大容量的电池。这种终端可以支持丰富的集群业务以及短消息业务和分组数据业务。GoTa方案成功解决了基于CDMA技术的集群业务关键技术，它在CDMA领域具有很好的市场竞争力，完全着眼于未来的市场竞争。为了能够在CDMA网络上进行PTT通信，并且不影响原有CDMA系统已具备的业务功能和性能，GoTa围绕无线信道共享和快速连接这两项关键技术提出了解决方案，使新增的集群业务不会对传统通信业务和网络资源带来不利影响。
终端、无线子系统BSS、调度子系统DSS等构成一个GoTa的基本网络结构。GoTa网络结构如图1所示。
为了能够支持电话互连业务、数据业务和短信息服务，GoTa还可以在其基本结构上接入交换子系统、数据业务子系统及短信息服务中心。
图1GoTa网络结构示意图
其中，无线子系统BSS主要完成各种集群业务、数据业务和普通电话业务的无线接入。BSS一般由BTS和调度控制器PDC共同构成。它的功能分工是，无线收发信机BTS完成GoTa基带信号的调制、解调以及射频信号收发等功能，调度控制器PDC则完成无线资源的分配、调度呼叫控制、功率控制、支持GoTa终端在不同覆盖区下的各类切换/汇集和分发集群语音数据流。
另外一个重要的子系统是调度子系统DSS。调度控制器PDC和调度子系统DSS相连。另外，调度控制器PDC还具备提供多种制式的接口和交换子系统以及数据业务子系统相连，满足GoTa终端的各种业务扩展的需求。调度子系统DSS主要完成集群调度业务，由调度服务器PDS和调度位置器PHR两个部分组成。PDS是集群呼叫的总控制点，完成集群调度呼叫的处理，包括鉴别集群用户、建立各种集群呼叫，如私密呼叫、群组呼叫、判断集群PTT请求等。PDS作为调度服务器，还接收反向链路来的集群语音数据，根据呼叫的性质再分发到对应的前向链路。PHR完成数据库管理和配置功能，为集群用户提供群组注册、群组成员注册，并提供集群成员的本地信息以及集群成员的业务权限记录，完成呼叫统计和计费功能。
二、开发民族自主知识产权的中国数字集群的重要性
中国数字集群系统应用最近才刚刚起步，用户数量非常有限。但是，由于数字集群系统对国民经济各部门起着重要作用，因而具有巨大的市场需求空间。中国的政府机关以及公安、交通、铁路、水利、电力、石油、医疗卫生、大型厂矿企业和抢险抗灾等数10个国民经济重要部门都迫切需要建设现代化集群调度通信网。据信息产业部门预测，到2005年，中国数字集群用户数将达到400万，10年后中国的数字集群通信市场将达到40亿美元的规模。
为促进数字集群产业科学、规范、健康发展，信息产业部曾在上世纪90年代末组织相关领域专家制定数字集群技术标准，限于当时中国无线通信产业发展水平，当时选择了多种国外的集群技术方案作为中国的数字集群通信体制。然而，数字集群系统应用于军队、公安、安全及政府部委等重要部门，这些部门对移动通信的绝对安全性、保密性具有高度的要求，产生于国外的现有几种数字集群标准并不能直接应用到中国。此外，由于数字集群系统专业性特点，国外通信巨头通过控制核心技术并设置专利等知识产权保护壁垒，制约数字集群通信系统在中国的产业化健康发展，现有的国外数字集群系统无论是网络设备还是终端，其价格都居高不下，这样也不利于扩大数字集群系统在我国的规模应用。
制定拥有完整自主民族知识产权的中国数字集群通信标准，成为实现国家战略安全、迅速扩大市场规模及加快中国社会信息化、数字化进程的当务之急！
GoTa集群通信系统诞生于中国民族通信产业，其中，该系统的多项技术具有国际领先水平并拥有自己独立的专利。尤为重要的是，作为国内民族通信企业，我们完全可以开发和移植适用于国家党政机关及军队等特殊通信要求的安全技术。
三、我国集群通信共网建设的意义
移动通信分为公众移动通信和专用移动通信两大领域。数字集群系统属于专用移动领域，它具有强大的指挥调度功能，包括群呼、组呼、优先呼叫、环境侦听、自动重发、VPN组网等，在网络结构及安全性等方面，还有不可被通用公众移动通信系统替代的特点。
集群系统有以下主要特点。
(1)共用频率，将原指配给各部门专用的频率加以集中，供各家共用，从而提高频谱效率；(2)共用设施，由于频率共用，就有可能将各家分建的控制中心和基站等基础设施集中合建，从而大大降低网络建设投资；(3)共享覆盖，可将各家邻近覆盖区的网络互连起来，从而获得更大的覆盖范围；(4)共享业务，可利用网络富余能力有组织地发送道路车流状况、气象预报等公共信息，为大家服务；(5)分担费用，各家合建网络可降低建网投资，节约运营维护人员，并可分摊费用；(6)改善服务，由于多信道共用，网络可调剂余缺。集中建网可加强管理、维修，提高服务质量，增强系统功能。因此，我们认为，专业移动通信朝全国数字集群共网的方向发展是一个趋势。
在中国共用网(PAMR)方面，已有北京、四川、湖北等省市加入。浙江、山东和广州等省市在筹建各自的数字集群共用网。此外，还有很多公司对数字集群进行了广泛的调查研究，准备介入这一行业。不少投资商也在研究数字集群作为军民两用移动通信网的可行性。可见，数字集群共网的应用在中国已初见端倪，发展的时期即将来临。中国幅员辽阔，东西部经济条件差异较大，各部门对指挥调度的需求轻重缓急不同，想一步到位建设全国数字集群共用网困难重重，需要上百亿元的巨额投资，投资回报风险较大，因此，没有国内自主研发的数字集群通信系统作为支撑是不可想象的。
当前，可在运营正常的模拟集群共用网的基础上扩建数字集群共用网，以取得建网运营经验，并可在有条件的省市首先组建，再逐步扩展。由于采用统一的技术体制，条件成熟时，我们即可互连互通各地的专用网，形成地区网，并不断扩展形成全国网。这样便解决了国家在专用网基础设施建设中的重复投资问题。而对国家机关及企事业单位取消专业移动通信网专项拨款后，相应要改为经常性的专业移动通信开支。只有这样才能促使原拟单独建网的各个部门加入数字集群共用网成为其专业用户。只有及时调整建设专业移动通信网的频率及资金政策，进一步理顺专业移动通信网与专业用户的关系，在专业移动通信领域，推动数字集群共用网与纯专业数字集群网走向协调发展之路，才能推动各地数字集群共用网朝全国网的大道上阔步前进。
GoTa在设计上同时满足了数字集群专网和共网用户的需要，和目前较为成熟的几种集群技术相比，GoTa拥有多项自主知识产权，空中接口和体系结构采用了目前第三代移动通信系统所采用的技术，GoTa承诺接口可以公开并标准化。现有体制指定的几种技术接口均不开放，这严重影响了中国企业对集群系统的开发。在无国内自主产业的支撑下，整个集群的产业化方向、集群技术演进、集群共网运营管理等问题将始终未得到解决。
对于中国专业的集群通信运营市场，随着国民经济的发展和专业市场的需求，需要建设全国性的集群公网系统，满足集团用户和专业用户对集群业务的需求。同时也需要提供技术更先进、业务更丰富、更具发展潜力的集群通信系统，满足宽带数据业务和新型增值业务的需求。GoTa系统将在这些方面充分满足这样的需求。
四、关于中国集群通信产业的发展
在通信领域，人们越来越意识到共享资源、提高效率、互联互通的重要性。随着中国投资体制改革不断深入，原有的项目计划管理和专项拨款模式已逐步转向市场化，项目建设的观念也发生了很大变化，政府主管部门改变了以往那种大包大揽式的投资理念，对提供社会服务的产业的投入，更多地鼓励社会融资和企业投资，这为我们发展社会化、市场化的数字集群通信共网提供了体制和政策基础。
移动通信技术的发展已可为建立数字集群系统广域共网的基本平台提供可靠的技术支持，并能够在共网中构成多个虚拟专用网向不同部门提供不同的专业服务，因此也就有可能用一种集群通信系统来满足各部门专网的不同需求。
就中国目前的情况而言，开展数字集群的条件已基本具备：一是用于数字集群的８００ＭＨｚ频率资源；二是信息产业的很多科研院所和企业可提供足够的技术支持，在技术方面，中国具有很将的优势；三是营运商具备较强实力，中国很多企业长期从事通信项目建设和营运；四是中国的几家企业都开发出来了具有自主知识产权的数字集群系统产品，中国企业自己开发出来的数字集群系统产品必将为中国数字集群产业化带来强大的动力，而最早问世的GoTa集群系统将为促进中国集群通信产业的大发展作出重大贡献。
国际范围的集群通信业发展也很迅速，美国目前的集群通信业务已经达到1000万户，其第一大运营商NEXTEL的市场价值已经达到500亿美元。
中国目前的模拟集群业务牌照已经停止发放。随着经济的发展，中国的数字集群业务也提上议事日程。信息产业部信息化推进司认为，“数字集群是在为信息化健身提供基础设施”。信息产业部国家无线电管理局地面处指出，国内数字集群产业的政策环境已经具备。1993年中国电信业放松管制，包括800MHz集群业务在内的一批电信业务开始放开，尽管此项业务属于基础电信业务，但其管理方式将比照增值电信业务，各省拥有审批权，允许社会资金进行投资，新的数字集群业务牌照即将发放。此外，在电信业务开展中最重要的频谱资源配置上，政策也予以扶持。
数字集群一共有15兆的带宽，600个信道，其中国家管制400个，省级政府管制200个，目前各级政府在频谱资源的收费上都不同程度给予了优惠政策。信息产业部调查估计，国内数字集群的潜在市场需求为800万到900万个，2000年到2005年，产值达500亿元。按照国际通信行业的专业用户对移动用户一比十的比例，到2005年，按照3亿公众网用户计算，专业移动网的用户将达到3000万户。
我国在上世纪90年代末制定的数字集群体制，限于当时的技术条件和国内产业发展现状，该体制没有反映出中国国内无线通信技术的发展状态和产业化需求，没有解决整个集群的产业化、集群技术演进、集群共网运营的管理等问题。
GoTa在设计上同时满足了数字集群专网和共网用户的需要，GoTa的优势决定了其在推动集群技术产业化进程中的作用，只要我国信息产业部的各级领导能够在战略高度上给予重视、支持并加速GoTa体制的国标化问题，以GoTa数字集群为基础，推动中国数字集群技术的全面发展，同时，GoTa数字集群通信体制的推出，也应该能够推进中国集群产业的迅速发展。可喜的是，目前中国有关政府部门已注意到这一问题，随着数字集群纳入基本电信业务，并组织国内产业制定新的集群方案，这为解决中国集群应用困境局面带来了新的机会。
----《通信世界》
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