



郑祖辉
二、我国的四个数字集群通信系统体制简介
在制定我国“数字集群移动通信系统体制”推荐性行业标准前,当时我国的数字集群通信标准组经过了分析和对比,对ITU推荐的7种体制中的TETRA、iDEN和FHMA等3种体制比较有兴趣,尤其对TETRA系统可以说是情有独钟,后经过仔细的分析和研究,最后确定TETRA和iDEN两种体制作为我国数字集群通信系统体制行业推荐性的标准。由于当时我国自主研发的数字集群通信系统还没有推出,当然也不可能在标准中有我们自己国产的系统标准。到2003年下半年,我国自主研发的数字集群通信系统——中兴公司的GoTa系统和华为公司的GT800系统才开始亮相,接着这两个公司都向信息产业部申报,不久,这两个系统也成为我国自己的数字集群通信标准。
(一)TETRA系统
由欧洲电信标准协会(ETSI)推荐的TETRA(原来是Trans European Trunked Radio,全欧集群无线电,现在已改称为TErrestrial Trunked Radio 陆上集群无线电)标准。它采用TDMA制度,工作频段原定为400 MHz频段(380~400MHz和410~430MHz)。800 MHz频段的TETRA系统是按照我国确定的数字集群通信频段要求,于2001年开始进入我国市场的。2003年12月350 MHz频段的TETRA系统也开始在我国进行组网试验。继800 MHz频段的TETRA系统在2000年年底被列入我国数字集群通信的标准后,350 MHz频段的TETRA系统标准也于2004年6月由我国公安部正式颁布。TETRA系统是一个空中接口信令开放的系统,它采用较先进的ACELP话音编码方式和/4DQPSK数字调制技术。已成立的TETRA MoU联合体已遍及欧洲、亚洲、美洲,共有100多个成员,其中有十几家公司已能提供整套产品,并在欧、美、亚等洲的一些国家建了网。
(1)TETRA系统的最初设计是针对欧洲公共安全的需求所开发的数字集群通信专网,所以它的应用特点是面向各个部门自己使用的专用指挥、调度通信网,而且目前欧盟国家建立的TETRA系统也主要应用于公共安全和警用系统。TETRA的应用场合也可从其确定的频段中看出来,即在380~400 MHz和410~430 MHz的两段频率中,有一段是专门用于公共安全的。TETRA的使用范围扩大到世界各国,为了占领全球市场,ETSI将其改为TErrestrial Trunked RAdio,成为“陆上集群无线电”。它和GSM一样,从“欧洲特别移动组(Group of Special Mobile)”变成了“全球移动系统(Glogal System of Mobile)”,事实上它的所有功能和性能都没有变化。
(2)TETRA系统在调度功能上是比较完善的,它原本设计就是作专网用的,尤其是用于军队、武警、公、检、法等单位。它有一些功能是iDEN所不具备的,如脱网直通和端对端加密等。但必须说明,原来在欧洲的Dolphin公司在采用TETRA系统作运营网时把脱网直通功能取消了。他们认为,作为运营商来说,用户都脱网直通了,运营商就收不到入网费和通话费了(当然专网肯定是需要的)。脱网直通这个功能和对讲机直通工作原理是相同的,现在对讲机工作频段一般为150 MHz和450 MHz,输出功率为1 W,而通信距离才5至6 km;而TETRA系统的脱网直通是在800 MHz频段,手机输出功率为0.6 W,所以有的生产TETRA系统的公司讲TETRA的脱网直通工作距离仅为1至2 km。另外,脱网直通必须要配置若干个直通频率,这在欧洲已经在400 MHz频段中落实,而在我国是使用800 MHz频段,同样也需要配置。因此脱网直通工作是有条件的,作为公网使用的GSM和共网使用的iDEN系统一般都没有脱网直通功能,其原因和Dolphin公司的共网不采用脱网直通的原因是一样的。其实,脱网直通这个功能并不难实现。另一点是TETRA系统的端对端加密功能也是完全按照GSM做的,即鉴权功能加上空中加密(ETSI制定的标准)。在它的手机上并没有留出可供加密通话的平台和接口,因此要具有真正的加密通话(有自己的密钥和密码)功能,实现起来可能比较困难,但是通数据和计算机连接时,在计算机端口上是可以加上密码和密钥的,所以目前数据倒是能很快能真正的加密。
(3)TETRA除了专网外,还正在努力向集群通信共网方向发展,如Dolphin公司曾在欧州建的就是共网,工作频段仍为400 MHz;我国北京正通公司于2003年开始建的TETRA系统就是共网。当然,TETRA系统要从原来定位于做专网改进为作共网,还要进行一些改造和提高。由于TETRA系统各生产厂商的内部接口都没有统一,因此,当时Dolphin公司只能一个国家采用一个公司的系统,互连互通和漫游就不容易实现了。这里要多说一句,即很长时间有人一在宣传TETRA的标准是完全公开的(这种说法已经将近10年了),其实ETSI只规定TETRA系统的空中接口是统一的,是公开的,而内部其他接口ETSI并不作统一。所以这也正是TETRA的一个问题,因为各生产商的TETRA不能实现互联互通,TETRA系统总是缺少了些什么。虽然TETRA MoU正在欧洲进行几个生产商产品的互连互通试验,但看来要完全实现还得要时间。
其实,TETRA的互联互通从技术上来讲是完全可以解决的,但是由于国家、公司间的政治利益和经济利益,使得各公司谁也不提统一要求。这项工作的工作量很大,若没有一定的时间、一批热心的人员和相当的资金是完成不了的,当然前提是各个生产商也要同意和支持。如果做成,它将对TETRA系统的发展会带来很大的好处。但也绝非如最近又有人说,TETRA系统的互联互通是最需要解决的关键问题,这又是言过其实了。事实上TETRA的互联互通如不能很快不解决,也绝对不会影响TETRA的发展,这些人又在“杞人忧天”了。
(4)从中国的情况来看,早在2001年和2002年原MARCONI(后为OTE,现改为SELEX)、MOTOROLA和原NOKIA(现为EADS)等3家公司的TETRA系统分别在四川成都、湖北武汉和湖北荆州相继建过试验网,尽管都还存在一些问题,但总的来说都已获得信息产业部无线电管理局的测试通过和批准入网,并获准进入我国市场。在这以后,TETRA在我国的网络建设就逐步开始了。这几年尽管TETRA系统在我国的建设并不算多,但已经开始获得使用部门的认可,甚至青睐。目前,我国在公安、武警、安全、铁路、港口、机场、水利、轻轨地铁和电站等行业和部门都先后建了一些大小不等的TETRA网络,至2008年2月底的统计,全国已建有45个TETRA网、900个基站、50个交换机和6.5万个用户终端。其中北京正通公司的政务共网已是目前亚洲最大的TETRA网,它现在已建有3个交换机,将近300个基站,5.5万用户,估计至奥运会前后,用户可能增到8万,甚至更多。2007年,上海电信的TETRA政务共网也已建成134个基站并开始运营。还有一些城市、部门和单位也正在筹建中。
据估计,一、两年以后,TETRA用户终端可能增加到15万至16万。看起来似乎数量并不多,尤其是和蜂窝网比,那简直是零头的零头。这是因为TETRA是作指挥调度专网用,而TETRA系统作专网用,网络数量可能很多,但每个网的基站数量和用户数量一般不会太多、太大。所以到目前为止全世界的TETRA用户终端数量仅一百万多一些,它是iDEN终端数量的二十分之一,或更少。因此要提高数量就的发展共网,但是TETRA的终端价格又一时降不下来,影响用户购买。如果建政务共网,大量的用户终端政府可以出钱购买,而要建运营共网,较高价格的终端,运营商又如何去推销呢?这不能不说是一个矛盾。可以说,我国将是使用TETRA系统的大国。因此,可以相信TETRA未来会有一个较大的发展。
(5)TETRA正在努力提高数据性能,ETSI曾经提出过TAPS(TETRA Advanced Packet Service)和TEDS(TETRA Enhanced Data Service)两种传输宽带数据的设想。经过几年的实践,最终选用了TEDS,它是在50~150kHz的带宽内传输约100~300kb/s左右的数据。
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