數字集群移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )體制分析

論文摘要:集群通信從模擬升級到數字、數字集群產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化等問(wèn)題已經(jīng)成為業(yè)界的熱門(mén)話(huà)題。無(wú)線(xiàn)集群通信領(lǐng)域的市場(chǎng)需求在不斷發(fā)生變化,用戶(hù)希望享受到更加融合的集群通信業(yè)務(wù)和更豐富的集群服務(wù)。文章主要簡(jiǎn)單的介紹了數字集群移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò )運行體制。
　　
　　
　　引言
　　
　　集群通信系統在中國的發(fā)展走過(guò)了二十多年,從市場(chǎng)應用的角度看,二十多年足足是一個(gè)新的技術(shù)起步,成熟,甚至被取代的周期。近幾年來(lái)針對集群通信方面進(jìn)行多個(gè)專(zhuān)題的討論,從模擬到數字,從共用專(zhuān)網(wǎng)到專(zhuān)用專(zhuān)網(wǎng),從體制標準到技術(shù)創(chuàng )新,從企業(yè)研發(fā)到市場(chǎng)應用,從社會(huì )需求到應急聯(lián)動(dòng)通信等,本論文擬對于數字集群移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )體制進(jìn)行一些粗淺的探討。
　　
　　1.集群通信網(wǎng)絡(luò )的概念
　　
　　集群通信系統是共享資源、分擔費用、向用戶(hù)提供優(yōu)良服務(wù)的多用途、高效能而又廉價(jià)的先進(jìn)無(wú)線(xiàn)調度指揮系統。對于指揮調度功能要求較高的企、事業(yè)、工礦、油田、農場(chǎng)、公安、武警以及軍隊等部門(mén)都十分適用,集群通信采用單工或半雙工方式,要求接續時(shí)間小于500毫秒,具有調度級別控制等。同時(shí)對于集群通信還提出了傳輸集群、準傳輸集群和信息集群的定義。
　　隨著(zhù)集群通信的發(fā)展和用戶(hù)的需求,集群通信也從原來(lái)的模擬集群向數字集群過(guò)渡。但這種過(guò)度并不是簡(jiǎn)單的將原來(lái)的模擬話(huà)音轉換為數字話(huà)音和提供數據傳輸功能就可以稱(chēng)為數字集群了。其實(shí),綜觀(guān)國際上提出的數字集群來(lái)看,數字集群的標準都是圍繞著(zhù)用戶(hù)的需求而發(fā)展起來(lái)和提出的。
　　
　　2.數字集群移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的運行
　　
　　數字集群通信是繼手機、小靈通之后的第三大戰場(chǎng),正在成為電信領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的新重點(diǎn),運營(yíng)商、設備商正在展開(kāi)一場(chǎng)新的角逐。在設計中針對了專(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)用戶(hù)的需求,特別適合在政府和商業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)網(wǎng)使用。
　　2.1 數字集群通信的標準
　　TETRA(陸地集群無(wú)線(xiàn)電)系統在指揮調度方面應用的比較多,可完成話(huà)音、電路數據、短數據消息、分組數據業(yè)務(wù)的通信及以上業(yè)務(wù)的直通模式,并可支持多種附加業(yè)務(wù)。在大區制條件下最大覆蓋半徑56公里。TETRA擴容可以逐步增加模塊化,適用于小、中、大型調度系統;設計組網(wǎng)靈活,既適應于專(zhuān)用調度網(wǎng),也適應于共用調度網(wǎng)。TETRA話(huà)音編碼方式采用代數結構碼本激勵線(xiàn)性預測編碼,具有良好的話(huà)音質(zhì)量,即使在強背景噪聲干擾下也可聽(tīng)清,話(huà)音質(zhì)量并不像調頻系統那樣隨場(chǎng)強減弱而降低。大量實(shí)驗證明,TETRA系統的話(huà)音質(zhì)量比GSM系統好。因此,大量應用于應急、調度、指揮等專(zhuān)網(wǎng)應用系統。
　　iDEN(集成數字增強型網(wǎng)絡(luò ))系統是基于TDMA多址方式的調度通信/蜂窩雙工電話(huà)組合系統。它在傳統大區制調度通信基礎上,大量吸收數字蜂窩通信系統的優(yōu)點(diǎn),如采用雙模手機方式,增強了電話(huà)互聯(lián)功能;采用小區復用蜂窩結構,提高了網(wǎng)絡(luò )覆蓋能力。選用這種編碼是先進(jìn)的,但技術(shù)公開(kāi)性不好,價(jià)格較貴。但通話(huà)質(zhì)量和保密性都較好。[

　2.2 數字集群系統設備安全
　　設備是網(wǎng)絡(luò )的基礎,設備的安全是保障網(wǎng)絡(luò )安全的基礎,只有保證網(wǎng)絡(luò )的物理可靠性,才能保證網(wǎng)絡(luò )功能、信息的安全性,因此基礎設備的可靠性至關(guān)重要。
　　對于交換機,硬件上應實(shí)現關(guān)鍵部件的熱備份。軟件上,關(guān)鍵的用戶(hù)數據、配置數據應當及時(shí)、定期進(jìn)行備份。對于基站系統要考慮其抗外界干擾的能力,如射頻干擾、雷擊、抗震性能等?；鞠到y的備用電源應根據基站覆蓋區的重要程度適當配備,以應變突發(fā)事件。系統主備用倒換能力是系統可靠性的一個(gè)重要指標,如倒換時(shí)間、倒換過(guò)程對正在進(jìn)行的業(yè)務(wù)的影響等。完善的監控告警機制可大大提高網(wǎng)絡(luò )的可靠性,如系統部件可自我診斷和修復、系統可隔離故障模塊、及時(shí)產(chǎn)生告警信息。此外,調度臺、終端存儲了用戶(hù)的重要信息,這些設備由用戶(hù)控制,應由專(zhuān)人維護,以保證相關(guān)用戶(hù)信息不被外界竊取。
　　數字集群通信系統是一種特殊的專(zhuān)用通信系統,在應對突發(fā)事件時(shí),對社會(huì )穩定和人民生命財產(chǎn)的安全起著(zhù)及其重要的作用,因此數字集群通信系統的安全要求要大大高于公眾移動(dòng)通信系統,所以數字集群通信系統運營(yíng)者必須從各方面考慮如何增強系統的抗災變能力,如何使系統更安全可靠的傳遞信息。只有全面的重視數字集群通信系統的安全問(wèn)題,才能使數字集群系統發(fā)揮其應有的作用。
　　
　　3.未來(lái)數字集群通信技術(shù)發(fā)展方向
　　
　　3.1 高安全性
　　數字集群在基站與手機之間,信息完全依靠無(wú)線(xiàn)電波的傳輸,很容易被人們從空中攔截,在通話(huà)狀態(tài)、待機狀態(tài)都會(huì )泄密,即使關(guān)閉電臺,利用現代高科技,仍可遙控打開(kāi),繼續竊聽(tīng),從中截取、破壞、調換、假冒和盜用通信信息。
　　3.2 高抗毀性
　　專(zhuān)業(yè)移動(dòng)通信在使用過(guò)程可能遇到惡意破壞的人為因素或雨雪災害的自然因素等影響,導致網(wǎng)絡(luò )不能正常工作,因此,未來(lái)PPDT系統要求可靠、準確地提供業(yè)務(wù),具有高的抗毀性和可用性。通常情況下,系統以集群方式工作;在遭遇危害的極端情況下,系統以故障弱化方式或直通方式工作,保證系統能滿(mǎn)足基本的集群業(yè)務(wù)需求。
　　3.3 高環(huán)境適應性
　　專(zhuān)業(yè)移動(dòng)通信由于它是用于全球的表層和空間,會(huì )遇到各種惡劣的氣候、地形和環(huán)境;因此,要求通信裝備必須能抗拒酷暑、嚴寒、狂風(fēng)、暴雨等惡劣氣候條件;必須適應山岳、叢林、沙漠、河海、高空等三維空間的不同地形環(huán)境條件;既可車(chē)載船裝,又能背負手持,要經(jīng)得起各種移動(dòng)體的安裝機械條件;在嘈雜的噪聲環(huán)境,要具有背景噪聲濾除功能,使通話(huà)對方聽(tīng)不見(jiàn)噪聲干擾,話(huà)音清晰;在高速行駛時(shí),通信不能中斷,質(zhì)量不能下降,可支持500km/h的高速運行。
　　
　　4.結論
　　
　　集群共網(wǎng)畢竟具有它自身的缺陷,那就是這些共網(wǎng)往往是調度功能要相對弱一些,即使是利用與專(zhuān)網(wǎng)相同的系統來(lái)組建的共網(wǎng),也同樣會(huì )相對使得調度功能減弱。那些在公網(wǎng)基礎上發(fā)展起來(lái)的調度系統由于是在原來(lái)的系統協(xié)議和結構上增加了調度功能,由于原來(lái)的體制、協(xié)議和系統結構是以公網(wǎng)的電話(huà)業(yè)務(wù)為主而建立的,要想完全能夠符合專(zhuān)業(yè)用戶(hù)對專(zhuān)網(wǎng)的需求,應該講目前還是達不到的。