數(shù)字集群通信在中國(guó)民航空管系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用研究

李磊

摘 要 文章介紹了國(guó)內(nèi)外以及中國(guó)民航數(shù)字集群發(fā)展及應(yīng)用情況，提出適應(yīng)中國(guó)民航系統(tǒng)數(shù)字集群通信發(fā)展的思路，認(rèn)為應(yīng)結(jié)合民航系統(tǒng)的行業(yè)特點(diǎn)找準(zhǔn)數(shù)字集群通信的定位，在此基礎(chǔ)上積極發(fā)展民航空管數(shù)字集群通信市場(chǎng)，更好地發(fā)揮數(shù)字集群系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞 數(shù)字集群民航空管系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）01-0003-02

數(shù)字集群通信系統(tǒng)近年來(lái)在全國(guó)民航得到了廣泛的應(yīng)用，隨著民航數(shù)字集群用戶數(shù)以及規(guī)模的持續(xù)增加，網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)模不斷增大，以數(shù)字集群通信指揮為主的移動(dòng)指揮調(diào)度網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)量也日益增加。

民航數(shù)字集群通信系統(tǒng)目前承載著關(guān)系到民航系統(tǒng)各單位正常運(yùn)轉(zhuǎn)、安全運(yùn)營(yíng)的指揮調(diào)度業(yè)務(wù)，伴隨著數(shù)字集群通信系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，民航系統(tǒng)對(duì)集群通信的要求也日益提高，要求在系統(tǒng)可靠性、滿足民航行業(yè)特殊需要和符合民航通信保障條例等要求。因此，當(dāng)用戶對(duì)數(shù)字集群通信系統(tǒng)提出更高要求時(shí)，應(yīng)充分挖掘數(shù)字集群通信的應(yīng)用潛力、提高數(shù)字集群通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行服務(wù)水平，滿足民航業(yè)不斷的發(fā)展需求。

1 數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)

移動(dòng)通信網(wǎng)分公眾移動(dòng)通信網(wǎng)與專業(yè)移動(dòng)通信網(wǎng)兩大領(lǐng)域。專業(yè)移動(dòng)通信系統(tǒng)是在給定業(yè)務(wù)范圍內(nèi)，為部門、行業(yè)、集團(tuán)服務(wù)的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，目前典型的應(yīng)用如公眾無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、緊急服務(wù)部門、公眾服務(wù)部門及運(yùn)輸、公用事業(yè)、制造和石油等生產(chǎn)調(diào)度和指揮系統(tǒng)等。集群通信代表了專業(yè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，是高級(jí)的移動(dòng)調(diào)度指揮通信系統(tǒng)的典型形式。

集群通信的最主要通信特點(diǎn)是一呼百應(yīng)和快速接入響應(yīng)，運(yùn)作模式主要分為單工、半雙工工作模式，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的信道資源是動(dòng)態(tài)分配的，同時(shí)可以給與不同級(jí)別的用戶賦予不同優(yōu)先級(jí)以及和特權(quán)功能如強(qiáng)插、強(qiáng)拆功能等，集群通信還具有快速入網(wǎng)、指揮調(diào)度迅速、組呼、單呼、系統(tǒng)全呼、區(qū)域選擇、限時(shí)通話、遲后呼叫、優(yōu)先呼叫、自動(dòng)重發(fā)等特殊功能。

集群通信目前主要分為模擬集群通信與數(shù)字集群通信，模擬集群移動(dòng)通信網(wǎng)是在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口上采用模擬調(diào)制解調(diào)方式，是較早投入運(yùn)營(yíng)的集群通信模式，在1998年以前在網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的集群通信系統(tǒng)幾乎都采用的是模擬集群通信，但主要存在頻譜利用率低，所承載的業(yè)務(wù)種類有限，不能提供數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，保密性差極易被竊聽，終端體積大耗電量大攜帶不便等問(wèn)題。數(shù)字集群通信系統(tǒng)是在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口采用數(shù)字調(diào)制解調(diào)方式，能夠提供的業(yè)務(wù)主要包括調(diào)度指揮、數(shù)據(jù)傳輸、電話業(yè)務(wù)（含集群網(wǎng)內(nèi)互通電話或與公眾網(wǎng)間互通的電話）等業(yè)務(wù)類型。數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)很好的應(yīng)用了移動(dòng)通信技術(shù)的最新成果，與模擬集群系統(tǒng)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)容量大、擴(kuò)容潛力大，無(wú)線頻譜利用率高；通信質(zhì)量好；承載的業(yè)務(wù)類型豐富（可傳輸數(shù)據(jù)、圖像等各類信息）；通信保密性高；集群終端設(shè)備小巧輕便、功能強(qiáng)大；與公網(wǎng)電話、數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)簡(jiǎn)便。

2 數(shù)字集群技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用情況

1998年3月國(guó)際電聯(lián) （ITU）制訂了數(shù)字集群通信系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，主要有頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）、跳頻多址等三種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從應(yīng)用情況來(lái)看，TETRA和iDEN兩個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛（均采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）。

iDEN系統(tǒng)為美國(guó)MOTOROLA公司于1994年推出的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，主要在北美、南美及亞洲等國(guó)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，網(wǎng)絡(luò)主要覆蓋日本、韓國(guó)、菲律賓以及美國(guó)、加拿大、巴西等美洲國(guó)家，目前已經(jīng)超過(guò)了1000萬(wàn)用戶。該系統(tǒng)具有無(wú)線電話、指揮調(diào)度通信、無(wú)線尋呼以及無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

TETRA系統(tǒng)是1995年歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織（ETSI）制訂的數(shù)字集群通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)不斷的修訂與完善，TETRA系統(tǒng)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)取得了很大的成功，它是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)唯一認(rèn)可的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也被中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)確認(rèn)為本國(guó)的數(shù)字集群通信的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)能夠取得最大成功的原因在于它提供了一種非常靈活的組網(wǎng)方式，具有良好的開放性、兼容性，同時(shí)在這個(gè)系統(tǒng)上可提供傳統(tǒng)集群語(yǔ)音通信、非集群業(yè)務(wù)以及具有話音、數(shù)據(jù)傳輸、短信等業(yè)務(wù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信模式，具有極其豐富的業(yè)務(wù)提供功能、靈活多變的組網(wǎng)模式，它是國(guó)際上目前技術(shù)最先進(jìn)、開放性最好、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)密、生產(chǎn)制造廠商最多的數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)。

3 中國(guó)民航業(yè)數(shù)字集群發(fā)展及應(yīng)用情況

中國(guó)從1997年開始制訂中國(guó)的數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)，主要參照TETRA和iDEN確定了兩種集群通信體制在2000年發(fā)布了中國(guó)《數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)體制》標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定TETRA體制主要用于建設(shè)專用指揮調(diào)度集群網(wǎng)（如交通運(yùn)輸、、公安、電力、石油、緊急服務(wù)等）以及公眾集群通信網(wǎng)，iDEN體制主要用于公用集群系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，806～821 MHz/851～866 MHz頻段為中國(guó)集群通信系統(tǒng)的工作頻段。

由于TETRA系統(tǒng)可完成集群指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)傳輸、短信、移動(dòng)互聯(lián)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通信及以上各種業(yè)務(wù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（移動(dòng)臺(tái)對(duì)移動(dòng)臺(tái)）的通信，基于TETRA體制在各方面的優(yōu)勢(shì)，中國(guó)民航業(yè)從2005年開始陸續(xù)在全國(guó)空管系統(tǒng)建設(shè)TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)以替換原有的模擬集群系統(tǒng)。目前在全國(guó)民航空管系統(tǒng)建設(shè)已建和運(yùn)營(yíng)的TETRA數(shù)字集群網(wǎng)有：華東空管局、華北空管局、西南空管局、中南空管局、東北空管局、西北空管局等，已經(jīng)在北京、上海、廣州、成都、深圳、西安、昆明等各機(jī)場(chǎng)開通TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)。其中西北空管局西安咸陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)800M數(shù)字集群系統(tǒng)于2011年11月投入建設(shè)，2012年3月成功替換原有的模擬集群系統(tǒng)正式投入運(yùn)行。該系統(tǒng)由歐宇航EADS的DXT3A交換機(jī)、TB3基站，調(diào)度臺(tái)、網(wǎng)管等組成，系統(tǒng)容量1500用戶，現(xiàn)有集群用戶數(shù)600多部、群組數(shù)量達(dá)到85個(gè)，同時(shí)西北空管局所轄的甘肅、青海、寧夏空管局也正在建設(shè)TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)。endprint

4 中國(guó)民航空管系統(tǒng)數(shù)字集群的發(fā)展思路

中國(guó)民航空管系統(tǒng)提供的集群通信業(yè)務(wù)主要服務(wù)各機(jī)場(chǎng)運(yùn)行單位，如空管調(diào)度、機(jī)場(chǎng)安全、車輛管理、航空公司、飛機(jī)維修、機(jī)場(chǎng)維護(hù)、地勤服務(wù)等內(nèi)部通信業(yè)務(wù)，民航機(jī)場(chǎng)運(yùn)輸服務(wù)的性質(zhì)決定了集群通信業(yè)務(wù)要求具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、保密性強(qiáng)、業(yè)務(wù)量大等特點(diǎn)，同時(shí)民航各單位在機(jī)場(chǎng)的業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)分布相對(duì)分散，業(yè)務(wù)類型多而各單位之間或不同部門之間多有密切聯(lián)系，集群通信系統(tǒng)作為一種用于集團(tuán)調(diào)度指揮通信的移動(dòng)通信系統(tǒng)，為民航各單位提供了快速高效的移動(dòng)通信指揮調(diào)度手段，在保障飛行安全及各駐場(chǎng)部門的正常運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮著不可替代的重要作用。

現(xiàn)今世界已經(jīng)進(jìn)入高度信息化、信息移動(dòng)化的時(shí)代，信息化的水平高低已經(jīng)成為衡量民航業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。民航空管系統(tǒng)更是一個(gè)高度依賴信息、通信的專業(yè)領(lǐng)域，在信息化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，人們對(duì)通信網(wǎng)的依賴越來(lái)越強(qiáng)，尤其是對(duì)于移動(dòng)通信、移動(dòng)信息的獲取有了更高的要求，這就要求數(shù)字集群系統(tǒng)在提供安全、準(zhǔn)確和優(yōu)質(zhì)的語(yǔ)音通信的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)字集群系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸、信息提供、電話互聯(lián)等方面的優(yōu)勢(shì)，為用戶提高服務(wù)品質(zhì)、提供靈活多樣的信息服務(wù)。

由于民航空管系統(tǒng)數(shù)字集群服務(wù)對(duì)象的特殊性，屬于民航專用網(wǎng)絡(luò)，專網(wǎng)一定要從“?！弊稚舷鹿Ψ?，要結(jié)合民航行業(yè)各使用部門的特殊性提供特色的服務(wù)，如基于航班號(hào)的撥號(hào)、航班動(dòng)態(tài)查詢更新、短信彩信業(yè)務(wù)、旅客廊橋控制協(xié)調(diào)、機(jī)場(chǎng)保安控制、人員車輛定位業(yè)務(wù)、圖像傳輸、信息共享、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等功能，要將數(shù)字集群終端轉(zhuǎn)變成為一個(gè)個(gè)移動(dòng)信息交互平臺(tái)，構(gòu)造一個(gè)移動(dòng)通信專用信息網(wǎng)絡(luò)，為指揮調(diào)度及時(shí)提供必要的信息支持。同時(shí)為加強(qiáng)民航各機(jī)場(chǎng)之間的直接聯(lián)絡(luò)通信，可以考慮將各機(jī)場(chǎng)之間的數(shù)字集群系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)對(duì)接，做到不同地域機(jī)場(chǎng)之間也可以通過(guò)集群終端進(jìn)行語(yǔ)音通信、信息通報(bào)等，為民航業(yè)內(nèi)聯(lián)合處置緊急情況、航班調(diào)度、及時(shí)通報(bào)航班信息、協(xié)調(diào)航班延誤等方面提供及時(shí)高效的通信手段。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文主要對(duì)我國(guó)民航空管數(shù)字集群系統(tǒng)進(jìn)行了分析和研究，通過(guò)本文的探討，我們了解到民航空管數(shù)字集群處于發(fā)展的階段，仍然有很大的發(fā)展空間，還存在很多問(wèn)題需要解決，相信隨著我國(guó)民航空管通信的不斷發(fā)展，民航空管數(shù)字集群系統(tǒng)應(yīng)用一定會(huì)有一個(gè)更大程度的提高。

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