葉明強
(中郵建技術有限公司,南京 210012)
受移動通信技術的進步較大程度影響著專用移動通信系統(tǒng)的發(fā)展,尤其是3G/4G系統(tǒng)與網絡技術的發(fā)展,其對整個數字專用移動通信系統(tǒng)的全程均產生了積極影響,如網絡結構、設計理念等,所以,有必要探討數字專用移動通信系統(tǒng)的現今發(fā)展及總體演進。
伴隨當今數字通信技術的不斷發(fā)展與完善,其有力推動了專用移動通信系統(tǒng)的大發(fā)展,使此系統(tǒng)從之前的專用移動通信系統(tǒng)(也就是集群系統(tǒng))向數字專用移動通信系統(tǒng)轉變。針對以往的數字專用移動通信系統(tǒng)而言,其包含有多種子系統(tǒng),如iDEN、TETRA等,其中大部分運用的是TDMA方式,因而無論是動態(tài)分配上,還是在多信道公用方面,均在時隙上完成。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,為了能夠與數字公眾移動通信系統(tǒng)形成有效區(qū)分,仍把數字專用移動通信系統(tǒng)稱之為“數字集群”系統(tǒng)。數字專用移動通信的發(fā)展歷程見圖1。
圖1 數字專用移動通信的發(fā)展歷程
GSM-R是已獲得國際鐵路聯盟(UIC)認可的一種專用于鐵路的移動通信系統(tǒng),現階段,此系統(tǒng)已經在世界各國得到廣泛應用。我國所運用的GSM-R,將用于建設服務與全國鐵路網絡的專用數字移動信息網絡平臺。早在2003年,國家信息產業(yè)部便對外發(fā)布了《關于鐵路專用GSM-R移動通信系統(tǒng)使用頻率的函》,此函的發(fā)布,標志著GSM在中國鐵路應用中的成功啟用。
2014年,中興通信成功研發(fā)出最新型的數字集群通信系統(tǒng):GoTa,其乃是當時世界上第一個以cdma2000平臺設計為基礎的數字專用移動通信系統(tǒng)。而到了2015年初,華為成功研發(fā)出易GSM技術為基礎的GT800數字集群技術通信系統(tǒng),并且在當年來成功進行了商用試驗與外場性能指標測試試驗。結合GoTa、GT800的相關研究成果,國家信息產業(yè)部在2016年對外發(fā)布了通信標準參考性文件,即《CDMA技術支撐下的數字集群系統(tǒng)總體技術要求》與《GSM技術數字集群系統(tǒng)總體技術要求》,這有力推動了我國數字專業(yè)移動通信系統(tǒng)的開發(fā)進度,并且還未我國數字專用移動通信系統(tǒng)標準的建立奠定了堅實基礎。
針對早期數字專用移動通信系統(tǒng)來講,模擬集群系統(tǒng)為其設計思想的源泉所在,所以,將其稱之為運用數字技術的傳統(tǒng)專用移動通信系統(tǒng),其包含有TETRAPC、roject25、FHMA、TETRA、IDRA等。其中,許多運用的是大區(qū)制覆蓋制以及TDMA多址方式?,F針對已被列入到我國行業(yè)標準當中的兩種系統(tǒng)作一探討:iDEN與TETRA。
(1)泛歐集群無線電(TETRA)。針對TETRA來講,其實際是歐洲電信標準組織(ETSI)針對當前實況所制定的一個數字專用型的移動通信無線電標準。其主要通過將傳統(tǒng)大區(qū)制集群調度通信系統(tǒng)的數字化轉變而得以實現。針對數字技術而言,其所運用的是TDMA多址方式,并且還引入了與GSM系統(tǒng)當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)、廣播數據塊、常規(guī)突發(fā)及時隙等進行了定義。提供了諸如分組數據服務、短數據報文、話音等通信業(yè)務。
(2)集成數字增強型網絡(iDEN)。iDEN是一種以TDMA多址方式為基礎的調度通信/蜂房雙工電話組合系統(tǒng)。iDEN是一個由美國Motorola公司所研制與生產的專用性數字通信系統(tǒng),Motorola集群通信系統(tǒng)(MIRS)為其設計前身。其能夠基于傳統(tǒng)調度通信,最大程度融合數字蜂窩通信系統(tǒng)的各種優(yōu)點,并且以雙模手機方式,實現電話互聯功能的增強:運用小區(qū)復用蜂窩結構,使網絡覆蓋能力得到大幅提升。能夠提供的通信服務為:調度電話通信(具有漫游功能)、分組數據(運用的是標準傳輸協議TCP),以電路交換為基礎的數據,語音信箱及短信息等。如圖2。
圖2 傳統(tǒng)專用移動通信系統(tǒng)
(1)GSM-R隨GSM技術發(fā)展而持續(xù)演進。針對GSM技術來講,其進步主要包含EDGE(GSM演進的增強型數據速率)、GPRS(通用型分組無線電服務)與IN(智能網)。GSM-R將伴隨GSM技術的不斷發(fā)展而持續(xù)演進。將智能網(IN)引入到GSM-R當中,能夠為開發(fā)提供便利,還能基于此增加新的服務,比如驗證期限、強制注冊及組群注銷等。另外,還能夠開發(fā)出諸多增值服務,如免費電話(FPH)、通用訪問號碼(UAN)、預售卡服務(PPC)、電子投票(VOT)等。而將通用型分組無線電服務(GPRS)引入系統(tǒng)中,無需再專門構建實時的端至端的連接,可運用全部類型的數據傳輸;而將EDGE引入,則能提供更高數據傳輸速度。因GSM-R乃是以GSM平臺為基礎而構建的,因此,它們會同步演進;另外,在網絡間可以更加便捷的互聯,有助于業(yè)務與網絡之間的深度融合。GSM-R還能結合市場相關要求,持續(xù)拓展業(yè)務特性與功能。所以GSM-R不僅能夠用作鐵路移動通信系統(tǒng)與網絡的構建,而且還能應用于其他行業(yè)。
(2)GT800雙層面演進策略。以GSM技術為基礎的GT800,運用的是演進策略為兩套腿演進,其中一條腿運用的是GPRS技術,其能夠較好的滿足數據傳輸需求;另一條則通過TD-SCDMA技術的引入,確保與主流移動通信技術保持同步。在實際演進中,GT800所運用的是雙模終端,采用的方式為多接入網并存,因而能夠最大程度的為運營商提供保護,為各專業(yè)客戶提供優(yōu)質的使用體驗。
綜上,在整個專用移動通信發(fā)展進程中,運營成本、服務需求及技術進步乃是對其造成影響的核心要素。如果能開發(fā)出擁有自主知識產權的數字專用移動通信系統(tǒng),可以大幅降低設備采購與建網成本,這對于數字專用移動通信網絡的穩(wěn)定、健康、持久發(fā)展有利。
[1] 張金安.加大技術推動力度促進數字集群移動通信系統(tǒng)發(fā)展[J].移動通信,2012,36(z1):56-60.
[2] 趙洪軍.中國鐵路綜合數字移動通信網絡建設規(guī)劃[J].鐵路通信信號工程技術,2003(s1):45-48.
[3] 粟栗,王小非,鄭明輝等.基于RSA體制的數字移動通信系統(tǒng)用戶認證方案[J].華中科技大學學報(自然科學版),2007,35(4):11-13.