1 国内数字集群技术发展背景
随着国民经济的发展,社会对信息化的要求越来越高,各部门、行业用户间的协调调度需求日趋强烈。原来为部门间指挥协调目的建设的模拟集群网逐渐不能满足需要,主要原因如下:技术落后,功能单一,不易联网,不易加密,系统容量小,频谱利用低,基本上没有数据传输能力,因此采用数字集群系统建设指挥调度网络的需求日益突出。
为促进国内数字集群的发展和建设,2001年和2002年国家信息产业部分别发布518号和387号文件来规定集群频率划分和建设方式。在518号文件中,提出模拟集群网原则上在2005年底之前停止运行,清退频率用于建设面向社会服务的集群共网平台;387号文件中将集群频率的分配方式由按组分配(每组25KHz)修改为连续分配,这就为引入其他技术体制的集群系统创造了条件。
技术实践证明,TDMA技术是数字集群的最佳选择,业界已有的数字集群系统如Tetra、iDEN等皆基于TDMA技术。国内新出现的完全具有我国自主知识产权的GT800更是创造性的将TDMA和TD-SCDMA技术结合到一起,将中国数字集群的发展带入一个新阶段。
2 GT800技术简介
综合考虑客户需求的急迫性、技术成熟度和可持续发展能力,华为公司提出了以适合集群应用的时分多址技术为基础,分阶段发展的GT800数字集群系统:
第一阶段:以成熟的TDMA技术为基础,参考借鉴了国际上现有数字集群系统的业务特性,对TDMA网络的信令流程和网络结构进行优化、扩展,提供快速呼叫、组呼、动态重组、优先级控制、遥开遥毙、环境监听、故障弱化、虚拟专网等业务特性,满足共网集群用户的需求;数据传输方面的需求采用GPRS网络满足。
第二阶段:继承第一阶段的业务特性,引入TD-SCDMA技术提供高速数据业务和更高的系统容量;同时对网络和终端功能进行增强,提供端到端加密、终端直通等安全、保密方面的业务特性,满足特殊行业用户的需求。
2.1 GT800数字集群系统网络结构
GT800数字集群系统以GSM系统为基础,采用与GSM类似的网络结构,增加了针对行业用户的多种应用处理平台,如下图所示:
GT800系统在GSM基础网络上增加了方便指挥调度应用的节点,如FFN(功能号码节点)、GCR(组呼寄存器)等,。增加了排队机设备便于调度台接入网络,为指挥调度应用提供更灵活的支持。
另外GT800与以往集群系统相比,增加用户接入管理平台,VPN客户可直接管理本集团用户;智能业务平台引入对指挥调度应用扩充起到良好支撑;同时GT800采用了GPRS作为数据承载平台,更好满足行业用户在数据传输方面的需求,以往在模拟集群网络甚至部分数字集群系统难以实现的数据应用将不再困难;计费平台的建设使集群共网运营商能够采用更加灵活的运营方式来促进业务发展。
2.2 GT800数字集群系统的业务功能
GT800系统参考各类成熟数字集群系统的业务功能和GSM网络自身业务特性,形成了GT800特有的数字集群业务体系:
1 指挥调度业务:包括组呼、私密呼叫、语音广播、增强优先级呼叫、动态编组、强拆/强插、岗位号码寻址、基于位置的路由、开放信道呼叫、讲话方识别显示、迟后进入、呼叫报告、组内优先级、调度区域限制、呼叫提示、调度台核查呼叫、列表查询呼叫等,为行业用户的指挥调度应用提供良好的支撑。
2 涵盖通用移动通讯系统中定义的电信业务、承载业务和补充业务,满足行业用户中部分成员对通用电话业务的需求。
另外,集群系统一般与公共安全密切相关,在保密性和安全性上需要特殊考虑,GT800系统提供故障弱化、终端直通、端到端加密、遥开遥毙、环境监听、缜密监听等功能来加强系统在安全方面的保证。
2.3 GT800技术主要特点
2.4 卓越的集群性能
GT800成功地对TDMA和TD-SCDMA技术进行了大量的创新,在共享信道增强、组呼、快速呼叫、动态重组、安全性增强、故障弱化等方面已形成20余项核心专利,所有技术在产业链内开放,确保了GT800数字集群系统完备的性能。
2.4.1 快速的接续性能
快速呼叫建立是数字集群的重要特性之一。专用移动用户,尤其是应急联动系统相关领域用户,普遍要求集群系统要以极快的速度完成紧急呼叫的建立。GT800通过对无线空中接口的优化和呼叫流程的针对性设计,实现了满足专业移动用户最严格的呼叫接续速度要求:快速呼叫建立时间小于1秒,PTT抢占时间小于500毫秒。
2.4.2 丰富的集群业务
GT800提供比现有数字集群系统更丰富的集群业务。GT800支持语音组呼、语音广播、功能号码寻址、基于位置路由、迟后进入、组呼保持、动态重组、组状态显示、组呼合并、包含呼叫、缜密监听、环境监听、遥开/遥毙、区域选择、优先呼叫、预占优先呼叫、呼叫限制、控制转移、密钥遥毁、开放信道呼叫等集群专用业务,同时还支持多种调度类数据应用。
2.4.3 高速数据业务
随着整个移动通信的发展,数字集群的数据业务越发显得重要。针对不同行业的数据应用是用户对数字集群需求的一个重要方面。为满足用户对高速数据业务的需求,GT800现阶段可实现171.2Kbps的中速数据速率传输功能,并将进一步提供最高速率为2Mbps的数据业务。
2.4.4 全方位优先级管理
GT800在任何情况下,都能够保证最需要网络资源的用户获得必需的网络资源。通常情况下,GT800按照网络资源情况,通过优先级管理业务,不仅能确定是否授权用户发起呼叫,同样能够确定是否许可用户接入网络。
优先级管理的实施,使GT800即使在网络资源紧张的情况下,也能保证专业用户对通信业务的需求得到满足。根据用户不同的优先级,为用户提供不同的服务质量。GT800的呼叫优先级业务主要有:快速呼叫、呼叫排队 、呼叫强拆、呼叫资源抢占等。
2.4.5 强大的虚拟专用网VPN能力
虚拟专用网是利用集群共网的资源向集团客户提供一个逻辑上的专用网,集团客户在该专用网内向内部用户提供集群业务。该业务的特点是:多个集团客户共享网络资源,集团VPN管理员可自行对本VPN的用户进行管理。GT800系统通过增加VPN调度台和VPN管理中心,提供强大的专业集群功能。