數(shù)字集群系統(tǒng)的發(fā)展

李雅麗　李然　陳珊

摘 要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，在現(xiàn)今移動(dòng)終端——手機(jī)普及的大環(huán)境下，移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展更為迅速。通常，移動(dòng)通信系統(tǒng)可以按照系統(tǒng)的使用性質(zhì)，分為公用移動(dòng)通信系統(tǒng)和專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。集群通信系統(tǒng)屬于專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，它是一種專用高級(jí)指揮調(diào)度系統(tǒng)。集群系統(tǒng)在中國的發(fā)展中已經(jīng)走過了近三十年，雖然沒有公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，但技術(shù)也在逐步成熟，并廣泛應(yīng)用于企業(yè)、事業(yè)單位及政府部門。這些年中，針對(duì)集群系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用方面的討論從未停止。本文擬對(duì)數(shù)字集群系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行一些粗淺的探討。

關(guān)鍵字：數(shù)字集群；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)；調(diào)度系統(tǒng)

數(shù)字集群技術(shù)誕生于20世紀(jì)70年代末、80年代初，而從90年代中期在全球范圍內(nèi)興起，得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)字集群系統(tǒng)是一種用于集團(tuán)調(diào)度指揮通信的移動(dòng)通信系統(tǒng)，主要應(yīng)用在專業(yè)移動(dòng)通信領(lǐng)域。

在我國，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)節(jié)奏加快、范圍擴(kuò)大以及社會(huì)公用及專用信息傳輸量劇增，數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)需求也與日俱增。目前數(shù)字集群技術(shù)在政府部門、警務(wù)系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)、地鐵、電力部門、民航等行業(yè)的指揮調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。

目前在我國的各行各業(yè)中，主要應(yīng)用的數(shù)字集群技術(shù)有歐洲的TETRA（陸地?cái)?shù)字集群通信系統(tǒng)）、Motorola公司的IDEN（綜合數(shù)字增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)）、中興的GoTa和華為的GT800等。前兩者是國外研制開發(fā)的數(shù)字集群技術(shù)，后二者是具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群技術(shù)。

一、集群通信網(wǎng)絡(luò)的概念

集群通信系統(tǒng)是共享資源、分擔(dān)費(fèi)用、向用戶提供優(yōu)良服務(wù)的多用途、高效能且廉價(jià)的專用無線調(diào)度指揮系統(tǒng)。對(duì)于指揮調(diào)度功能要求較高的企業(yè)及社會(huì)部門十分適用。集群通信已從單工組網(wǎng)形式、異頻雙工組網(wǎng)形式以及進(jìn)一步帶選呼的系統(tǒng)，發(fā)展到多信道用戶共享的調(diào)度系統(tǒng)。要求接續(xù)時(shí)間小于500毫秒，具有調(diào)度級(jí)別控制等。

最早的集群系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)。正如公眾的移動(dòng)通信已經(jīng)從模擬蜂窩轉(zhuǎn)向數(shù)字一樣，隨著數(shù)字話音編碼、數(shù)字信令控制、多址技術(shù)、抗衰落技術(shù)等數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，集群系統(tǒng)也從模擬集群向數(shù)字調(diào)制方式的數(shù)字集群進(jìn)行了過渡，而數(shù)字集群系統(tǒng)已逐漸成為了主流。這也是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)。

二、數(shù)字集群通信網(wǎng)絡(luò)與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)

數(shù)字集群通信網(wǎng)絡(luò)與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)二者同屬移動(dòng)通信系統(tǒng)的范疇，但數(shù)字集群較公眾移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展緩慢，當(dāng)然有技術(shù)方面的原因，同樣也有市場(chǎng)方面的原因。不過今年來數(shù)字集群系統(tǒng)也有了長足的發(fā)展，在技術(shù)、結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)等方面吸納了許多成熟的公眾移動(dòng)的技術(shù)。二者的區(qū)別體現(xiàn)在如下方面：

（一）由于數(shù)字集群的目標(biāo)用戶是某一團(tuán)體或某一單位，這些用戶在工作上有一定的聯(lián)系，用戶之間的童話多以“一對(duì)多”半雙工呼叫通信為主，因此數(shù)字集群主要為戶外作業(yè)的移動(dòng)用戶從事生產(chǎn)調(diào)度和指揮控制等業(yè)務(wù)提供通信服務(wù)，是一種工作中的通信工具，或者說是一種針對(duì)特殊群體的特色的通信服務(wù)。該服務(wù)需要具有通信速度快，保密性好，易于使用等優(yōu)點(diǎn)；公眾移動(dòng)通信是人們?nèi)粘Ｓ玫氖謾C(jī)電話，為方便人與人之間日常溝通的手段，目標(biāo)用戶是一個(gè)個(gè)的個(gè)體，以“一對(duì)一”雙工電話通信為主。

（二）從組網(wǎng)上看，數(shù)字集群的組網(wǎng)相對(duì)復(fù)雜。組網(wǎng)原則視情況而定。比如對(duì)于地鐵上的應(yīng)用，需要按照地鐵線路鋪設(shè)的情況，隧道情況等進(jìn)行鏈狀或環(huán)狀組網(wǎng)。但對(duì)于礦區(qū)企業(yè)而言，或許僅需要覆蓋礦區(qū)即可。因具體情況不同，需求不同，組網(wǎng)方式多種多樣；而公眾移動(dòng)通信組網(wǎng)原則比較單一，僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量和用戶地理分布特點(diǎn)組網(wǎng)即可。

（三）從系統(tǒng)性能及功能上看，由于數(shù)字集群作為職工內(nèi)部通信工具，通信次數(shù)頻繁，每次通信時(shí)間短，因此，數(shù)字集群的要求都高于公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)。數(shù)字集群要求系統(tǒng)安全性高、可靠性強(qiáng)、通信延時(shí)低，并且接續(xù)時(shí)間短，還要求具有組呼、全呼、廣播呼、私密呼等呼叫功能，對(duì)于特殊用戶還需要提供例如雙向鑒權(quán)、空中加密等特殊功能。并且需要終端能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣工作環(huán)境的需要，具備防水、防塵、防震的三防功能，帶有外部揚(yáng)聲器及緊急呼叫按鈕等。

三、發(fā)展方向

我國數(shù)字集群通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀同國外一些成熟的技術(shù)相比還比較薄弱，處于初級(jí)階段，我國自己的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集群系統(tǒng)也剛剛起步，發(fā)展空間巨大。

因?yàn)榧和ㄐ诺闹匾哪繕?biāo)用戶是對(duì)于調(diào)度和安全性要求很高的行業(yè)或政府部門用戶，因此，發(fā)展我們自己的民族集群產(chǎn)業(yè)就顯得尤為重要。應(yīng)從各個(gè)方面為促進(jìn)我國自己的集群產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展提供支持。

數(shù)字集群的信息傳播完全依靠無線電波，因而為防止信息被從空中攔截，組要進(jìn)一步提高系統(tǒng)及信息傳輸?shù)陌踩阅?，防止竊聽、截取、破壞、盜用通信信息。

進(jìn)一步提高數(shù)字集群的環(huán)境適應(yīng)性。專用的數(shù)字集群系統(tǒng)，需要能夠抗拒各種惡劣條件的影響，包括氣候條件、地形環(huán)境條件、安裝機(jī)械條件等。

四 、結(jié)語

數(shù)字集群系統(tǒng)有自身的優(yōu)點(diǎn)，也有自身的缺陷，但集群系統(tǒng)有著很大的發(fā)展空間。未來的發(fā)展，可以借鑒公網(wǎng)的傳輸、加密等技術(shù)，進(jìn)一步打造專用、可靠、安全、實(shí)時(shí)、高效、具有自主產(chǎn)權(quán)的專用無線數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]集群移動(dòng)通信的進(jìn)展，警察技術(shù).2004（2）：6～8.