基于數字專用移動通信系統(tǒng)的現今發(fā)展及總體演進分析

葉明強

（中郵建技術有限公司，南京 210012）

1 引言

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。

2 數字專用移動通信系統(tǒng)的進展分析

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。

3 基于數字技術的傳統(tǒng)專用移動通信系統(tǒng)

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)

4 數字專用移動通信系統(tǒng)的演進

（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。

5 結束語

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.