集群通信經歷了從無線對講系統、模擬集群專網、數字集群系統的發展歷程,隨著數字集群階段各種先進成熟的技術陸續推出,集群通信市場從小規模專網向大規模專網與集群公網的方向演進。目前在國內外市場中比較有影響力且被國際電聯(ITU)通過的數字集群標準有: 歐洲電信標準協會ETSI的TETRA(陸地集群無線通信)、美國Motorola的iDEN( 集成數字增強型網絡)、中國提交的GoTa(全球開放式集群通信架構)數字集群標準。從市場應用與技術指標來看,每個標準都各有其優勢與特點。
主流集群技術特征
TETRA
歐洲提出的開放的技術標準;
空中接口為TDMA方式,每載頻時分 4 個時隙,信道間隔25KHz;
大區制應用時最大覆蓋半徑達到 56 km;
網絡結構中增加了HLR/VLR,從而增強了移動性管理;
可完成話音、電路數據、短數據消息、分組數據業務的通信;
支持業務的直接模式(DMO)與間接模式(TMO);
在調度功能上比較完善,特別適合做專網,同時,為了適應運營的需要,近年來TETRA也在向集群共網應用的方向發展;
性能優異,從組呼主叫按鍵到被叫接入在500ms內;
標準開放產業鏈成熟,全球有70多家廠商提供相應標準的系統與終端產品,但不同廠家的TETRA產品目前還沒有完全實現互聯互通,不同網絡之間的用戶和業務的互通還存在很多問題,更談不上異地漫游;
全球65%的市場份額,市場主要集中在北美、歐洲等發達地區。
iDEN
Motorola開發的基于數字蜂窩網絡的集群通信系統;
空中接口采用TDMA方式,在25kHz的載頻帶寬內,時分 6個 信道;
采用M-16QAM調制方式,改進傳輸速率;
大區制應用時最大覆蓋半徑超過 40km;
提供PTT呼叫方式,以及傳統的蜂窩語音和數據業務;
由Motorola獨家生產制造,接口完全不公開,導致iDEN網絡完全由Motorola一家供應,系統設備采購和建網成本高,終端價格高;
曾在美國Sprint Nextel成功運用,但將從2013年其逐漸關閉iDEN網絡。
GoTa
中興通信公司基于成熟的CDMA技術開發的專業數字集群系統;
空中接口為CDMA方式,頻譜利用率更高,網絡容量更大,話音質量更好,保密和安全性更強;
業務功能強大,包括豐富專業的集群功能、普通話音業務、短消息、定位以及高速無線分組數據業務等;
高速無線帶寬,EV-DO Rev.B PHASE II 三載波捆綁情況下,可提供高達14.7Mbit/s的下行數據速率;
支持平滑的向LTE(4G)演進,同時提供專業的集群功能與高速數據業務(小區峰值下行速率150Mbit/s);
專業的集群性能,包括呼叫建立時間短,單載扇一個群組的成員數量不受限;
標準開放,但目前產業鏈還不成熟;
GoTa產品成熟,具備完整的網絡運營模式。目前已廣泛應用中國、捷克、波蘭、羅馬尼亞、智利、海地、馬來西亞、俄羅斯、加納、塞內加爾、赤道幾內亞、毛里求斯等全球40多個國家和地區。
GoTa的技術創新與市場影響
1.基于成熟CDMA技術的可視化調度
GoTa系統秉承了cdma2000原有的標準架構和協議、成熟性、良好的擴展性及技術先進性,體現在幾個方面:GoTa的空中接口為CDMA方式,頻譜利用率更高,網絡容量更大,話音質量更好,為集群通信提供了更強的安全性和更高的效率;GoTa繼承了原CDMA的強大功能,GoTa系統能提供專業的集群功能、普通話音業務、短消息、定位以及高速無線分組數據業務(EV-DO Rev.B PHASE II 三載波捆綁情況下,可提供高達14.7Mbit/s的下行數據速率)等;CDMA與GoTa都是開放的技術體制,產業鏈完善,終端和系統性價比更高,是目前建網性價比最高的端到端專業集群網絡解決方案。
GoTa特有的網元DSS與定制化終端,提供了集中完善的調度功能與第三方軟件的強大接口,將傳統的語音集群系統與GPS定位系統、視頻監控系統、視頻會議、密鑰管理與分發系統融合,為政府應急通信與自動化辦公提供了可視化的指揮調度手段,可定制化的端到端加密手段。如圖1。
GoTa系統與RFID融合,通過對帶RF-SIM手機的識別與系統功能限制開關,能限制進入特點區域語言、數據、短信等業務,為特殊地區如監獄、軍事禁區等提供了創新的業務管理功能。如圖2。
GoTa是基于成熟的CDMA技術上創新,可直接在CDMA公網上為各個專網用戶提供完善的集群調度功能;GoTa在核心網DSS與終端的創新,為國家安全網與各專網用戶,提供了可視化調度與端到端的加密功能。
2.可升級到LTE 4G技術
GoTa技術也可以在4G LTE系統(TDD LTE與FDD LTE都支持)上實現,繼承了LTE系統高帶寬、頻譜利用率高、安全性強、Qos管理完善等優點,采用VoIP技術實現了語音調度與視頻的融合,創新的實現了組內用戶間的語音與視頻調度功能。
GoTa 4G功能與基站平滑升級的實現, 能夠將運營商原有3GCDMA無線網絡平滑升級到4G LTE網絡,將3G用戶的語音調度功能升級到4G的視頻調度功能,提高用戶對網絡的粘合度,將對未來市場格局產生深遠影響。
3.完善的產品系列
為了適應小專網、大專網與公網集群等各類市場的需求,中興公司對整網產品進行了整合與重新架構,形成了如下系列產品。
● GoTa系統基于全IP架構的電信運營級機架,適用于大用戶容量與較廣覆蓋外圍的集群公網或大專網系統。
● 可提供小型化GoTa系統,成本減低,尺寸更小,不僅適用于礦山、油氣田、機場等低成本局部覆蓋的集群專網系統,還適用于機動性與安全性要求較高的軍警用車載系統或船載系統。
● 集成了小型化系統通信網元,再融合了視頻監控、衛星傳輸、紅外掃描等技術,在定制化的車輛上,形成可提供指揮調度、視頻監控、遠程公網接入功能的車載通信系統。