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数字集群通信系统体制简介

  在我国制订数字集群通信系统标准时，信息产业部特别是无线电管理局对频谱高效使用是十分重视的，因为我国分配给集群通信使用的800MHz频段只有2x15MHz，按照我国无线电管理机构规定，当时的集群通信频段的信道间隔为25KHz，则共有600对信道，后来数字集群通信系统也使用这个频段，也按25KHz为信道间隔。因此对于我国这样一个地大、人口众多的大国来说，600对集群通信信道显然是不够用的。为此信息产业部一直倡导和支持建设集群通信共网。在无线电管理局连续发布几个文件中也始终贯穿着提高频谱效率这个意图。为了更好地满足有关各部门使用集群通信的需求，无线电管理局还专门开辟了350MHz频段（共560个信道）供公、检、法等8个部门使用。在信息产业部已经发布的推荐性行业标准的两种体制（TETRA和iDEN）都是采用TDMA调制方式的，后来发展的国内自主研发的GT800和GoTa两个系统也采用TDMA和CDMA调制方式。

概述

  1998年3月国际电联（ITU）专门发布了一份题目为“用于调度业务的频谱高效的数字陆上移动通信系统(Spectrum Efficient Digital Land Mobile System for dispatch traffic)”(ITU-R37/8)的文件，这个文件指出：由于陆上移动通信的快速发展和基于数据业务的需要，提出要发展采用数字调制的、可获得更高效的频谱技术的数字集群通信系统。在这个文件中提到的“调度业务”和“高效频谱”是数字集群通信系统的两个关键点，文中也提到了英文“Trunking”这个词（我们已将它译为“集群”）。所以，ITU重新强调了数字集群通信的含义。

  关于频谱高效使用，在集群通信技术中虽然已经指出从技术制度上来说TDMA高于FDMA，而CDMA又高于TDMA。但也不全是这样，从使用角度出发，还要考虑技术的实现成熟性以及系统和设备的性能价格比。例如，在ITU推荐的7种数字集群通信体制中就有APOC25和TETRAPOL两种FDMA的。

下面是经ITU审核后推荐的7种数字集群通信体制和系统。

1.      TETRA

  TETRA是TErrestrial Trunked RAdio（陆上集群无线电）的缩写。TETRA标准是由欧洲电信标准协会（ETIS）制定的，大的技术指标和性能能满足广大的处理应急业务，工业和商业部门的专用用户的使用要求。

2.      APOC25

  APOC25标准是美国的国际公共安全官员协会（APOC）、国家电信管理者协会（NASTD）以及联邦政府用户等共同合作的一个项目，这个标准是针对公共安全领域和政府工作的广大用户的需求制定的。

3.      IDRA系统

  IDRA系统标准是由日本工商联合会（ARIB）制定的，这个标准所确定的技术指标完全能满足应急业务、商业和工业等范畴的广大专业用户的需求。

4.      DIMRS

  数字综合移动无线电系统（DIMRS）是用于北美地区提供综合调度业务和提高频谱效率的一种方式和措施。MOTOROLA公司的iDEN系统和它的前身MIRS系统就符合DIMRS体制。

5.      TETRAPOL

  TETRAPOL的技术指标是由TETRAPOLA论坛和TETRAPOL用户俱乐部提出的，它主要为公共安全部门的用户服务，也能用做其他大型专用网络。

6.      EDACS（Enhanced Digital Access Communications System）

  EDACS系统的一些标准是由电信工业联合会（TIA）制定的，它提供的基于EDACS技术指标主要是为目前在全球现存大量的EDACS系统和设备的互通和兼容而制定的。它的技术指标能满足公共安全、工业、公用事业和商业用户的需求。EDACS是一个能工作在VHF。UHF，800MHz和900MHz频段，频率间隔为25KHz或12.5KHz的双向集群无线电系统。

7.      FHMA（Frequency Hopping Multiple Access）

  FHMA系统是由以色列的一个系统评估和认证部门制定的，研发FHMA的主要动机是提高频谱效率。它提高的频谱效率达到了很明显的水平。FHMA系统主要是瞄准PAMR市场，但它也想进军商业用户。

  ITU推荐的几种数字集群通信系统中大多数采用时分多址方式（也有少数采用频分多址的），近年来数字集群通信系统采用码分多址方式也已经推出，如我国深圳中兴公司的GoTa系统。

  从话音编码方式来看，1990年前后，在CELP   编码的基础上，又推出了新的编码技术，如目前在数字集群通信系统中iDEN采用的是矢量和激励线性预测编码（VSELP），而TETRA采用的是代数码本激励线性预测编码（ACELP）。当然，还有其他一些新的编码技术，如IMBE等。这些新的编码技术归根到底是要达到速率低、频带利用率高和话音质量好的目的。相信不久将肯定还有更新、速率更低（≤2.4Kb/s）的话音编码技术推出。

  数字移动通信系统对调制有一些要求，这些要求是：（1）占用的频带要小；（2）误码率特性要好；（3）频谱特性要好，带外辐射小等。因此，后来陆续推出了MSK，GMSK，TFM，GTFM，QDPSK，π /4DQPSK，和16QAM等新的适合移动通信使用的数字调制技术。目前iDEN使用16QAM，TETRA和FHMA均使用π /4DQPSK，这几种都各有其特点。

  当时我国的数字集群通信标准组对TETRA，iDEN和FHMA等3个系统比较有兴趣，尤其对TETRA系统可以说是情有独钟，但经过两年多的分析和研究，最后确定TETRA和iDEN两种体制为我国数字集群通信系统体制行业推荐性的标准。由于当时我国自主研发的数字集群通信系统还没有推出，当然也不能在标准中由我国自己国产的系统标准。到2003年下半年，我国自主研发的数字集群通信系统—中兴公司的GoTa系统和华为公司的GT800系统开始亮相。

  中兴公司的GoTa是“Global open Trunking architeture”的缩写，其技术特征是：“Gota是基于CDMA-1x 技术面向新技术演进的数字集群通信系统”，目标是“满足共网集群需求，兼顾专网集群应用”。

  华为公司分别在CDMA和GSM两种体制上开发数字集群系统，分别称为CT800和GT800系统。由于技术上的一些原因，他们最终放弃了CT800而专门在GT800系统上研发。GT800系统是用GSM体制在800MHz集群频段做Trunking使用的意思。华为公司研发GT800系统是面向国内集群市场需求，参考现有数字集群系统的业务特征，尤其是在快速呼叫、群组业务、优先级控制、安全保密、故障弱化等方面进行了大量工作，可提供国内专业移动需求的完整的集群调度业务。同时，为满足用户对高速数据业务的需求，GT800通过GPRS技术，实现更高速率的数据传输功能。它们的第二阶段通过引用TD-SCDMA，进一步提供最高速率为2Mb/s的数据业务。

                                                                                摘自 郑祖辉等《数字集群移动通信系统》