数字集群系统的发展

李雅丽　李然　陈珊

摘 要：计算机网络的发展带动了网络通信技术的发展，在现今移动终端——手机普及的大环境下，移动通信系统发展更为迅速。通常，移动通信系统可以按照系统的使用性质，分为公用移动通信系统和专用移动通信系统。集群通信系统属于专用移动通信系统，它是一种专用高级指挥调度系统。集群系统在中国的发展中已经走过了近三十年，虽然没有公众移动通信系统发展迅速，但技术也在逐步成熟，并广泛应用于企业、事业单位及政府部门。这些年中，针对集群系统技术及应用方面的讨论从未停止。本文拟对数字集群系统的现状及发展进行一些粗浅的探讨。

关键字：数字集群；计算机网络及通信技术；调度系统

数字集群技术诞生于20世纪70年代末、80年代初，而从90年代中期在全球范围内兴起，得到了广泛的应用，并取得了良好的社会效益和经济效益。数字集群系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。

在我国，随着社会和经济活动节奏加快、范围扩大以及社会公用及专用信息传输量剧增，数字集群网络需求也与日俱增。目前数字集群技术在政府部门、警务系统、铁路系统、地铁、电力部门、民航等行业的指挥调度中发挥了重要作用。

目前在我国的各行各业中，主要应用的数字集群技术有欧洲的TETRA（陆地数字集群通信系统）、Motorola公司的IDEN（综合数字增强网络）、中兴的GoTa和华为的GT800等。前两者是国外研制开发的数字集群技术，后二者是具有我国自主知识产权的数字集群技术。

一、集群通信网络的概念

集群通信系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能且廉价的专用无线调度指挥系统。对于指揮调度功能要求较高的企业及社会部门十分适用。集群通信已从单工组网形式、异频双工组网形式以及进一步带选呼的系统，发展到多信道用户共享的调度系统。要求接续时间小于500毫秒，具有调度级别控制等。

最早的集群系统是模拟系统。正如公众的移动通信已经从模拟蜂窝转向数字一样，随着数字话音编码、数字信令控制、多址技术、抗衰落技术等数字技术的广泛应用，集群系统也从模拟集群向数字调制方式的数字集群进行了过渡，而数字集群系统已逐渐成为了主流。这也是历史发展的必然趋势。

二、数字集群通信网络与公众移动通信网络

数字集群通信网络与公众移动通信网络二者同属移动通信系统的范畴，但数字集群较公众移动网络发展缓慢，当然有技术方面的原因，同样也有市场方面的原因。不过今年来数字集群系统也有了长足的发展，在技术、结构、组网等方面吸纳了许多成熟的公众移动的技术。二者的区别体现在如下方面：

（一）由于数字集群的目标用户是某一团体或某一单位，这些用户在工作上有一定的联系，用户之间的童话多以“一对多”半双工呼叫通信为主，因此数字集群主要为户外作业的移动用户从事生产调度和指挥控制等业务提供通信服务，是一种工作中的通信工具，或者说是一种针对特殊群体的特色的通信服务。该服务需要具有通信速度快，保密性好，易于使用等优点；公众移动通信是人们日常用的手机电话，为方便人与人之间日常沟通的手段，目标用户是一个个的个体，以“一对一”双工电话通信为主。

（二）从组网上看，数字集群的组网相对复杂。组网原则视情况而定。比如对于地铁上的应用，需要按照地铁线路铺设的情况，隧道情况等进行链状或环状组网。但对于矿区企业而言，或许仅需要覆盖矿区即可。因具体情况不同，需求不同，组网方式多种多样；而公众移动通信组网原则比较单一，仅根据网络业务量和用户地理分布特点组网即可。

（三）从系统性能及功能上看，由于数字集群作为职工内部通信工具，通信次数频繁，每次通信时间短，因此，数字集群的要求都高于公众移动通信系统。数字集群要求系统安全性高、可靠性强、通信延时低，并且接续时间短，还要求具有组呼、全呼、广播呼、私密呼等呼叫功能，对于特殊用户还需要提供例如双向鉴权、空中加密等特殊功能。并且需要终端能够适应现场恶劣工作环境的需要，具备防水、防尘、防震的三防功能，带有外部扬声器及紧急呼叫按钮等。

三、发展方向

我国数字集群通信系统的发展现状同国外一些成熟的技术相比还比较薄弱，处于初级阶段，我国自己的具有自主知识产权的集群系统也刚刚起步，发展空间巨大。

因为集群通信的重要的目标用户是对于调度和安全性要求很高的行业或政府部门用户，因此，发展我们自己的民族集群产业就显得尤为重要。应从各个方面为促进我国自己的集群产业的协调发展提供支持。

数字集群的信息传播完全依靠无线电波，因而为防止信息被从空中拦截，组要进一步提高系统及信息传输的安全性能，防止窃听、截取、破坏、盗用通信信息。

进一步提高数字集群的环境适应性。专用的数字集群系统，需要能够抗拒各种恶劣条件的影响，包括气候条件、地形环境条件、安装机械条件等。

四 、结语

数字集群系统有自身的优点，也有自身的缺陷，但集群系统有着很大的发展空间。未来的发展，可以借鉴公网的传输、加密等技术，进一步打造专用、可靠、安全、实时、高效、具有自主产权的专用无线数字集群网络系统。

参考文献：

[1]我国数字集群通信的现状和发展，电信快报.2004（2）：12～15.

[2]集群移动通信的进展，警察技术.2004（2）：6～8.