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1、什么是集群通信前言自从嘎纳的 3GSM世界峰会召开以后，PTT（Push To Talk）和 PoC（PTT over Cellular）就“热”起来了，于是乎人们对数字集群通信又提出了疑虑，“GSM和 CDMA系统不都可以增加集群通信的功能吗？何必再新建数字集群通信网络呢？”“数字集群通信系统到底还会有多长寿命？”还有一些好心的还对我国刚出现的 GoTa系统和 GT800系统也提出了疑问：“它们是数字集群通信系统吗？还不是在 GSM和 CDMA系统上加上 PTT吗？”还有一些对美国的 NEXTEL公司更是特别崇拜，认为它们的运营模式应该使外国学习的榜样，它们已经放弃数字集群通信而转搞 PTT
2、了。甚至还有一些担心在公网上实现 PoC，对讲机也要被淘汰了。看起来这个被称为“一键通”的 PTT功能真是神通广大，似乎是有了它可以代替一切了。看起来又得老调重弹来探讨什么是集群通信了？ 一、PMR、PAMR 和 TRUNKINGPMR是 Private Mobile Radio的缩写，也有是 Professional Mobile Radio的缩写，前者是“私密移动无线电”的意思，后者是“专用移动无线电”的意思，但总的意思是相同的，是指专用移动通信。PAMR则是 Public Access Mobile Radio的缩写，意思是“公众接入移动无线电”是指公用移动通信。但 PMR和 PAMR是
3、泛指整个移动通信，并不只指集群通信。集群通信是从后来提出的 Trunking或 Trunked来的。实际上 Trunking或 Trunked的本意为中继或干线，如果直译还是树杈的意思。为了避免与译为中继的 Repeater的混淆，根据“集小群为大群”的意思，我国老一代的移动通信专家确定把 Trunking或 Trunked译成集群。当然对集群通信的叫法后来也有一些不同的看法，有些专家曾提出过称为集群通信并不合适，但究竟这是一个叫法，也没有必要在名称上争论。但集群通信是专用指挥调度系统这一点大家都是共识的、肯定的。我们一直在宣传集群通信系统是动态共享若干个信道的多信道中继（转发）系统，集群通信
4、系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能而又廉价的先进无线电调度指挥系统。对于指挥调度功能要求较高的企、事业、工矿、油田、农场、公安、武警以及军队等部门都十分适用，集群通信采用单工或半双工方式，通过按键讲话开关进行通话，效率高。而少数用户可配用双工终端。这里需要特别指出的是两点：一是“通过按键讲话开关进行通话”，即使用 PTT；二是“动态共享若干个信道”。这两点都体现了集群通信是讲究频谱效率的。我们知道在传统的移动通信系统中，当一对用户通信接续后就固定分配给他们一对频率（若以直接通信而不经过基地台或中继台），在这次通信过程中，用户甲用 f1 发，用户乙就用 f1收，而当乙用
5、 f2发时则甲就用 f2收。可见 f1、f2 这两个频率在一次通话中使用的机会是小于 50的。这在目前的蜂窝通信中也是一样，这是信道固定分配方式，但不需要使用 PTT，是双工方式，所以双方通信很方便，但频率利用率不高。集群通信就不一样了，它是使用 PTT，信道是动态分配的，是单工通信方式。它每次需要按下 PTT开关才能发送，所以使用上不很方便，但它只需要一个频率，可以节省一半，由于十信道动态分配，所以每次按下 PTT是由控制器分配一个空闲的信道来通话，而在一次通信过程中，每按下一次 PTT时，每次的信道都是不固定的，这就是动态信道分配。也正是动态信道分配，使集群通信具有私密性这个特点。所以，集
6、群通信系统的特点除了人们经常提出的：共用频率、共用设施、共享覆盖区、共享通信业务、共同分担费用和改善服务外，还有是动态分配信道、提高频率利用率和具有通信私密性能等。二、有 PTT功能是否就是集群通信了？3GSM峰会上提出把 PTT（Push to Talk）功能加到蜂窝通信上，称之为PoC（PTT over Cellular）。而 NOKIA、MOTOROLA、ERICCSON、SIEMENS 和AT&T等蜂窝生产商又结成了 PoC联盟，并把 PoC 取了一个中文名字叫“一键通”。在蜂窝公网上加上 PoC就有了 PTT，即“按下讲话”功能，这和集群通信有区别吗？现在数字集群通信还要重新建网，而
7、我国 GSM 和 CDMA两大网络已遍布全国，加上 PoC既省时、又省钱，何乐不为？再加上有说的是美国的 NEXTEL公司准备放弃现有的 iDEN网络，而要改用 PoC 系统。于是公网加上 PoC就可替代数字集群通信的说法就出现了，一个新的“一网打尽”的说法也随之而诞生了。1. PTT不是新技术和新功能，上个世纪 40年代就已使用。PTT是 Push to Talk的缩写，即按下讲话。这是十分贴切的译法。从上个世纪 40年代起有了无线电报话机，就使用了 PTT功能。由于那时收发报时用莫尔斯键，收发话是用话筒和耳机，都是单工工作。收和发要有一个开关来变换，这个变换就是用现在称为按下讲话的开关来操
8、作的。后来要想把一个收发装在一起的无线电台体积和重量都缩小和减轻，并且还要降低功耗，只有共用某些部件，例如电台的频率源（后来使用频率合成器）、音频和中频部分等等，这就要使用 PTT来变换了。其实 PTT还远不止这个作用，它的单工方式使得设备的许多功能可以实现，特别是指挥调度所需要的“一呼百应”等。因此从最早军队使用的步谈机（Walkie Talkie，也有译成步话机）中就使用 PTT，以后发展到对讲机仍然离不开 PTT，可以说 PTT在这几十年来一直在发挥作用。集群通信系统的指挥调度功能的实现也离不开 PTT，集群通信在指挥调度模式时是采用单工方式工作的，单工工作虽然是最“原始”的工作方式，但
9、它具有双工方式许多所不及的优点，这在集群通信系统的调度功能上都已有体现。人们主要嫌它通话麻烦：要按下键才能讲话，松开键才能收听，还要不断的讲“听到没有？听到请回答”等等。其实使用指挥调度方式工作的主要的群体是一些中低端用户，例如在军队中主要是营、连、排等指挥员，或者无线电员（士官或战士），民用中也基本相同。而中、高级领导还是使用双工通话方式。对于中、低端用户使用 PTT方式的设备稍经训练后使用肯定不存在问题，何况按下和松开都是十分简单的动作。至于要反复讲“听到没有”等话，这主要看双方通信的条件和设备的好坏，和使用 PTT应该是没有关系的。当然在使用对讲机或数字集群通信系统时用简明扼要而不是罗哩
10、罗嗦的讲话是十分必要的。2. 在通信网络中尤其在移动通信网络中加上 PTT功能或者 PoC（包括PTM，Push to Multimedia 及 PTS，Push to Send）等类似集群调度功能的推出和发展是必然的，也是顺理成章的。但在公网中加单一 PTT就号称集群通信是不可能取代集群通信业务，它们只能是作为公网的增值业务。当然，这些增值业务将会占领一部分集群通信共网市场，主要可能是低端市场，因此数字集群通信共网运营商要加快发展，尽量少丢失这些市场。它们的出现表明数字集群通信正面临着严重的挑战，也包括在技术上。现在在一些城市中已经推出“集群通”、“会议通”等名目繁多的系统，实际上，就是在中
11、国移动和中国联通的 GSM和 CDMA网上展开的，这些系统中有的还根本没有 PTT 功能也照样有用户使用，有 PTT的则就更好一些。这些系统就是在钻城市还没有建数字集群通信共网的空子，当然即使有数字集群通信共网，只要用户认为能够满足使用要求而价格又便宜，那么同样也能生存一段时间，这是市场决定的。3. 对讲机、数字集群通信和公网中的 PoC虽都是 PTT，但仔细分析是有区别的。(1) 对讲机通常是点对点或点对多点通话的方式，两个或多个用户都使用一个规定的相同频率工作，用户只要开机接通电源，就在指定的频点上处于接收位置守候。一当某个用户按下 PTT键讲话，立即发送出去，其他用户立即可以收到。由于直
12、接传输，不经过任何其他的设备和系统，所以收发之间几乎是实时的（电波的传输速度极高，可忽略不计），如果经过中继器等，也基本是实时的。(2) 集群通信系统的 PTT就有一些差别了。前面已经提到由于对讲机的使用条件有限，因此逐步演进成移动电话系统，而集群通信系统则又是定位于指挥调度通信而研制的移动通信系统，毫无疑问，在集群通信系统中使用 PTT是肯定的。集群通信系统中的 PTT所起的作用和上面所说的对讲机完全相同，只是用户在集群通信系统中工作，它们之间的接续必须通过系统的控制器。因此用户按下 PTT键后就由控制器来负责接续，这又和控制方式有关，例如在模拟集群通信系统中就有集中式控制专用信令信道方式和
13、分散式控制随路信令信道方式。前者由于速率高，它的接续时间就短，后者是随路信令，速率低，时间就长一些。在数字集群通信系统中都已采用专用控制信令信道方式，所以接续时间较低。如 TETRA系统就规定在本校群为 300ms，多个小区则为 500ms。因此它不可能做到和对讲机一样几乎是实时的。(3) C网和 G网的 PTT，或者叫 PoC，更不同了。现在有些公司称之为“一键通”，难道对讲机就不是一键通？集群通信就不是一键通？这种商业上的操作其实都是“哗众取宠”，就象有的公司为了宣传它的系统和设备好，称它的系统可做到一呼万应，比在成语中的“一呼百应”还要高出 100倍，一点意思都没有。 PoC 的接续时间
14、更长。在公网中实施 PTT需要在高速分组数据域中完成，所以是在 GPRS或 CDMA1X系统中实现。分组交换实际不是实时的交换方式，它需要把数据打包（包的长度由设计而定），所以不可能做到实时的，它的接续肯定比对讲机和数字集群通信要慢。另外，PoC 是一种VoIP技术，和传统的话音通信不同，它不仅要把模拟话音经AD 变换为数字话音（话音编码），还要转换成数据包才能经过网络传输，接收方再进行一次倒逆过程才能完成双方通话。但是有一点是明确的，那就是它符合移动通信的发展，即 3G或 B3G（超 3G）独将是全 IP网络。但在目前要用它来替代对讲机和数字集群通信则还为时过早。因此从当前来看，在通信网络中
15、尤其在移动通信网络中加上 PTT功能或者 PoC等类似集群调度功能的推出和发展是必然的，也是顺理成章的。这倒是给数字集群通信的发展提出了一个严峻的问题，如果再犹犹豫豫止步不前或者像小脚女人小步前进，那么数字集群通信的一部分用户，或者是低端用户就将会丢失殆尽。因为市场将决定一切。据了解目前中国联通和中国移动包括它们的下属省市级公司都在积极地做这方面的工作。三、数字集群通信是否只有 TETRA和 iDEN？到目前为止，似乎还没有看到一个简短而又确切的集群通信的定义。前面提到的也并不是确切的说法。因此什么是集群通信系统，或者什么是数字集群通信系统？现在对 TETRA和 iDEN是数字集群通信系统已经
16、是没有疑虑了，但还有没有其他的数字集群通信系统呢，是不是只有 TETRA和 iDEN是数字集群通信系统？ 1998年 3月 ITU专门发布了一份题目为“用于调度业务的高效频谱的数字陆上移动通信系统”（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以获得更高效的频谱技术的数字集群通信系统。在这个文件中提到了“调度业务”和“高效频谱”两点是数字集群通信的关键词。ITU在这个文件中提出了这种频谱高效的专用或公用的数字陆上移动通信系统总体目标、业务种类和信道接入技术等一些要求。1.总目标是：（1）系统应具有比模拟集群通信系统更高的频谱效率，以能使更多的用户使用有限的频谱资源； （2）应具有较高水平的话音质量和私密通信时所需要的加密话音；（3）应具有较广泛的用户终端（话音和非话音）业务和功能，已能和固定公用网络（PSTN、PDN、ISDN 等）相适配；（4）应满足用户各种应用的需要，包括具有话音和数据接口的手持台和车载台；（5）移动台和系统设备在工艺结构上应做到轻
