基于数字专用移动通信系统的现今发展及总体演进分析

叶明强

（中邮建技术有限公司，南京 210012）

1 引言

受移动通信技术的进步较大程度影响着专用移动通信系统的发展，尤其是3G/4G系统与网络技术的发展，其对整个数字专用移动通信系统的全程均产生了积极影响，如网络结构、设计理念等，所以，有必要探讨数字专用移动通信系统的现今发展及总体演进。

2 数字专用移动通信系统的进展分析

伴随当今数字通信技术的不断发展与完善，其有力推动了专用移动通信系统的大发展，使此系统从之前的专用移动通信系统（也就是集群系统）向数字专用移动通信系统转变。针对以往的数字专用移动通信系统而言，其包含有多种子系统，如iDEN、TETRA等，其中大部分运用的是TDMA方式，因而无论是动态分配上，还是在多信道公用方面，均在时隙上完成。所以，基于原先模拟系统的频分信道支撑下的“集群”概念渐然消失。但需指出的是，为了能够与数字公众移动通信系统形成有效区分，仍把数字专用移动通信系统称之为“数字集群”系统。数字专用移动通信的发展历程见图1。

图1 数字专用移动通信的发展历程

GSM-R是已获得国际铁路联盟（UIC）认可的一种专用于铁路的移动通信系统，现阶段，此系统已经在世界各国得到广泛应用。我国所运用的GSM-R，将用于建设服务与全国铁路网络的专用数字移动信息网络平台。早在2003年，国家信息产业部便对外发布了《关于铁路专用GSM-R移动通信系统使用频率的函》，此函的发布，标志着GSM在中国铁路应用中的成功启用。

2014年，中兴通信成功研发出最新型的数字集群通信系统：GoTa，其乃是当时世界上第一个以cdma2000平台设计为基础的数字专用移动通信系统。而到了2015年初，华为成功研发出易GSM技术为基础的GT800数字集群技术通信系统，并且在当年来成功进行了商用试验与外场性能指标测试试验。结合GoTa、GT800的相关研究成果，国家信息产业部在2016年对外发布了通信标准参考性文件，即《CDMA技术支撑下的数字集群系统总体技术要求》与《GSM技术数字集群系统总体技术要求》，这有力推动了我国数字专业移动通信系统的开发进度，并且还未我国数字专用移动通信系统标准的建立奠定了坚实基础。

3 基于数字技术的传统专用移动通信系统

针对早期数字专用移动通信系统来讲，模拟集群系统为其设计思想的源泉所在，所以，将其称之为运用数字技术的传统专用移动通信系统，其包含有TETRAPC、roject25、FHMA、TETRA、IDRA等。其中，许多运用的是大区制覆盖制以及TDMA多址方式。现针对已被列入到我国行业标准当中的两种系统作一探讨：iDEN与TETRA。

（1）泛欧集群无线电（TETRA）。针对TETRA来讲，其实际是欧洲电信标准组织（ETSI）针对当前实况所制定的一个数字专用型的移动通信无线电标准。其主要通过将传统大区制集群调度通信系统的数字化转变而得以实现。针对数字技术而言，其所运用的是TDMA多址方式，并且还引入了与GSM系统当中逻辑信道与物理信道比较相似的概念，除此之外，还对控制突发、线性化突发、广播数据块、常规突发及时隙等进行了定义。提供了诸如分组数据服务、短数据报文、话音等通信业务。

（2）集成数字增强型网络（iDEN）。iDEN是一种以TDMA多址方式为基础的调度通信/蜂房双工电话组合系统。iDEN是一个由美国Motorola公司所研制与生产的专用性数字通信系统，Motorola集群通信系统（MIRS）为其设计前身。其能够基于传统调度通信，最大程度融合数字蜂窝通信系统的各种优点，并且以双模手机方式，实现电话互联功能的增强：运用小区复用蜂窝结构，使网络覆盖能力得到大幅提升。能够提供的通信服务为：调度电话通信（具有漫游功能）、分组数据（运用的是标准传输协议TCP），以电路交换为基础的数据，语音信箱及短信息等。如图2。

图2 传统专用移动通信系统

4 数字专用移动通信系统的演进

（1）GSM-R随GSM技术发展而持续演进。针对GSM技术来讲，其进步主要包含EDGE（GSM演进的增强型数据速率）、GPRS（通用型分组无线电服务）与IN（智能网）。GSM-R将伴随GSM技术的不断发展而持续演进。将智能网（IN）引入到GSM-R当中，能够为开发提供便利，还能基于此增加新的服务，比如验证期限、强制注册及组群注销等。另外，还能够开发出诸多增值服务，如免费电话（FPH）、通用访问号码（UAN）、预售卡服务（PPC）、电子投票（VOT）等。而将通用型分组无线电服务（GPRS）引入系统中，无需再专门构建实时的端至端的连接，可运用全部类型的数据传输；而将EDGE引入，则能提供更高数据传输速度。因GSM-R乃是以GSM平台为基础而构建的，因此，它们会同步演进；另外，在网络间可以更加便捷的互联，有助于业务与网络之间的深度融合。GSM-R还能结合市场相关要求，持续拓展业务特性与功能。所以GSM-R不仅能够用作铁路移动通信系统与网络的构建，而且还能应用于其他行业。

（2）GT800双层面演进策略。以GSM技术为基础的GT800，运用的是演进策略为两套腿演进，其中一条腿运用的是GPRS技术，其能够较好的满足数据传输需求；另一条则通过TD-SCDMA技术的引入，确保与主流移动通信技术保持同步。在实际演进中，GT800所运用的是双模终端，采用的方式为多接入网并存，因而能够最大程度的为运营商提供保护，为各专业客户提供优质的使用体验。

5 结束语

综上，在整个专用移动通信发展进程中，运营成本、服务需求及技术进步乃是对其造成影响的核心要素。如果能开发出拥有自主知识产权的数字专用移动通信系统，可以大幅降低设备采购与建网成本，这对于数字专用移动通信网络的稳定、健康、持久发展有利。

[1] 张金安.加大技术推动力度促进数字集群移动通信系统发展[J].移动通信，2012，36（z1）：56-60.

[2] 赵洪军.中国铁路综合数字移动通信网络建设规划[J].铁路通信信号工程技术，2003（s1）：45-48.

[3] 粟栗，王小非，郑明辉等.基于RSA体制的数字移动通信系统用户认证方案[J].华中科技大学学报（自然科学版），2007，35（4）：11-13.