數字集羣

移動通信系統按其使用性質可以分為公用移動通信系統和專用移動通信系統。集羣通信系統屬於專用移動通信系統，它是一種專用高級指揮調度系統。其特點是系統內所有可用信道為系統內的全體用户共享，具有自動選擇信道功能。它是共享資源、分擔費用、共用信道設備及服務的多用途、高效能的無線調度通信系統。由於集羣系統主要側重於指揮、聯絡、調度，其應用需求可遍及鐵道運輸、公路交通、民航航運、公安消防以及重大事件與突發事件應對等各行各業的方方面面。

隨着數字話音編碼、數字調製技術、多址技術、抗衰落技術以及數字信令控制和數字語音終端等數字技術在集羣通信系統中的廣泛應用，九十年代出現了數字集羣通信系統。

（1）組呼和羣呼功能

對用户進行分組，分為一組的用户可以使用同一個信道進行呼叫，組內的其他用户都可以收到，從而很容易完成同一個行動小組內的通信，並且不受其他的影響。RA支持延遲進入的模式，也就是小組成員可以隨時加入小組，進行呼叫和接收。

羣呼功能就是“一呼百應”的模式，一個用户發起呼叫，全網用户都可以接收，並且只佔用一個信道，這尤其適合大型集會等場合的調度指揮，是一般移動通信無法完成的。

（2）用户優先級

不同等級的用户具有不同的優先級，高等級的用户可以進行強拆和強插，也就是可以隨時中斷低等級用户的通信，從而有效的保證高等級用户的通信。這樣可以保證在信道比較忙的時候，有效的保證高等級用户的信息發出（例如中心站的指揮信息，現場用户的實時信息等）。不會像公網那樣因為信道阻塞而無法通信。

（3）單站模式和脱網直呼

設備在設計的過程中考慮了多種冗餘、備份並支持降級使用功能。在基站和控制中心失去聯繫的情況下，基站自動轉為單站模式，只要基站能保證供電。在這種情況下，同一基站覆蓋範圍的終端用户仍能保持通話，可以實現組呼等功能。並且可以啓動備份的無線鏈路，從而保證基站與控制中心的連接。

終端還具有脱網直呼的功能，在接收不到基站的信號的時候，可以轉為對講模式，保證用户之間的通信。

（4）大區制組網

實施大區制低密度組網，一個基站可以覆蓋幾十公里的範圍，因而只要少數幾個基站就可以完成對一個地區的覆蓋，如果在對基站進行備份和獨立的電源設計，抗毀性高，可以有效的保證應急情況下的通信。

如果一個地區通信中斷，還可以以移動基站等的形式進行覆蓋，一個單載波移動基站，體積小，供電省，覆蓋距離大，可以保證一定區域內有效地調度指揮等功能。

20世紀90年代提交給ITU的數字集羣系統有美國Project25系統、泛歐TETRA系統等7種技術體制。

1．Project25

Project25標準的制定是由美國國際公共安全通信官員協會(APCO)、國家電信管理者協會(NASTD)和聯邦政府用户與電信工業協會(TIA)合作進行的。Project25標準旨在滿足大量專業用户(主要在公共安全和政府工作領域)的需求。

2．TETRAPOL

TETRAPOL 標準是由法國TETRAPOL論壇和TETRAPOL用户俱樂部制定的。TETRAPOL 標準旨在主要滿足公共安全部門的需要，並且也可用於其他大的專用網和簡單的專用移動無線電網(PMR)。

3．EDACS

EDACS(加強型數字接入通信系統)標準是由美國TIA制定的，基於加強的數字接入通信系統(EDACS)技術，將提供與全球大量現有基於EDACS的設備和系統的後向兼容性和互通性。

EDACS是一個工作在VHF、UHF、800MHz和900MHz頻帶、載頻間隔25kHz或12.5kHz的先進雙向集羣無線電系統。EDACS標準旨在滿足公共安全、工業、公用事業和商業用户要求的特點和功能。

4．DIMRS

DIMRS(數字綜合移動無線電系統)是用於北美以提供綜合調度業務的系統，由摩托羅拉公司生產，現改名為iDEN。

5．IDRA

IDRA(綜合調度無線電系統)標準由日本無線電工業和商業協會(ARIB)制定。該技術標準旨在滿足大量專業用户(從應急通信業務到商業和工業機構)的需求。

6．TETRA

TETRA(地面集羣無線電系統)標準由歐洲電信標準協會(ETSI) 制定。該技術規範旨在滿足大量專業用户(從應急通信業務到商業和工業機構)的需求。

7．FHMA

FHMA(跳頻多址集羣系統)是由以色列開發的，開發的主要動機是提高頻譜效率。FHMA系統主要集中在公眾接入移動無線電市場，已用於北美和韓國。

在上述7種系統中，頻分多址的系統有3種，時分多址的系統有4種。它們都可以進行數據傳輸，可以加密，功能增強，調度業務更為豐富，時分多址的頻譜效率均較模擬集羣大大提高。這些系統頻率配置、多址方式、信令格式、糾錯編碼和語音編碼互不相同，無法兼容。

此外，國際鐵路聯盟(UIC)的標準化組織歐洲鐵路綜合無線增強網絡(EIRENE)1999年底在GSM的基礎上，為鐵路專業移動通信制定了GSM-R系統需求規範(SRS)和功能需求規範(FRS)，這也是一種數字集羣專業移動通信系統。

國際上著名的數字集羣標準有歐洲電信標準協會（ETSI）制定的歐洲集羣標準TETRA系統和美國的iDEN系統，北美的APCO Project25，以色列的FHMA標準，歐洲的DMR標準，中國的PDT標準等。

提交給ITU（國際電信聯盟）的數字集羣系統列入數字集羣報告中的有美國的Project25調度系統、泛歐TETRA系統等7種技術體制。這也是國際上主要的幾種數字集羣移動通信系統。

數字集羣(3張)

2000年12月28日，我國信息產業部正式發佈的《數字集羣移動通信系統體制》（SJ/T11228-2000）行業推薦標準，參照國際標準TETRA（體制A）和美國國家標準iDEN（體制B），確定了兩種集羣通信體制。後來又加入了我國自主的GoTa和GT800兩種體制。

目前我國現有數字集羣標準有四個：歐洲的Tetra，美國的Iden，以及我國中興和華為公司的GOTA和GT800。國產的兩個標準都是在公網基礎上改進而來的，在入網時間及脱網直通等方面無法滿足專業用户的需求。美國的Iden也是從公網改進而來的，存在同樣的問題。只有Tetra能夠滿足包括公安在內的專業用户的需求。但Tetra也存在覆蓋區域小、建網成本高、各廠商的設備無法互聯、很難與模擬系統兼容以及國外知識產權壁壘等問題。中國公共安全行業亟需一個具備自主知識產權，並適合國內公共安全模擬系統數字化改造的新數字集羣標準。

鑑於上述情況，公安部科技信息化局組織國內部分有研發能力的MPT模擬集羣系統提供企業和研究單位，經過兩年多的努力，參考了歐洲和美國的數字集羣標準，制定了一部具有我國自主知識產權的數字集羣標準——PDT(Professional Digital Trunking) ，簡稱PDT標準。

PDT標準是一種根據中國的國情，注入了中國廠商自主創新因素的全新數字集羣體制。PDT標準具有覆蓋區域大、國產加密算法加解密、廠家系統互聯互通、向下兼容模擬系統、技術簡單造價低等優勢。PDT標準將以公安警用需求為基礎，逐步擴展到其他行業，力爭成為全球主流的數字集羣標準之一。

2008年8月4日，公安部科技信息化局在深圳組織國內5家集羣通信系統生產企事業單位，探討制定適合我國國情的數字集羣新標準的可行性，此後陸續又有5家公司陸續加入了標準的制定。

為加快系列標準的制定和完善，儘快推出符合實戰需求的產品，參與企業自發成立了PDT數字集羣產業創新技術戰略聯盟，集合國內產業界的力量共同推進。2010年，PDT獲得2項國家標準立項批覆，2011年獲得7項公安行業標準立項批覆，2012年又獲得3項國家標準立項批覆。截至目前，已有4項公安行業標準完成制定並報批，1項公安行業標準完成徵求意見，另有2項公安行業標準正在制定中。3項國家標準達到徵求意見稿的水平，即將進入標準發佈流程，另有2項國標正在草案修訂階段。標準制定過程中，PDT聯盟成員聲明共享的專利技術多達三十餘項，採納並融入標準的專利技術多達十餘項，使PDT標準技術含金量已經完全可以和國際主流技術標準進行抗衡。PDT標準具有廣泛的適用性，既適用於公安、軍隊、交通、鐵路、地鐵、急救等行業部門，也適用於市政、石油石化、機場碼頭、高級酒店等大型企事業。

2013年6月，中國公安部以大慶市公安局為樣板點，正式發佈了我國第一個專業無線通信數字集羣標準――PDT。據悉，該系統為海能達通信股份有限公司(以下簡稱海能達)承建，標誌着中國首個自主數字無線通信標準PDT的成熟應用。

PDT標準具有語音清晰、頻譜效率高效、通信距離遠、抗干擾能力強以及豐富的語音數據業務功能特點 ^[1]