主頁（http://www.130131.com）：通信老兵深度講解什么是專網通信 前言 筆者在壇子里潛水多年，看到了很多令人叫絕的優(yōu)秀文章，尤其是那些描述個人工作經驗的帖子，讓我受益匪淺。作為一個工作近十年的通信人，我也想把我工作中總結出來的一些東西分享給各位朋友，但苦于沒有什么思路，也擔心自己這不入流的文筆會被拍磚致死，所以一直沒有動筆。最近由于工作變動，正好有了閑暇，于是就拋磚引玉，介紹一下我所從事的行業(yè)還有我的一點不成熟的心得。 與論壇里大部分同仁不一樣的是，筆者很少和運營商打交道，我從事的是專用無線這個比較小眾的方向。我也曾在論壇里看到許多有關專用無線的帖子，但都熱不起來，早早的沉掉了，一些求助的帖子往往連幫忙蓋樓的都沒有。另外，由于對這個行業(yè)缺乏了解，很多朋友都在用公網的眼光看待專網問題，嚴重的甚至會戴著有色眼鏡大加批駁。筆者希望通過我這篇不成熟的文章，盡量全面公正的介紹一下在大部分人眼中低調、神秘、甚至沒用的專用無線，希望能對大家有所幫助。由于筆者畢竟能力有限，難免會出現(xiàn)疏漏，也請各位朋友批評補充。 順便說幾句可能沒用的。鑒于目前論壇里兩家中國最頂尖通信設備公司擁躉（一般互稱為五毛）經常莫名其妙的掐架并使用嚴重的語言暴力，筆者在此聲明，筆者雖然和他們都有過工作接觸但從未在這兩家公司工作過，筆者認為這兩家公司都是中國通信行業(yè)的驕傲，筆者在文章中的觀點都是站在相對客觀的立場，不偏向于任何公司。如果有哪位覺得我寫的不對，請客觀說明，我會虛心請教。筆者也呼吁，文明回帖，拒絕網絡暴力！ 什么是專用無線 在很多人眼中，專用無線是一個低調、神秘、小眾的領域，很多人甚至根本沒有聽說過。一提到無線技術，我們首先想到的就是我們手中的手機和經常被拉出來痛罵的三大運營商。那么什么是專用無線呢？ 簡單來說，專用無線技術就是為專業(yè)用戶提供無線通信服務的技術。在我們的圈子里，一般稱之為專網，這也是為了和運營商的網絡也就是公網進行區(qū)分。當然，專網的含義很廣，并不僅限于無線網絡，只是在這里，筆者為了偷懶就用了這個業(yè)內習慣用語。 專用無線面向的用戶包括軍隊、政府、警察、鐵路、地鐵、電力、石化、機場、港口、礦山、水利等等不同的行業(yè)用戶，也就是說，專用無線一般不是給老百姓平時用的。專用無線網絡承載的業(yè)務一般都涉及安全，因此建設這些網絡并不以盈利為主要目的，保證業(yè)務安全保密和網絡穩(wěn)定可靠才是專用無線網追求的主要目標。 專用無線網的業(yè)務包括語音和數(shù)據(jù)。除去專用的數(shù)據(jù)網，其他專網都是以語音業(yè)務為主，即使能夠在網絡中同時傳輸語音和數(shù)據(jù)，語音的優(yōu)先級也是最高的，而且在未來相當長的時間里，這個局面也不會改變。有朋友會說，現(xiàn)在移動互聯(lián)網發(fā)展如此迅猛，運營商都難逃管道的命運，憑什么專網還是以語音為主？其實這也是專網的用戶對呼叫（請注意，這里的呼叫包括了語音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫）快捷性的要求決定的。請各位試想一下，是你敲字快還是按下PTT直接說話快？答案顯而易見。在語音業(yè)務中，又以一呼百應的組呼業(yè)務為最重要的業(yè)務，組呼建立時間也成為衡量一個專用無線技術最重要的指標之一。當然，由于技術進步，系統(tǒng)吞吐量不斷提高，專網的數(shù)據(jù)業(yè)務重要性也在不斷提升，只不過在實際應用中，專網更多是被用來進行調度指揮，語音的重要性仍然無法撼動。 由于對安全性、可靠性、穩(wěn)定性的要求很高，專網技術并不像很多人想象的那么先進。在我們對4G技術已經司空見慣的時代，LTE在專網中仍然是一個新兵，數(shù)字窄帶技術仍在大規(guī)模建設使用，很多地方甚至還在用著模擬技術。但是落后并不意味著不好用，很多用戶出于成本和使用習慣，對新技術并不青睞。當然，這也和我國對專用無線缺乏足夠重視有很大關系，我們會在后面的章節(jié)對這個問題進行討論。 和很多人想的不同，專用無線的起源很早，甚至比公網還要早。下面我就簡單講講專用無線技術的發(fā)展史。 軍用專用無線發(fā)展史 專用無線的發(fā)展非常早，可以說，無線技術一出現(xiàn)，專用無線就隨之而來了。 在專用無線的用戶中，軍隊無疑是個大頭頭，這也是最早使用專用無線的用戶。畢竟，無線技術的出現(xiàn)對軍事通信技術起到了革命性的作用。當然現(xiàn)在，軍用無線技術已經成為另一個專業(yè)的技術方向，而且牽扯到保密的問題，我們這里只是簡單說說。 最早的軍用無線技術無疑是滴滴答答的電報，我們在戰(zhàn)爭劇諜戰(zhàn)劇里看到的那些驚心動魄的情節(jié)無疑就是對這種技術的最好注腳。但是電報這玩意很麻煩，要通信還得預先約好時間，找個條件較好的地方，然后架電源（要考慮到當時的供電條件之差，野外更是困難），架天線（電報一般都是短波以上，要是長波，那得哭死），人工編解碼（是的，你沒看錯，電報應該屬于數(shù)字通信喲），滴滴答答的按……這還真是個大工程。 二戰(zhàn)的時候，MOTOROLA搞出了便攜式的無線電話，大的幾十斤，一個人就能背走，小的掛背包旁邊就OK，端的是小巧玲瓏。雖然通信距離短了些，但是架不住方便呀，更何況，語音呼叫省掉了麻煩的人工編解碼過程，效率也大大提高。于是乎，我們經常能在美軍二戰(zhàn)片里見到一個大兵抱著個有兩個大哥大體積的無線電話狂叫火力支援的鏡頭。后來國民政府也引進了些，只不過很多成了解放軍的補給。建國后，我們國家借鑒了蘇聯(lián)和美國的技術，也能夠自行設計生產這樣的無線電話，只不過在我們心里，這些無線電話機有一個更響亮的名字——步話機�！队⑿蹆号分型醭杀持皆挋C大喊“向我開炮！”的鏡頭影響了幾代中國人。 但是老式的步話機保密性很差，這也是模擬技術的通病。據(jù)說對越自衛(wèi)反擊戰(zhàn)的時候，由于越南軍隊使用的電臺很多都是中國支援的，我方的無線通話經常被竊聽導致嚴重的泄密，后來特意找了一群溫州通信兵，用溫州話通話才達到了保密的效果。雖然這個故事未必是真實的，但仍然顯示出模擬步話機應該被淘汰了。在80年代中國和歐美的蜜月期，中國從西方國家獲得了跳頻技術并消化吸收，再加上數(shù)字化時代的到來，用方言保密通話的尷尬已經一去不復返了。 隨著技術的發(fā)展，軍事數(shù)據(jù)通信也已經得到了廣泛的重視。世界上的主要軍事強國都將信息化作為軍事技術的發(fā)展方向，這其中，負責傳輸各種信息和命令的數(shù)據(jù)鏈無疑是最重要的技術之一。現(xiàn)在的數(shù)據(jù)鏈技術，包括了從海洋到地面，從天空到太空的所有范疇，戰(zhàn)場上的人員裝備都是鏈條的一個節(jié)點，真正實現(xiàn)了空天地一體化。當然，這里面，先進的軍用無線技術無疑是最重要的技術基礎之一。 民用專用無線發(fā)展史1——我國引進的技術們 說完軍用無線技術，我們再說說民用的專用無線技術發(fā)展史。其實民用的專用無線才是我們這篇文章的主角，后面我們再提到專用無線這個詞，都指的是民用的專用無線。喜歡軍用無線技術的朋友請自行研究。 話說民用的專用無線技術最早也是滴滴答答的電報，但是正像前文提到的，那玩意實在太笨重了，非專業(yè)人士根本就玩不轉，更不要說常年按電鍵對手指的傷害。于是方便明了的語音通信就成了拯救數(shù)學不好的同學以及手指們的希望。20世紀30年代，美國警察在汽車上裝上了電臺，只不過這個電臺是單工的，還可以用來聽FM969（這是筆者非常喜歡的一個音樂電臺），要想向上匯報，找電話亭吧。 二戰(zhàn)之后，無線技術有了大發(fā)展，語音雙工和半雙工通話已經不是問題，于是專用無線技術開始得到廣泛的使用。這里面比較有代表性的就是鐵路通信。我國從50年代開始，通過引進蘇聯(lián)技術和自行研發(fā)，在鐵路設置無線調度系統(tǒng)，實現(xiàn)語音調度指揮，這一系統(tǒng)被成為無線列調，無線列調也成了列車行車“三大件”之一。時至今日，我國大部分鐵路線依然在使用無線列調技術進行通信。 20世紀60年代，現(xiàn)代意義上的對講機在美國出現(xiàn)，后來在日本大規(guī)模發(fā)展。對講機的出現(xiàn)，使得專用無線的終端更為輕便，也使得更多的行業(yè)開始引入無線技術。 20世紀70年代末，模擬集群技術出現(xiàn)。集群技術參考了蜂窩技術，能夠提供更加復雜的業(yè)務種類，適合更加專業(yè)的用戶的需要。 我國在上世紀80年代初引入了對講機，一時間風靡大江南北，男女老幼無不為這種隨時隨地想說就說的新鮮玩意所吸引。在一段時間內，對講機是被拿來當手機用的。但是隨著時間的推移，對講機易受干擾，通話距離有限，通話保密性差的缺點也開始暴露出來，再加上手機網絡和固化網絡慢慢鋪開，對講機慢慢退出了公網市場，重新回歸其應有的角色上去。 現(xiàn)在，模擬對講機已經不是什么新奇事物，泉州出產的對講機甚至可以做到百元以下。模擬對講機也是目前存量最大的專用無線技術，我們可以隨時隨地在各種場合見到它們的身影。但是很多對講機實際上是非法使用，因為我國規(guī)定，只有工作在409MHz上部分頻點，發(fā)射功率不大于0.5W的對講機才可以不用申請頻率。另外，由于模擬技術的落后，我國也在努力推動模轉數(shù)的工作。經過幾次波折，預計到2017年1月，我國將不再為模擬設備發(fā)放新的型號核準證。 我國用來替代模擬對講機的技術主要是源自歐洲的DPMR技術。這是一種FDMA的低成本數(shù)字對講機技術，工作頻寬為6.25KHz。目前已經有很多廠家都推出了相應的產品，但是由于成本問題，目前看來，要全面替代模擬對講機，還是有很長的路要走。 80年代中期，我國引入了模擬集群技術，最先引入的應該是諾基亞的系統(tǒng)。集群這個術語是從英文“Trunking”翻譯過來的。這個詞本意是中繼，現(xiàn)在在港澳臺地區(qū)，集群系統(tǒng)一般都被稱為中繼系統(tǒng)。我國內地引入這項技術時，也曾開會討論中文名稱，一位老專家說，這項技術并不是傳統(tǒng)意義上的中繼技術，所以建議考慮其他名字，后來經過討論，確定這項技術叫做集群技術。集群系統(tǒng)能夠提供更豐富的業(yè)務，能夠提供更廣闊的覆蓋，這吸引了像政府、公安這樣需要更廣闊覆蓋的用戶。我國大概有三分之一的城市建設了模擬集群網絡，供政府或公安使用，這些網絡現(xiàn)在仍在使用。 但是我國在引入模擬集群時出現(xiàn)了嚴重的失誤。由于缺乏規(guī)劃意識和標準意識，我國先后引進了歐洲、美國、日本、新西蘭等多個國家的模擬集群系統(tǒng)，結果出現(xiàn)了“七國八制”的尷尬局面，不同廠家之間的系統(tǒng)不能互通。直到現(xiàn)在，我國除了公安部曾經發(fā)布過模擬集群的標準外，并沒有一個通用的行標。不過隨著時間的沉淀，目前，我國模擬集群的體制基本都是采用MPT1327信令，而且隨著我國海能達等廠家陸續(xù)推出了國產MPT1327模擬集群系統(tǒng)，模擬集群的價格也終于降了下來。 模擬集群的缺點是顯而易見的。模擬集群每個頻點只能傳輸一路組呼，利用率很低。在一個三四線城市，無線頻率占用較低的場景下使用還可以接受，在一二線城市這種無線頻率資源緊張的情況下，這樣的利用率逐漸讓人無法接受。另外，模擬集群的數(shù)據(jù)業(yè)務單調的可憐，雖然可以傳輸一些簡單的短信，但是無論是字數(shù)還是效率都遠遠落后于當時已經普及的公網2G技術，至于分組數(shù)據(jù)業(yè)務更是想都不要想。在IP化已經成為主流的今天，模擬集群已經嚴重落后，但是由于改造成本的問題，很多模擬集群仍然在繼續(xù)服役。不過同樣由于前文提到的模轉數(shù)的原因，模擬集群也即將推出歷史舞臺。公安部在其牽頭制定的PDT數(shù)字集群標準中明確提到要能夠與MPT1327模擬集群互聯(lián)互通并支持平滑升級。 數(shù)字集群技術起源于上世紀90年代，當時向國際電聯(lián)提交的技術體制有7種，來自美國、歐洲、日本、以色列，當時，我國還沒有能力提出我國自有的數(shù)字集群技術體制。我國于上世紀90年代末開始研究制定我國的數(shù)字集群技術標準。當時入選的有摩托羅拉的iDEN、歐洲ETSI的TETRA、以色列的FHMA。最終，TETRA和iDEN成功入選，成為我國行標SJ/T11228-2000中的體制A和體制B。 iDEN是摩托羅拉的自有技術，從系統(tǒng)到終端全部由摩托羅拉提供，技術封閉性非常高，而且摩托羅拉始終拒絕開放iDEN技術。因此，iDEN在中國并未得到廣泛應用，僅在福建有一張iDEN網絡，在其他地方也有幾個小型的網絡。目前我國應用最廣泛的數(shù)字集群技術是來自歐洲的TETRA。 TETRA是ETSI制定的數(shù)字集群標準，是第一個在制定之初就以調度指揮作為目標的數(shù)字集群標準（其他基本都是想搞公網沒搞成再改成專網技術）。這個技術也是全世界應用最為廣泛的數(shù)字集群技術，除了北美（主要是美國、加拿大）、日本（日本有其自己的數(shù)字集群標準）市場占有率較低外，在其他地區(qū)基本都占有優(yōu)勢，在歐洲則是占據(jù)統(tǒng)治地位。世界上的主流TETRA廠商基本都在歐洲（還有美國的MOTOROLA Solutions），世界上覆蓋最廣的TETRA網絡和規(guī)模最大的TETRA網絡分別位于瑞典和德國，都是國家網，歐洲很多國家都有覆蓋全國的TETRA網絡。不過世界上最大的TETRA城市網是中國的北京正通網，這也是亞洲最大的TETRA網絡。另外，我國還有廣州、深圳、上海、南京等城市擁有TETRA城市網，山東則擁有一張省級TETRA網絡。在我國地鐵專用無線系統(tǒng)領域，TETRA則占有絕對統(tǒng)治地位。另外，還有很多港口、機場、礦山、大型工廠等行業(yè)擁有自己的TETRA網絡。 TETRA采用TDMA，工作頻寬25KHz，能夠在一個頻點上提供4個時隙，也就是4個業(yè)務信道，能同時傳輸4路組呼，并且支持低速的分組數(shù)據(jù)業(yè)務。目前的TETRA設備基本都實現(xiàn)了IP化，并且基本都開放了接口，支持第三方廠家做二次開發(fā)。在業(yè)務上，支持半雙工的組呼和單呼，支持全雙工單呼，支持緊急呼叫、優(yōu)先級呼叫、短消息、狀態(tài)消息、脫網直通（DMO）、單站集群、遙斃遙活、強插強拆、監(jiān)聽、環(huán)境監(jiān)聽等一系列復雜全面的調度指揮功能，直到現(xiàn)在，TETRA的業(yè)務模型仍然是一個極為優(yōu)秀的范例被后來者模仿引用。TETRA在我國最初被認為適合做中小型的專網，而大規(guī)模的共網則看好iDEN，但是隨著時間流逝，我國的大規(guī)模專用無線網絡基本都采用TETRA技術，TETRA組大網的能力已經得到了實際驗證。 TETRA技術中對功放的要求很高，要求線性化非常好，原來我國無法做出這樣的芯片，一切都依賴進口。由于西方國家對中國大陸進行武器禁運，而TETRA在歐洲是有軍用背景的，因此，我國大陸的進口TETRA系統(tǒng)從未具備過空口加密功能。當時筆者是多么希望我國能有自己的集群技術，揚眉吐氣一把。當然，這個愿望現(xiàn)在已經實現(xiàn)了。 目前在我國主要的TETRA廠商是摩托羅拉和空客�？湛偷腡ETRA業(yè)務最早是諾基亞的TETRA部門，后來賣給了歐宇航（EADS），再后來歐宇航負責TETRA的子公司改名為Cassidian，再后來，歐宇航更名為空客，于是現(xiàn)在又改名叫空客了�？湛偷闹饕袌鍪钦⻊站W，例如北京、廣州、深圳、南京等城市的TETRA網絡均為空客的設備。摩托羅拉在地鐵市場占據(jù)優(yōu)勢地位，也有一部分政務網市場，在很多中小型網絡也有很大的市場。 我國從2001年就開始研究TETRA技術。最早是哈工大和科立訊合作研發(fā)TETRA系統(tǒng)，但是由于當時的技術限制，僅做了一個實驗室產品。后來這套系統(tǒng)被東方通信買了過去，再經過繼續(xù)研發(fā)，終于推出了我國第一套國產TETRA系統(tǒng)——eTRA。我國最開始做TETRA終端的是海信、天津712廠、海能達等單位。我國第一臺可批量供貨的國產TETRA終端是天津712廠研發(fā)成功的，緊接著，海能達也推出了自己的TETRA終端并開始逐漸侵蝕被國外廠商把控的TETRA終端市場。后來海能達收購了原來德國R&S的TETRA業(yè)務，能夠提供TETRA系統(tǒng)。前幾年，54所也研發(fā)成功了國產TETRA系統(tǒng)。原本被摩托羅拉和空客壟斷的中國TETRA市場終于被國產廠商打破了。 TETRA技術最大的問題是互聯(lián)互通的問題，這里指的不是與其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通，而是不同廠家之間的TETRA系統(tǒng)之間系統(tǒng)級的互聯(lián)互通極為困難。這個問題是由于在標準制定時，由于設備商們希望能夠壟斷某一網絡，而且當時對TETRA組大網的能力認識不足，在標準中留了能夠讓設備商添加私有協(xié)議的空子。當初，比利時和荷蘭希望將邊境地區(qū)的TETRA系統(tǒng)互聯(lián)互通，但是，兩邊的系統(tǒng)不是一家，搞到最后也僅僅能夠通5個組呼，其他的功能都沒能實現(xiàn)連接。 TETRA有一個國際性的組織，現(xiàn)在叫TCCA，原來叫TETRA MoU。和很多人的想象不同，這個組織不是一個技術標準組織，而是一個比較純粹的產業(yè)組織。這個很容易解釋，因為ETSI制定標準的時候，這個TCCA還不知道在哪里。這個組織并不緊密，開會的主要內容也是以產業(yè)發(fā)展為主，技術類的討論基本沒有。我國有很多廠商都是TCCA的成員，但對與TCCA的影響力還是要打一個問號的�，F(xiàn)在我國有些設備商出于商業(yè)策略的考慮，將TCCA包裝成一個十分高大上的組織，讓別人覺得這個組織在技術、產業(yè)發(fā)展上都具有極高的影響力，實際上，這完全是錯誤的。筆者工作過的一家企業(yè)就是TCCA（當時還叫TETRA MoU）的會員，筆者當時從事的也是TETRA相關的工作。但是很少會去關注組織開會會說些什么。 TETRA還有一個演進版本，叫TETRA 2。這個版本可以將TETRA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量提升十幾倍。但是TETRA 2推廣極為失敗，全世界好像也只有匈牙利建設了一套實驗網。目前，我們使用的TETRA技術仍然是在江津20年前就凍結的版本。 最后還要簡單介紹一個比較特殊的數(shù)字集群技術——GSM-R。說它特殊，是因為這種技術僅僅用于鐵路和城市軌道交通行業(yè)（歐洲在一些地鐵上有應用，我國沒有），而并沒有用在其他的行業(yè)中。 GSM-R是歐洲制定的標準（說實話，歐洲在這方面確實厲害，本文就有DPMR、TETRA、GSM-R，以及后面會提到的DMR），是在GSM基礎上結合鐵路行業(yè)特點開發(fā)而成。這些開發(fā)主要包括組呼、優(yōu)先級呼叫，基于位置呼叫等業(yè)務。因此，這套技術非常適合應用于鐵路等軌道交通行業(yè)，而對于其他行業(yè)則并不具有技術優(yōu)勢。GSM-R以語音調度業(yè)務為主，并為鐵路信號、列尾風壓、列車狀態(tài)、調度命令等數(shù)據(jù)業(yè)務提供窄帶通道。 我國在本世紀初開始對GSM-R進行測試驗證工作，并首先建設了三條采用GSM-R的線路：大秦線、青藏線、膠濟線，對應三個GSM-R廠家：諾西、北電、華為。時光荏苒，諾西改回了諾基亞，北電在破產之后，GSM-R業(yè)務被奧地利的凱普施收購，同時，中興也成為GSM-R的供貨商。目前，我國的客運專線（包括高鐵）以及其他新建線路均采用GSM-R技術，但從我國鐵路整體來看，原有的模擬無線列調技術仍然占據(jù)著大部分線路。 以上就是對我國引進的專用無線技術的介紹，經過三十年的發(fā)展，我們已經可以提供國產化的設備，打破了國外廠商的壟斷。但是中國人仍然需要自己的專用無線技術，下面我們就介紹一下我國自主的專用無線技術的發(fā)展。 民用專用無線發(fā)展史2——我國的自主集群技術（窄帶集群） 這回說說我國自主的窄帶數(shù)字集群的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀。 我國最早的自主的數(shù)字集群技術是中興的GoTa和華為的GT800。這兩個技術均基于公網技術，在本世紀初提出，并且形成了行業(yè)標準。 中興的GoTa技術基于CDMA進行開發(fā)，華為的GT800基于GSM技術進行開發(fā)，可以提供組呼、單呼、優(yōu)先級呼叫等語音業(yè)務以及數(shù)據(jù)業(yè)務。但是由于技術的先天性缺陷，這兩種技術在呼叫建立時間、系統(tǒng)可靠性等方面存在不足，也不支持DMO，這大大影響了這兩種技術的普及。相對來說，GoTa的發(fā)展要更好一些，在東南亞存在一些市場，并且中興將GoTa做成了業(yè)務模塊集成到了公網設備中。目前中國電信的公網集群業(yè)務很大程度上就是基于GoTa技術開展的。前幾年，中興成立了專門針對專用無線的子公司——中興高達，這個高達就是GoTa的音譯。而華為的GT800則發(fā)展很不順利，僅有幾個試驗網，很早就取消了這條產品線�，F(xiàn)在的很多華為員工甚至可能都沒有聽說過這個中國自主數(shù)字集群的技術先驅。不過這里也要說明，在2008年汶川地震時，位于重慶的一套GT800試驗網在抗震救災中發(fā)揮了很大作用。 中國接下來研發(fā)的自主窄帶數(shù)字集群技術是公安部組織的PDT技術。這套技術從大概2007年左右開始研發(fā)，匯集了海能達、維德、承聯(lián)、海格、天津712廠、東方通信、優(yōu)能等一系列優(yōu)秀的國內無線廠商。經過多年的發(fā)展，PDT現(xiàn)在已經形成了完整的產業(yè)鏈。 PDT技術實際上是在歐洲DMR標準上進行的修改，增加了一些公安用戶的特殊需求。PDT技術采用TDMA，工作頻寬12.5KHz，可以在一個頻點上提供2個時隙（業(yè)務信道），并且支持與MPT1327的互聯(lián)互通，支持MPT1327的平滑升級，這也是考慮到了公安用戶現(xiàn)存的大量MPT1327網絡的問題。PDT的覆蓋范圍很廣，海能達的實測可以拉距到100多公里，這個關鍵性指標要比TETRA高出近一倍（TETRA的極限理論覆蓋半徑是58km），可以大大降低組網建設成本。 PDT產業(yè)仍然在發(fā)展，公安部對推動PDT下了很大的決心，特意將原公安標準中有關TETRA的規(guī)范作廢處理，即使在原PDT牽頭人馬曉東落馬后，也沒有改變對PDT的政策。我國目前也已經建設了大量的PDT網絡，比較有代表性的就是新疆的網絡，這套網絡在新疆反恐工作中起到了非常重要的作用。 但是，從某種程度上說，PDT是一種一經推出就已經落后的技術。PDT仍然是一套窄帶數(shù)字集群技術，在業(yè)務復雜程度等方面較TETRA稍差。PDT的最大數(shù)據(jù)吞吐量僅為9.6kbps，即使乘2（乘2后與TETRA的工作頻寬相同）也趕不上TETRA已經很可憐的28.8kbps。另外，由于PDT技術剛剛開始大規(guī)模普及應用，設備價格也比較高，對進口的TETRA設備沒有形成明顯的價格優(yōu)勢。這些都對PDT的推廣形成了不利因素。但是，我們絕對不可否認PDT的作用。這是我國第一次通過自己努力開發(fā)出的能夠得到行業(yè)市場認可的窄帶數(shù)字集群技術，是我國研發(fā)自主知識產權的專用無線技術并形成完整產業(yè)鏈的一次成功嘗試。 民用專用無線發(fā)展史3——寬帶集群 我們前面介紹的都是窄帶專用無線技術，隨著時代的發(fā)展和技術的進步，寬帶技術的興起不僅影響著公網技術，也成為專網技術的發(fā)展方向。 和很多常噴我國只會山寨的“憤青”們想的不同，我國在研發(fā)寬帶數(shù)字集群技術方面處在世界領先水平，已經站在了世界的前面。國外至今也沒有已經商用的寬帶集群系統(tǒng)，而我國在這一領域已經發(fā)展了近十年。 其實在GoTa和GT800的路線圖中，就已經包含了平滑過渡到CDMA2000和TD-SCDMA的路標，但是由于這兩套技術實際上是失敗的，并沒有得到大規(guī)模商用，因此也就沒有實現(xiàn)寬帶的理想。 我們理解寬帶集群的概念，就是寬帶+集群。實際上，寬帶集群往往是從寬帶接入開始，后期再增加集群功能。但集群功能是一道技術上的天塹，寬帶接入的技術很多，但是絕大部分都沒能發(fā)展出集群技術。比如美國在幾年前就在幾個大型城市建設了大型LTE專網，用于公共安全，應急等領域，但這張網絡僅作為寬帶接入使用，因此，雖然這張網是專網，但卻不是寬帶集群。 我國最先提出寬帶集群概念的是北京信威。在經歷了SCDMA退網以及TD-SCDMA研發(fā)被大唐劃走的陣痛后，信威在2007年研發(fā)推出了我國，甚至是世界上第一套真正意義上的寬帶無線集群技術——McWiLL。McWiLL采用TDD雙工模式，可以提供標準意義上的集群功能業(yè)務，并且能夠提供寬帶數(shù)據(jù)傳輸能力，在5MHz頻寬上能夠提供最大15Mbps的吞吐量。相對于之前的窄帶集群技術，這個吞吐量指標發(fā)生了質的變化，能夠為用戶提供視頻業(yè)務和高速數(shù)傳業(yè)務，是真正意義上的寬帶集群。我國根據(jù)McWiLL技術制定了全世界第一個寬帶集群標準，并將1785~1805MHz頻段劃給了McWiLL。 McWiLL在我國的電力、機場、應急、鐵路場站等市場占有一定的市場，并在海外建設公網，直到現(xiàn)在，McWiLL技術也仍然在不斷的演進，但是McWiLL技術始終沒有大紅大紫，這其中有很多原因。除了信威公司自身的問題外，我認為最重要的原因，就是McWiLL存在和iDEN、GoTa、GT800一樣的問題，就是關鍵技術專利都在信威自己手中，再加上國家對于專網缺乏足夠的認識和規(guī)劃，以及市場競爭等原因，McWiLL的產業(yè)鏈始終沒能做大，直到現(xiàn)在，也只有信威能夠McWiLL的產品，這最終導致McWiLL在與LTE競爭時由于產業(yè)鏈的問題完敗與對手。 McWiLL是我國第一次在專用無線技術領域全面領先世界（至今歐洲、美國還沒有寬帶集群技術，僅有專用寬帶無線接入技術，且應用時間晚于McWiLL）。作為我國具有完整知識產權的寬帶集群技術，McWiLL的業(yè)務模型和應用模式成為后來的寬帶集群技術最重要的參考之一。McWiLL也有一些自己獨有的技術，其實是值得后來者參考和學習的。但遺憾的是，技術并不能決定市場。 由于信威公司的變動，一部分原信威的人員在陳衛(wèi)的帶領下創(chuàng)建了無線綠洲公司，并研發(fā)出了eWIN寬帶集群系統(tǒng)。說實話，關于eWIN的資料很少，到現(xiàn)在我也不知道這套系統(tǒng)的技術細節(jié)，我曾經猜測過這種技術是否是基于WiMAX進行開發(fā)的，但是無法找到任何佐證。無線綠洲現(xiàn)在已經被重慶力帆收購，主要的業(yè)務方向也變成了車聯(lián)網、物聯(lián)網。我希望能有了解內情的朋友補充一下eWIN的相關內容，非常感謝。 隨著LTE技術的不斷普及，寬帶集群技術發(fā)展的基礎已經轉向了來自于公網的LTE技術。我國最先基于LTE技術開發(fā)集群技術的公司是鼎橋。鼎橋大概是從2010年左右開始研發(fā)基于LTE的寬帶集群系統(tǒng)和終端。由于鼎橋是華為和諾基亞的合資公司，因此鼎橋采用的硬件平臺是華為的，但是集群協(xié)議棧則完全是自己開發(fā)的。 2014年，在工信部電信研究院的牽頭組織下，業(yè)內的各大設備廠商、芯片商、科研機構、高等院校、集成商、用戶等共同組織發(fā)起了寬帶集群（B-TrunC）產業(yè)聯(lián)盟。B-TrunC集群技術基于3GPP R9版本的LTE技術，在原有的技術架構上進行了增量開發(fā)，同時兼容標準LTE技術，技術性能與LTE完全相同。B-TrunC聯(lián)盟匯集了鼎橋、中興、華為、普天、信威等業(yè)內最頂尖的設備商，并在2014年就推出了一系列行業(yè)寬帶集群標準，并被CCSA采納為我國LTE寬帶集群標準。是我國自主開發(fā)的基于LTE的被業(yè)內廣泛認可并建立了完整產業(yè)鏈的第一種寬帶集群技術，在世界上也是開了先河。目前，已經有信威、鼎橋、中興、普天、華為通過了B-TrunC的功能測試。目前，我國已經在多個地區(qū)的多個行業(yè)中采用了基于B-TrunC標準的寬帶集群系統(tǒng)。2015年，國家無委相繼發(fā)布了兩個文件，將1447~1467MHz和1785~1805MHz兩個頻段劃給了采用TDD的專用無線系統(tǒng)（不僅僅是集群），其中1.4GHz頻段作為公共安全等共網使用頻率，1.8GHz作為各行業(yè)專網使用頻率。 B-TrunC技術在世界上的最主要的競爭對手是3GPP的R14版本，也就是所謂的McPTT技術。與B-TrunC不同，R14版本集群技術的基礎是eMBMS，系統(tǒng)網元結構相較于B-TrunC更為復雜。R14版本計劃是在2016年3月份發(fā)布，目前應該剛剛推出，設備成熟時間計劃是2017年。不過目前，國外很多廠商也開始了基于R14版本的設備試驗和演示。 B-TrunC最大的問題其實并不是在技術上。相反，B-TrunC與3GPP R14相比，技術、產業(yè)鏈更為成熟，能夠提供現(xiàn)成設備，更為重要的是，B-TrunC的技術標準已經成為了我國的行業(yè)規(guī)范，這些都是3GPP R14無法相比的。但是B-TrunC聯(lián)盟之前的思維仍然是一種技術學術型的思維，也就是這套技術搞出來了就OK了，至于后面如何推廣，推廣成什么樣子，聯(lián)盟并不怎么關心，或者說，也不知道如何去推廣。而3GPP R14靠著國際通信巨頭的影響力，從孕育的時候開始就獲得了各方的矚目，西方出于技術保護等方面的考慮，還是主要考慮將3GPP R14作為其窄帶數(shù)字集群發(fā)展的方向。 當前，B-TrunC與3GPP R14主要的爭奪領域是我國鐵路下一代移動通信系統(tǒng)的技術體制。B-TrunC的優(yōu)勢是成熟，在國內獲得了更多廠家的支持，也有較大規(guī)模的應用案例，弱點是產業(yè)推廣不力，在國際上沒有獲得廣泛的影響；3GPP R14則和B-TrunC正好相反，由于出身高貴，獲得了國際上的廣泛關注，但是其技術、設備、產業(yè)鏈等尚不成熟，還沒有商用的案例。 這里要提一下很多人關注的華為。華為的LTE專網系統(tǒng)叫做eLTE，但是可能很多人想不到的是，eLTE僅僅是一個名稱，并不代表一套固定的系統(tǒng)。前文曾經提到，鼎橋的寬帶集群系統(tǒng)是基于華為的平臺設備進行開發(fā)的，所以如果需要采用集群系統(tǒng)的項目，華為就會直接采用鼎橋的設備，如果僅僅需要傳輸數(shù)據(jù)，則有可能采用華為自己的產品。目前，華為是國內唯一一家明確支持3GPP R14版本的廠家，而且基本放棄了對于B-TrunC的支持。事實上，華為通過B-TrunC測試時采用的設備也是鼎橋的（這個在業(yè)內根本不是秘密，華為eLTE和鼎橋Witen設備除了LOGO之外，基本沒什么區(qū)別）。從華為公司本身來說，采用獲得國際廠商認可的R14版本技術，可以簡化產品線，有助于在國際上進行大規(guī)模推廣，并且擺脫鼎橋在專網領域的牽制，這從商業(yè)策略來講是非常正常的。但是從我個人的想法來看，我更希望作為中國乃至世界通信領軍企業(yè)的華為，作為具備提供從芯片到整個系統(tǒng)設備完整產品線的一流企業(yè)（只不過華為海思提供的芯片僅限于華為和鼎橋使用），能夠盡力推動我國自主知識產權的B-TrunC技術走出去，獲得更大的市場，為我國民族通信技術的發(fā)展盡更多的力量。 以上就是我國最主要的專用無線技術發(fā)展情況，這里主要介紹的是以語音為主的專網技術發(fā)展，我們國家從引進國外技術開始，經歷了種種困苦，經過多年不懈的努力，終于在寬帶集群時代站在了世界的最前端。但是，從廣義上來講，專用無線系統(tǒng)并不是僅僅包括以上我所介紹的內容，后面我會介紹其他一些類型的專用無線技術和應用場景。 其他一些專用無線技術的簡單介紹 如果看了前面的幾篇，那么我們可以發(fā)現(xiàn)，前面介紹的基本都是以語音通信為主的專用無線技術，是以超短波為主的無線系統(tǒng)。那么，難道專用無線的領域僅僅包含了對講機和集群嗎？顯然不是。這一篇，我就簡單介紹一下其他幾種專用無線系統(tǒng)，包括電力專網、地鐵車地無線系統(tǒng)、還有應急相關的一些技術。由于筆者才疏學淺，這里介紹的肯定不夠全面，也不能包含所有的其他類型的專用無線系統(tǒng)，也希望其他熟悉的朋友批評指正。 首先介紹一下電力的專網。電力系統(tǒng)在輸配電網上采用了多種數(shù)據(jù)采集技術，主要用于設備監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、遠程抄表等數(shù)據(jù)業(yè)務。這些數(shù)據(jù)通過專用有線、公用無線網、專用無線網等通道進行傳輸，以前還有通過電力線傳輸數(shù)據(jù)的，但是效果并不十分理想，現(xiàn)在用的已經比較少。從以上可以看到，電力專網的主要業(yè)務是數(shù)據(jù)，和語音并沒有什么關系。我國給電力專網劃分了230MHz頻段上的一部分窄帶頻點用于數(shù)據(jù)傳輸。原來一般用的是數(shù)傳電臺，但是現(xiàn)在電力也開始考慮采用LTE技術實現(xiàn)電力專網的升級換代。目前在230MHz電力LTE做得最好的是普天，普天創(chuàng)造性的采用了一種特殊的載波聚合的技術，將230MHz上的那些窄帶頻點拼了起來，這一技術尚未有其他廠家實現(xiàn)。其他廠家，例如鼎橋、華為、中興、信威等基本都是根據(jù)工信部【2015】65號文，采用1.8GHz頻段的LTE設備，雖然設備實現(xiàn)簡單，但是也有覆蓋范圍小、建設成本高、會有與其他行業(yè)搶頻段的情況。但是目前，電力還沒有下定決心大規(guī)模更新自己的專網，這也是考慮到建設成本的問題，畢竟，采用公網傳輸?shù)囊淮涡酝度胍偷枚唷?/p> 下面介紹一下地鐵里面的無線數(shù)據(jù)網絡。在我國，絕大部分的地鐵線里面一般有五張無線網絡：以語音集群調度業(yè)務為主的專用無線系統(tǒng)，一般采用TETRA系統(tǒng)，現(xiàn)在也開始考慮采用LTE寬帶集群實現(xiàn)；為公安服務，主要提供語音業(yè)務的公安無線系統(tǒng)，原來經常用MPT1327，現(xiàn)在基本上都是PDT；為廣大人民群眾提供公網手機覆蓋的民用無線系統(tǒng)，這個一般都是引入運營商地面基站的信號；為車載PIS系統(tǒng)、車載CCTV系統(tǒng)、以及其他監(jiān)控數(shù)據(jù)業(yè)務提供無線通道的車地無線網絡；為信號系統(tǒng)（一般是CBTC）提供列控信息傳輸通道的DCS無線系統(tǒng)。后面這兩個系統(tǒng)都是傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務的，原來一般用的是WLAN技術，現(xiàn)在隨著LTE技術的成熟，各地都開始考慮或者已經開始用LTE替代WLAN。與LTE技術相比，WLAN技術易受干擾、單點覆蓋范圍小、互聯(lián)互通性差、高速性能差、空口開銷大、安全功能弱，所以在地鐵業(yè)界已經形成了用LTE替代WLAN的廣泛共識，中國城市軌道交通協(xié)會也在制定地鐵LTE系統(tǒng)的規(guī)范并已經發(fā)布了以CBTC為主要承載業(yè)務的R1版本。 接下來說一下公安圖傳。公安部門原來都是以語音為主，但是隨著時代的發(fā)展，對視頻的需求也逐漸迫切起來。我們現(xiàn)在經常見到警察在胸前會別一個執(zhí)法記錄儀，這個就是一個攝像終端。但是執(zhí)法記錄儀僅支持本地錄像，并不具備實時上傳的能力，實際上就相當于一個裝著存儲卡的攝像頭。于是公安部門開始建設公安圖傳系統(tǒng)，解決現(xiàn)場視頻實時后傳的問題。當然，無線傳輸通道有很多，這里僅介紹本地無線圖傳，至于動中通這樣的通過衛(wèi)星傳輸?shù)南到y(tǒng)不在本段介紹。公安圖傳系統(tǒng)一般工作在340MHz頻段，原來一般采用的點對點微波傳輸，這種技術已經非常成熟而且已經廣泛應用，公安系統(tǒng)也曾發(fā)文促進各地的圖傳系統(tǒng)建設。但是傳統(tǒng)的圖傳系統(tǒng)僅支持點對點，也就是一對系統(tǒng)僅支持一路傳輸，建設密度較大，頻譜利用率低，移動性較差。因此業(yè)內一些廠家也開始將寬帶集群技術，比如McWiLL和LTE應用到圖傳領域。這些技術是蜂窩結構，可以點對多點，支持更多的業(yè)務，但成本相對較高。據(jù)筆者了解到得情況，目前尚未有支持340MHz的LTE系統(tǒng)，但是已經有了340MHz的McWiLL圖傳系統(tǒng)。 接下來簡單說一下應急。事實上，應急并不能算是一個行業(yè)，只能算是一個場景，畢竟各個行業(yè)都有自己的緊急情況下的場景需求，這里只是簡單說一下其中包含的一些技術。首先是衛(wèi)星通信，這并不是一個新奇的技術，銥星、亞星、歐星、海事衛(wèi)星等很多種衛(wèi)星系統(tǒng)都已經得到了廣泛的使用。衛(wèi)星系統(tǒng)不僅僅能夠提供語音通信，也可以提供數(shù)據(jù)通信，由于衛(wèi)星系統(tǒng)的覆蓋范圍大，可靠性高，一般不受地面環(huán)境影響，因此在所有的應急系統(tǒng)中，衛(wèi)星通信都是一個重要的組成部分。另外，衛(wèi)星系統(tǒng)提供的定位功能也是非常重要的，現(xiàn)在常用的有GPS、GLONASS、北斗等。其中，我國的北斗系統(tǒng)還支持短信功能，這在應急場景下是非常有用的。但是衛(wèi)星系統(tǒng)的建設成本和使用成本都很高，所以平時很難用到，也只有應急這種無需考慮成本的場景下才會大量使用。其次是短波通信，這個也是一種古老而成熟的技術。短波通信距離遠，成本較低，支持語音和低數(shù)據(jù)量業(yè)務。但是短波系統(tǒng)架設并不方便，主要是天線尺寸較大，而且無法傳輸大數(shù)據(jù)量業(yè)務，更重要的是，短波通信受時間、天氣等因素影響很大，通信質量的穩(wěn)定性較差。不過現(xiàn)在的短波電臺一般都支持自動調整的功能，盡量減少這些自然因素的影響。應急場景中也會大量用到對講機和集群系統(tǒng)，這里不說簡單的對講機，只說集群系統(tǒng)。由于應用場景中的基礎設施往往很不完善，所以一般情況下，這時用到的集群系統(tǒng)往往都是小型便攜式系統(tǒng)。這些系統(tǒng)有些是可以利用中小型汽車的箱子，有的甚至是人員背負的方式進行運輸。最后說一下MESH自組網技術。MESH也叫網孔，實際上就是一種無中心的通信系統(tǒng)，每一個MESH設備都是一個節(jié)點，不僅可以接收到發(fā)給自己的信息，也支持作為一個傳輸節(jié)點將上一個節(jié)點發(fā)來的信息轉發(fā)到下一個節(jié)點直到傳輸?shù)浇邮漳康牡�。目前很多MESH系統(tǒng)都支持語音和數(shù)據(jù)通信，不過由于要考慮到跳轉所需資源，每一跳都會有吞吐量損耗，所以支持多少跳和每一跳的損耗是衡量一個MESH系統(tǒng)的重要指標。另外，MESH系統(tǒng)的各個節(jié)點很可能是不停運動的，所以要不停的調整無線信道狀態(tài)，因此信道收斂時間也是一個非常重要的參數(shù)。一個MESH設備往往支持多種對外接口，常見的有WIFI、網口、模擬攝像頭等，這些都是對設備外延的考慮。 這一篇就講到這里吧，寫的不大好，還請各位朋友見諒。實際上，如果要拓展開，可能要幾本書的篇幅才能介紹清楚，而且筆者并不精通所有的方向，所以只能泛泛地講講。如果有熟悉這些行業(yè)和技術的朋友，還希望能夠補充說明，如果我說的有不對的地方，還請批評指正。 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
