主頁（http://www.130131.com）：數字集群標準Tetra與iDEN兩種體制產品的應用分析

我國數字集群通信標準的討論和制定差不多用了兩年左右的時間，2000年12月28日信息產業部已批準發布《數字集群通信系統體制》電子行業標準，這是一個電子行業推薦性標準，此標準確定TETRA和iDEN兩個系統都可在我國建網運行和運營。當然系統設備必須經我國無線電監測中心測試合格才能使用。可以說，制定標準牽動了許多人的心，既有國內、外生產商，又有國內、外的運營商，還有許多使用部門�，F在標準已經發布，于是一些想建數字集群通信網的部門和單位就有章可循，有了依據，都積極行動起來了。

最近一年多來關注集群通信在我國應用與發展的部門和個人確實越來越多了，而其中關心數字集群通信發展的又占了很大一部分。這確是一件好事情，也正由于這樣，一部分特別關注集群通信的領導和專家以及使用部門、生產部門和運營部門的領導于2000年9月28日在北京自發地組織舉辦了“第一屆集群通信應用與發展論壇”，這個論壇掛靠在中國電子學會通信學分會。第一屆論壇開得很好，并確定還將繼續組織第二屆、第三屆……論壇，也希望有更多關注和對集群通信熱心的各行各業的人士參加，共同進一步把我國的集群通信發展好。因為在應用與發展我國集群通信方面確實還有一些問題需要進一步研究和討論，如直到目前還有一些人持有“蜂窩通信完全可以代替集群通信”的看法，這就是說集群通信在我國發展是否有必要？還有，我國的集群通信市場究竟有多大？再有，集群通信專網和共網的關系、模擬集群通信和數字集群通信的關系應如何處理？而我國入世后，集群通信的運營業和生產業等將會遇到和發生什么問題，如何對待？當然還需要為全國集群通信的民族工業出一些點子，怎樣發展具有我國自己知識產權的集群通信工業等等。

借著這個大好時機，《集群通信應用與發展論壇》又在2001年1月9日組織了一次研討會，由鮑智良先生介紹了2000年11月底在意大利羅馬召開的國際TETRA大會的情況。通過鮑先生的詳細介紹，大家對TETRA系統有了進一步的正確認識，并獲得了許多有關TETRA的新信息，因此參會的領導和代表都表示滿意，希望今后再組織一些這樣的研討會。

另一方面，目前擬建立數字集群通信網的部門和單位也多了起來。例如，深圳市運輸局的iDEN系統和上海國脈的iDEN小系統（HARMONY系統）都經特批開始建網了；北京華訊集團的數字集群通信系統在筆者撰文時還正在選型，這個網是很重要的，首先要為第21屆世界大學生運動會服務，還要為2008年申奧服務；某市公安局的TETRA網也已選型完畢；另外，經信息產業部批準的由馬可尼公司提供的3個基站6個信道在四川成都建的TETRA試驗網正在安裝調試；另一個經信息產業部批準的在湖北荊州建的TETRA試驗網也要在2001年底前拿出結果（首先要選型）；浙江省已成立集群通信公司，擬較快建成數字集群通信網。還有一些省份也都有些意向，并已經與有關公司接觸多次；更有許多部門和單位已經參觀過福建的iDEN網，……等等。

從這些現象來看，數字集群通信在我國還真有一擁而上之勢。這似乎是好事，好象我國的數字集群通信即將很快發展起來，趕上和超過國外一些數字集群通信發展較快的國家。但是話又得說回來，數字集群通信比模擬集群通信投資大，成本高，它比模擬集群通信在技術上要復雜得多，相反模擬集群通信在技術上要成熟得多（當然模擬體制必將被數字體制所替代）。至少到目前為止在我國除了在福建有iDEN網外，還沒有見到第二個數字集群通信網。應該說福建的iDEN網已經運行了3年時間，在技術上是可行的，也是成熟的。至于TETRA系統在歐洲運行得也是成熟的，但它是400MHz頻段的，800MHz頻段的TETRA系統還有待于試驗，得出結果來。不過應該相信它會有一個好的結果，但需要時間來證實它。科學和工程上的問題一定要實事求是，要經過驗證。一項新技術、一個新系統一下子成功是可能的，但要在相當一定時間中穩定下來可不是一件容易的事�？梢曰叵胍幌略缭趪�外已經成熟的GSM系統，但在我國建網還不是經過兩、三年的時間才穩定下來的。

正因為如此，建議要建數字集群通信網的部門和單位多聽、多看、多分析，力求工作更可靠。下面我對TETRA和iDEN兩個系統了解到的一些情況提出一些看法，供研究參考。

一、TETRA

1、TETRA系統的最初設計是針對歐洲公共安全的需求所開發的數字集群通信專網，所以它的應用特點是面向各個部門自己使用的專用指揮調度通信網，而且目前歐盟國家建立的TETRA系統主要應用于公共安全系統。TETRA的應用場合也可從其確定的頻段中看出來，即在380～400MHz和410～430MHz的兩段頻率中，其中有一段是專門用于公共安全的。TETRA是最早原文Trans-European

Trunked RAdio的縮寫, 即“全歐集群無線電”的意思，后來為了要占領全球市場，又改為TErrestrial Trunked

RAdio，成為“陸上集群無線電”。它和GSM一樣，從“歐洲特別組”變成了“全球移動系統”，事實上它的所有功能和性能都沒有變化。

2、TETRA除了專網外，還正在努力向集群通信共網方向發展。目前Dolphin在歐州建的就是共網，工作頻段仍在400MHz。但是從目前來看TETRA在全世界占有的市場份額并不是最大的，它現在的主要競爭對手恐怕就是iDEN了；另外以色列的FHMA肯定也會重新崛起，它將會和TETRA和iDEN爭奪數字集群通信的世界市場。

3、從中國的情況來看，Motorola已經獲得了九龍到廣州鐵路和廣州地鐵的兩項800MHz

TETRA（Diemetra）的商業合同，這兩個合同都規定于2001年第四季度供貨。另外上面已經提到在四川和湖北都要建800MHz的TETRA系統試驗網，而據了解北京輕軌和某市公安局也都已確定要采用800MHz

TETRA系統。所以Marconi公司在成都的試驗網至關重要，因為它是我國第一個800MHz TETRA網，人們都在翹首以待，而Marconi公司也十分重視這一項目，他們已經從意大利、英國、香港和北京組織四路人馬聚集四川，一定要確保勝利完成，在這里，我們也預祝它的成功，這樣國內不僅有iDEN網，也有TETRA網了。

4、TETRA系統在調度功能上是比較完善的，所以它比較適合作專網，尤其是軍事武裝部門、公檢法等單位。它有一些功能iDEN是沒有的，如脫網直通和端對端加密等。但必須說明的是，在歐洲Dolphin的TETRA共網中是沒有脫網直通功能的，因為作為運營商來說，如用戶都脫網直通，運營商就收不到入網費和通話費了（當然專網中是需要的）。脫網直通這個功能和最早的對講機直通工作原理是一樣的，對講機工作在150和450MHz頻段，輸出功率1W，通信距離才5～6公里；而TETRA系統的脫網直通是在800MHz頻段，手機輸出功率0.6W，所以有的TETRA的脫網直通工作距離僅1～2公里。另外，脫網直通必須要配置幾個直通頻率，這在歐洲已經在400MHz頻段中落實，而在我國是使用800MHz頻段，所以也需要配置。因此脫網直通工作也是有條件的，估計作為公網使用的GSM和共網使用的iDEN系統沒有脫網直通功能的原因和Dolphin的共網不采用脫網直通的原因是一樣的。其實，脫網直通這個功能并不難實現，所以不要把它說的神乎其神。另一點是TETRA系統的端對端加密功能也是完全按照GSM做的，即是鑒權功能加上空中加密（ETSI制定的標準）。而在它的手機上并沒有留出可供加密通話的平臺和接口，因此要通真正的加密話（有自己的密鑰和密碼）目前是不可能的，但是在數據和計算機連接時，在計算機端口上是可以加上密碼和密鑰的，所以數據才能真正的加密。

5、ETSI正在努力實現TETRA標準的第二版本(Release 2)，以使TETRA的性能有所提高。第二版本的主要目標是兩個方面：一是使附加特性標準化以建立和改進TETRA在Internet上的許多優點，如分組數據傳輸、提高話音質量和擴大覆蓋區域（120～200公里）等；二是提供與其他一些網絡的互通能力，包括GSM、GPRS、EDGE和UMTS等。第二版本也已確定增加手機的功能，如雙模、真正的加密和使用SIM卡，以及滿足亞洲人協議的手機小型化等。但前一時期聽到有一些人說TETRA已有第三版本的標準，這看來為時太早，因為ETSI的第二版本工作才剛開始，估計要到2003～2004年才能體現在設備上。當然如果從發展來看，肯定會有第三、第四，甚至更高的版本，但目前還在制定第二版本。

6、TETRA有多個公司聯合開發生產的產品，和GSM一樣，它是由ETSI制定系統的主要標準，它的空中接口標準是公開的，這和GSM一樣，所以對用戶是極為有利的，用戶可以挑選自己喜歡的價廉物美的手機，因為這樣在各個手機制造商存在著競爭的機制。但是GSM的手機如果國內生產商要生產需按協議向有關公司繳納專利費用，恐怕TETRA也是這樣。另一方面，TETRA系統的內部接口標準ETSI并未統一，這可能對生產商和運營商是不利的，也即國內生產商想和生產TETRA系統的廠家合作生產可能會有一些周折。據了解TETRA

MoU官員在談及和中國的廠商進行合作生產時就證實，必須確立一個具體的生產TETRA的廠家和一個中國廠家之間的合作伙伴關系，因為各個生產TETRA的廠家都各自擁有自己的知識產權，如最近幾個公司剛和我國信息產業部簽訂的轉讓TETRA知識產權協議中，Motorola有3個、Nokia有2個而Thomson有1個。所以它就象現在MPT-1327信令的模擬集群通信系統一樣，雖然是歐洲的公開標準，但生產MPT-1327信令的集群通信系統廠家之間的競爭卻從未停止過。因此TETRA系統的生產商和運營商雖然成立了MoU（已有60多個單位參加），但MoU內部的各個廠家之間在聯合的基礎上也還存在著競爭和利害關系，而TETRA

MoU又無權代表各個廠家來處理商務決定，每個廠家都具有獨立進行知識產權的商務談判的能力。TETRA還有一個論壇(Forum)，由于剛建立不久，所以他們的活動還不多。

7、當前TETRA的手機價格還相對較高，但有一些生產商表示到2001年底800MHzTETRA的新型手機將會降到600美元一臺。但除了TETRA系統和手機的開發與生產已引起許多公司重視外，對TETRA的應用開發也已引起了眾多開發商的重視。據了解目前有超過40個公司在作這些工作，如連接應用、和IP的結合、數據庫訪問、圖像傳輸、與計算機的連接以及稱為中間件(Middle

Ware) 等等。的確TETRA的二次開發值得重視，也確大有文章可做。

總的來說，TETRA系統已經引起我國有關部門和單位的興趣和重視，目前在我國生產TETRA系統和設備的國外公司或其代理也都活躍起來，它們看到了中國的大市場。因此前一段時間TETRA在我國的發展雖稍滯后于iDEN，但按照目前的發展，相信會很快趕上來，甚至超過。

二、iDEN

1、iDEN系統的前身是MIRS系統，它最初設計是作共網用的，因此iDEN除了以指揮調度業務為主外，還兼有性能較強的雙工電話互聯、數據和短消息等功能。由于iDEN的電話互聯部分采用了數字蜂窩通信系統類似的結構，因此有人認為iDEN是GSM的一種技術，其實它與GSM是完全不同的技術。首先iDEN是數字集群系統，它是以調度業務為主，兼有電話互聯等功能，而GSM完全沒有調度功能；第二iDEN采用的編碼方式和調制方式與GSM完全不同；第三，iDEN的頻譜效率要遠大于GSM，iDEN在25KHz信道上可傳輸6個話路，而GSM在200KHz信道內傳送8路話音；第四

iDEN具有分組交換功能，而GSM沒有；第五iDEN與GSM的空中信令接口不同，iDEN采用的是MObiS接口。

iDEN系統的電話互聯部分雖采用與數字蜂窩通信系統GSM類似的結構，但兩者之間也有許多不同。如：鑒權算法不同，iDEN采用CAVE38算法，GSM采用A3算法；語音編解碼不同，iDEN的編譯碼器適應VSELP編碼方式；

iDEN具有重疊尋呼功能，即一個基站可編程到多個位置區，這樣，就減少了移動用戶位置更新的次數，節省了系統資源；對用戶越區切換，iDEN系統首先要監測目標小區的信號質量達到一個可接收的標準值，以確保切換質量，而GSM系統無該功能。

2、iDEN最早設計是用作共網大系統，至少是5萬，多到20萬用戶的大網，因此它的交換機價格十分昂貴，據說一個10萬用戶的交換機至少要1000萬美元，因此許多用戶只能望之興嘆了。因為建一個5～10萬用戶的iDEN網通常需投資2000萬以上美元，這個費用一般的專用網是不可及的。因此Motorola公司也向小型化發展，推出了一個iDEN的小系統－－HARMONY。目前的HARMONY系統按5000用戶設計的，它用控制器代替了費用較貴的交換機。因此一個具有8～10個基站的HARMONY系統價格約為200～300萬美元。關于HARMONY向iDEN擴容的問題，公司明確表示基站設備不需改變，只需更換交換機，而原HARMONY的控制器可放置在擴容的用戶密集區。由于系統的設備均已模塊化，所以如需擴容，增加相應的接口板就可以了，所以它可以平滑過渡。

3、iDEN具備了基本的調度功能，也具有虛擬專用網的功能。因為iDEN系統是以調度為主的、又是根據共網考慮設計的系統，所以它的基本調度功能包括：團組通話，私密通話，通話提示，來電顯示。調度的先進功能包括：優先級，緊急呼叫，狀態信息，多組掃描，限區服務，孤立站運行，住家小區，調度臺等。它的優先等級共15級。

iDEN系統也有虛擬專用網。虛擬專用網(VPN)是iDEN系統在實際使用過程中，由運營商和客戶提出的一種增值服務網(VAS)。通過虛擬專用網這種服務，最終用戶可以管理其終端用戶的終端設備的配置，包括開戶、增加新業務、更改調度私密號、組號、電話號碼、重新編組以及隨時取得詳細通話清單和使用統計等。虛擬專用網在實際使用中，主要是對終端數量比較多、需要比較頻繁更改終端信息、和因保密原因或其他原因需要自己控制終端設備的用戶。虛擬專用網因用戶的類型和使用內容也不相同。

4、iDEN系統每年都要推出二至三個新的軟件版本，現在已經發展到版本9.1，隨著每個版本的推出，都會有新的功能產生。如2000年推出的版本8.0就有跨大組調度呼叫，而2002年即將推出的版本9.8將增加調度漫游等。另外，據Motorola公司宣布，它們正在開發在25kHz帶寬內安排12時隙的系統等。

5、iDEN系統目前在中國福建省建的網已經運行了三年，而正式運營也近一年半，深圳和上海的網也在建設；此外重慶的iDEN網已簽了合同。據了解還有部門和公司也已基本確定要選用iDEN系統。另外，去年iDEN系統已經國家無線電監測中心測試（據悉指標合格），所以從目前來看它在中國的發展比TETRA稍微快一些，但這與它早進入中國市場有關。

6、Motorola公司于去年3月已向我國信息產業部的有關領導部門正式書面表示，它們決定把開發的iDEN數字集群通信技術所采用的包括空中接口標準和系統內部所有的接口標準在內的全部接口協議文件向我國境內的所有對iDEN感興趣的企業和其他機構開放，并免費提供。因此它已引起我國有關部門和單位對它發生興趣，如大唐電信已經和它簽訂了協議，目前已經開始研制和生產，而另一家公司也準備與它簽訂、合作。

7、當前iDEN系統的一個較受歡迎的原因是它的手機品種較多、樣式比較新穎，而價格又較低，而價格在200～400美元之間（可能還會下降），目前包括最新的i2000雙頻手機在內它已有九個品種的手機。因此這可能是它的一個暫時的優勢。

總之，iDEN當前在中國的發展比TETRA可能快半拍到一拍，但這只能是暫時現象，要保持下去，還必須作艱苦的努力，iDEN確有許多技術是不錯的，如它采用的M-16QAM調制（還要向64或256QAM發展），從技術上將比*/4DQPSK的難度要大一些等，應該說，Motorola公司在無線技術上有它的長處并有一些新技術的儲備，所以相信iDEN將會不斷推出它的新技術和新產品。

綜上所述，數字集群通信必將在我國的指揮調度通信業務中上演一個重要的角色，并且它將隨著時間的推移起著越來越大的作用。因此在發展我國的數字集群通信中，首先不能再象發展模擬集群通信那樣走彎路、受誤導；第二要在政府領導部門的關心、支持和引導下，積極穩妥、有序地發展。這也是在集群通信應用與發展論壇上，眾多的領導、專家、使用部門、生產供應部門、運營部門一致的看法。愿數字集群通信在我國能順利地發展。