集群通信技术
① 什么是集群通信
集群通信业务是指利用具有信道共用和动态分配等技术特点的集群通信系统组成的集专群通信共属网，为多个部门、单位等集团用户提供的专用指挥调度等通信业务。集群通信系统，是一种高级移动调度系统，代表着通信体制之一的专用移动通信网发展方向。 CCIR称之为Trunking System（中继系统），为与无线中继的中继系统区别，自1987年以来，更多译者将其翻译成集群系统。
② 集群通信的发展的现状
TETRA（陆地集群无线电系统）是一种基于数字时分多址（TDMA）技术的无线集群移动通信系统，是欧洲电信标准组织（ETSI）制订的数字集群通信系统标准。它是基于传统大区制调度通信系统的数字化而形成的一个专用移动通信无线电标准。
TETRA数字集群通信系统可在同一技术平台上提供指挥调度、数据传输和电话服务，它不仅提供多群组的调度功能，而且还可以提供短数据信息服务、分组数据服务以及数字化的全双工移动电话服务。TETRA数字集群系统还支持功能强大的移动台脱网直通（DMO）方式，可实现鉴权、空中接口加密和端对端加密。TETRA数字集群系统具有虚拟专网功能，可以使一个物理网络为互不相关的多个组织机构服务，并具有丰富的服务功能、更高的频率利用率、高通信质量、灵活的组网方式，许多新的应用（如车辆定位、图像传输、移动互联网、数据库查询等）都已在TETRA中得到实现。
近两年，TETRA数字集群系统在全球，尤其是欧洲市场得到了较为广泛的应用。截至2004年12月，全球已签订的TETRA合同总数为615个，比2003年同比增长90%。这些合同分属全球70个国家，其中欧洲地区占全球合同总数的75%。由于亚太和中东地区的数字集群市场正处于快速发展阶段，因而也为其提供了良好的市场机会。
从目前的数据来看，TETRA在全球各区域的发展中，签订合同数目同比增长最快的区域为亚太地区，增长率高达139%；其次是中东，增长率达到114%；而在西欧地区的增长率也达到110%。
在合同的数目方面，2004年签订TETRA合同数目最多的国家前三名依次为英国、法国、荷兰―主要还是在欧洲地区。
在中国，几种数字集群通信技术体制中，目前TETRA系统的应用相对占多数，主要用于政府、铁路、地铁、航空、机场、水利等部门。
由于TETRA具有独特的技术优势，对于强力部门专网专用较有吸引力，目前其全球用户主要分布在公共安全/交通/PAMR/公用事业/政府/军事/石油/工业等领域，其中公共安全和交通部门占有的市场份额超过65%。在亚太地区，目前基本上应用于公共安全/交通/PAMR/公用事业领域，市场发展潜力很大。
但是，目前TETRA网络对外互联部分技术尚未完全公开，不同厂家的TETRA产品目前还没有完全实现互联互通，不同网络之间的用户和业务的互通乃至异地漫游还存在一些问题。另外，TETRA的系统设备采购、建网成本和终端价格较高，这些都在一定程度上制约着TEREA的进一步发展。 iDEN（集成数字增强型网络）是美国摩托罗拉公司研制和生产的一种数字集群移动通信系统，它的前身是MIRS系统，最初设计是做集群共网应用，因此除了以指挥调度业务为主外，还兼有双工电话互联、数据和短消息等功能。
在技术方面，iDEN 具有以下一些特点：
首先，在功能方面，iDEN在传统的调度通信基础上，大量吸收了数字蜂窝通信系统的优点，增强了电话互联功能，其无线电话功能与个人移动通信系统同在一个水平上，同时将数字蜂窝通信系统的增值业务如短信息服务、语音信箱及基于IWF上的电路数据应用于iDEN系统中；
第二，iDEN可以较高效率地使用传统的频谱，iDEN点赞传统的800MHz频谱（806MHz～825MHz，85lMHz～870MHz），除欧洲外，该段频谱在全球被广泛应用于集群通信，无需调整，iDEN可以使用不连续频点，方便运营商灵活配置频率资源，通过TDMA技术，iDEN将一个25kHz的物理信道划分成6个数字通信时隙，频率利用率较高；
第三，iDEN点赞独特的MI6QAM的调制技术，使每一个25kHz的物理信道（含6个通信时隙）的速率达到64Kbps，同时使邻道抑制达到60dB以上，这一高效的调制技术保证了集群通信数字化进程中数字与模拟系统的共存，iDEN的话音编码方式采取4.2Kbps的VSELP，可在6:1的压缩下保证话音的质量；
第四，蜂窝式的小区结构提高了网络的覆盖能力，iDEN点赞7×3的小区复用方式，将一个基站分为扇形小区，扩大小区的容量，提高大地域的组网能力，同时，还可以采取全向基站的方式，以12×1的全向小区复用方式，因地制宜，逐步发展；
第五，可以实现跨系统调度通信。
目前iDEN技术体制主要用于数字集群共网系统应用，美洲和亚洲为其主要市场。在美洲，美国、加拿大、阿根廷、巴西、哥伦比亚、墨西哥、秘鲁等国都有iDEN系统的部署； 在亚洲，日本、韩国、中国、菲律宾、新加坡、以色列等国都可以见到iDEN网络。其中，由美国Nextel公司（现已与其他移动运营商合并）运营的iDEN网络是目前全球最大、发展最完善的iDEN网络。
iDEN网络的服务对象比较广泛，包括政府机构和各种企业用户，如：建筑业、维修服务业、能源电力业、商品零售和批发、农林采矿业、广播出版业等。
但是，由于iDEN系统是由摩托罗拉独家生产制造，接口没有公开，目前网络设备主要由摩托罗拉供应，因此系统设备采购、建网和终端成本比较高。而且，由于研发年代较早，虽技术比较成熟，但对新业务支持能力相对较弱。 GOTA（开放式集群架构）是中国中兴通讯提出的基于集群共网应用的集群通信体制，也是世界上首个基于CDMA技术的数字集群系统，具有中国自主知识产权，具备快速接续和信道共享等数字集群公共特点。GoTa作为一种共网技术，主要应用于共网集群市场，其主要特色在于更利于运营商建设共网集群网络、适合大规模覆盖、频谱利用率高、在业务性能和容量方面更能满足共网集群网络和业务应用的需要。
GoTa采用目前移动通信系统中所采用最新的无线技术和协议标准，并进行了优化和改进，使其能够符合集群系统的技术要求，同时又具有很强的共网运营能力和业务发展能力，满足集群未来发展的需求。
GoTa可提供的集群业务包括：一对一的私密呼叫和一对多群组呼叫；系统寻呼、群组寻呼、子群组寻呼、专用PTT业务等特殊业务；对不同的话务群组进行分类，例如永久型群组和临时型群组，用户可对其群组内成员进行管理。除了集群业务以外，GoTa还具有所有新的增值业务，如短消息、定位、VPN等，这些业务和集群业务结合起来，可为集团用户提供综合服务。
GoTa成功解决了基于CDMA技术的集群业务关键技术。为了能够在CDMA网络上进行PTT通信，并且不影响原有CDMA系统已具备的业务功能和性能，GoTa围绕着无线信道共享和快速链接这两项关键技术提出解决方案，使新增的集群业务不会对传统通信业务和网络资源带来不利影响。与传统集群通信方式相比，GoTa技术的优势有：技术先进、业务丰富、投资少、见效快、运营成本低。
2004年3月19日，中兴通讯GoTa产业联盟启动，冠日、青年网络、南方高科等终端厂商开始与中兴通讯合作，共同推动GOTA产业的发展。
目前，中兴通讯已经与中国铁通、中国卫通两家基础电信运营商合作开展了GOTA数字集群商用试验，此外，还赢得了俄罗斯、挪威、马来西亚、泰国、埃及、阿尔及利亚等十余个国家和地区的数字集群项目，其中挪威和马来西亚的都是商用网络。
尽管从目前来看，iDEN、TETRA技术相对来说已较成熟，但是这两者价位都太高；GoTa的性价比好、前向发展轨迹清晰、多业务增值能力强、安全保密性及可信任性好，只是成熟度相对差些，需要时间完善。因此，在一定时期内，TETRA、iDEN、GoTa等在中国市场上将会有不同的基本市场定位，在竞争中共存，并由市场用户选择而决定其未来发展。 GT800是华为提出的另一项中国具自主知识产权的基于时分多址的专业数字集群技术，通过对TDMA和TD-SCDMA进行创造性地融合和创新，为专业用户提供高性能、大容量的集群业务和功能。技术创新集中体现在集群特性的实现与增强方面，目前已形成数十项集群技术核心专利。
GT800的技术优势主要体现在以下几点：
一、覆盖广，由于采用TDMA的技术体制，GT800每个信道的发射功率恒定，覆盖距离仅受地形影响，能够在共享信道情况下实现广覆盖，在用户量增多的情况下，小区覆盖不受影响，各集团共享整个GT800网络覆盖服务区，真正体现GT800集群共网的广覆盖，广调度，充分利用频率资源的特性；
二、一呼万应，GT800继承了业界成熟的数字集群技术体制，实现了真正的信道共享，组内用户的数量不受限制，用户之间不会互相干扰，真正实现一呼万应；
三、动态信道分配，在话音间隙释放信道，讲话时才分配信道，大大地提高了系统组的容量，即使在容量负荷极限，也能够保证让高优先级用户顺利通话；四、提供了面向3G的可持续发展能力，基于TDMA制式的第一阶段的GT800系统，可以方便地向TD-SCDMA第二阶段的GT800系统演进，充分体现保护用户投资的设计理念。
前几年，华为、SAGEM、波导、东信、夏新和科健等国内外六大通信设备及终端厂商联合发起“GT800数字集群产业联盟”，共推GT800数字集群通信技术与产品的发展。
③ 数字集群通信是什么
数字集群通信网是二十世纪末兴起的新型移动通信系统，它除了具备公众移动通信网（GSM、CDMA）所能提供的个人移动通信服务外，还能实现个人与群体间的任意通信，并可进行自主编控，是集对讲机、GSM、CDMA和图像传输于一体的智能化通信网。
数字集群通信在技术上的特点和优势决定了它不仅具备个人通信的全部功能，而且它能控制与实现个人与群体间任意通讯，保密性高，功能丰富，真正全面实现了通讯的智能化。
另外，经调研80%通话来自于团队内部的工作联络，数字集群由于其内部矛盾通话成本极低，从而大大降低了团队的通信开支，在强调社会管理成本控制和企业成本核算的今天，数字集群通信网特别适合中国国情，能为使用者带来明显的经济效益。
数字集群通信网主要应用于政府管理部门、工商企业、公安、铁路、交通、水利、能源、工商、税务、证券等企业内部联络和指挥控制。同时，某些专业人士对它也有极大的需求。无论大型演习或是防讯抗洪斗争，有了全通网，调动千军万马从此无需千呼万唤；警察执勤巡逻，可以利用手机即时与其专用数据中心查证，伪造证照立马现形。
数字集群通信系统因其先进的技术特点满足了众多专业用户无法在传统通信业务中解决的需求，发展空间广阔。美国著名数字集群运营商Nextel已建立了覆盖全美的数字集群商用共网，成为唯一能在美国全境自动漫游的系统，目前用户已超过1000万，并且连年赢利，成为美国电信运营商中的佼佼者,深受广大投资者追捧。在欧洲，英国Dolphin电信公司的数字集群通信系统已覆盖全英97%人口的地区，每个用户的股票市值已超过六千美元。法、德、芬兰等许多欧洲国家也正在建设数字集群通信网。国际数字集群协会的专家经分析认为，数字集群将在今后几年内成为无线通信的最有增长潜力的市场，其用户数将增长到公共移动用户的1/5以上。
由于公众移动网技术原理和硬件原因，第二代公众移动网（GSM）无法具备群体调度功能，在第三代公众网（CDMA）和第四代公众网的标准中也无法包括组呼、群呼等等集群通讯特有的功能，所以在可预见的若干年内公众移动通讯不可能替代数字集群网，两者互为补充。
④ 什么是集群
集群是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。
1、该系统具有的可用信道可被系统的全体用户共用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。
2、集群通信的最大特点是话音通信采用PTT，以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能，它的运作方式以单工、半双工为主，主要采用信道动态分配方式，并且用户具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以一呼百应。
3、集群系统控制器能把有限的信道动态地、自动地最佳分配给系统的所有用户，这实际上就是信道全利用度或我们经常使用的术语“信道共用”。
(4)集群通信技术扩展阅读：
集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。
该系统具有的可用信道可为系统的全体用户共用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。
集群通信的最大特点是话音通信采用PTT(Push To Talk)，以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能，它的运作方式以单工、半双工为主，主要采用信道动态分配方式，并且用户具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以一呼百应。
追溯到它的产生，集群的概念确实是从有线电话通信中的“中继”概念而来。1908年，E．C．Mo1ina发表的“中继”曲线的概念等级，证明了一群用户的若干中继线路的概率可以大大提高中继线的利用率。
“集群”这一概念应用于无线电通信系统，把信道视为中继。“集群”的概念，还可从另一角度来认识，即与机电式(纵横制式)交换机类比，把有线的中继视为无线信道，把交换机的标志器视为集群系统的控制器，当中继为全利用度时，就可认为是集群的信道。
集群系统控制器能把有限的信道动态地、自动地最佳分配给系统的所有用户，这实际上就是信道全利用度或我们经常使用的术语“信道共用”。
⑤ 华为的集群通信技术体制是什么
在国内，目前能够提供完整的数字集群设备和终端的系统包括华为公司开发的基于GSM的数字集群通信系统（GT800系统）和中兴公司开发的基于CDMA的数字集群通信系统（GoTa系统）。