摘要 文章分别从技术上、经济上对“发展数字集群指挥调度共用网”的可行性进行了分析论证，指出采用TETRA体制发展全国数字集群共用网不仅是完全可行的，而且也是最为有利的。
关键词 模拟集群通信 数字集群通信 共网建设 可行性
1 技术上发展全国数字集群共用网的可行性
自进入上个世纪九十年代，模拟集群移动通信系统技术就已经落后，表现为频谱效率不高、功能不强、不易联网、不便加密、不能传输数据，再加上多种制式、信令不一、无法兼容、互不相通，给广域全程调度带来严重障碍，显然适应不了各专业部门未来发展的需求。从那时以来，各种通信系统的全数字化已是大势所趋，国际电联制定的数字集群报告(ITU－R Document8／12－E)，提出了为调度的专用(PMR)和共用(PAMR)数字陆地移动系统的总目标：
◆提供较高的频谱效率，在有限的频谱资源内较模拟系统供应更多的用户；
◆通过网络提供较高的平均话音质量水平和用于私人的加密话；
◆提供用户许多话音和非话业务及功能，这些业务及功能应与由公众固定网(PSTN，PDN，ISDN等)所提供的兼容；
◆提供用户各种应用以满足其要求，从手持机到车载台，具有话音和数据接口；
◆移动和基础结构设备使用现代技术，以达到对重量、功耗和费用的节约。
1.1数字集群系统提供的基本业务
该报告提出数字集群系统提供的基本业务可分为三类：
(1)用户终端业务
用户终端业务应包括：集群和非集群能力，允许直接移动对移动和用户任选的成组语言呼叫功能，允许选择并保密呼叫。
提供电话、传真和某些扩展业务，例如交互视传、用户电报等。
(2)承载业务：
承载业务应包括：电路方式数据功能，允许非保护数据最小7.2kbit／s及保护数据最小4.8kbit／s。
分组方式面向连接数据功能和无连接数据功能。
(3)补充业务：
补充业务应包括：专用移动无线电(PMR)类补充业务，如接入优先、抢占优先、优先呼叫，内部呼叫、控制转移、迟入网，由调度员授权的呼叫，环境监听、慎密监听，地区选择，短号码寻址，通话方识别，动态组数目指配，等等。
电话类补充业务，如表列搜寻呼叫，呼叫转移——无条件／忙／不回答／达不到，呼叫禁止——呼入／呼出，呼叫报告，呼叫等待，呼叫／被连接线路身份表示，呼叫／被连接线路识别限制，对遇忙用户／对不回答呼叫接通等。
从上可以看出，数字集群基本涵盖了大多数专业网的使用要求，也就是说今天的移动通信技术可以提供数字集群系统作为统一专业网的基本平台，用以构成多个虚拟专用网(VPN)向不同使用部门提供不同专业服务。因此，也就有可能实现“只用一种技术体制的集群通信系统来满足全国各部门专网的不同需求”。
1.2欧洲ETSI标准TERTRA体制优势
国家数字集群标准工作组经过多次研讨，确定在符合国际电联ITU-R报告，且满足我国各专业部门技术要求的前提下，遵循性能价格比、标准公开性、技术先进性、系统灵活性与环境适应性等五项优选准则，对7种技术体制的8000多页标准资料进行消化分析，在大量研究论证的基础上，认为欧洲ETSI标准TETRA空中接口最符合五项优选准则，具有明显优势：
(1)系统可小可大
扩容可以逐步模块化增加，适用于小、中、大型调度系统；设计组网灵活，既适应于专用网，也适应于共用网。
(2)调度业务丰富
功能齐全，可以按需选配，可以脱网直通，既可配置最基本的调度业务，也能配置为适应多种需求的复杂系统：满足民用和公共安全等不同用户的需求。
(3)加密方式灵活
除公共密钥加密外，可以建设有鉴权、无鉴权、有空中接口加密、无空中接口加密、端对端加密等系统，满足普通、商业、秘密、机密等不同级别需要。
(4)空中接口标准开放
各公司均可按标准生产数字集群系统设备，参与竞争，基站与移动台之间有IOP(互通性)试验保证，不至于造成独家垄断市场的局面。
(5)多制造商供货
无论是初建还是扩容，运营者可以在多家供货商之间进行选择，用户也可以选择不同厂家的移动台，以达到最佳性价比。在维修服务方面也将有多家保证。
TETRA在欧洲的德国、英国、瑞典、挪威、芬兰、比利时等国家已经建设或正在建设全国专业共用网。近几年，亚洲的印尼、马来西亚、越南、韩国、印度等国也在建设全国专业共用网。TETRA数字集群共用网发展迅速、运行正常、效果良好，正逐步取替模拟集群产品。我国北京、上海、广州的建网使用实践也表明，采用TETRA这一体制来发展全国数字集群共用网技术上是完全可行的，这为我国新的数字集群通信运营商以较低的成本建网和运营提供了技术基础。
2 经济上发展全国数字集群共用网的可行性
2.1专业通信市场激增
据过去主管部门组织调查所作的保守预测，专业移动通信的潜在市场需求为移动台800～900万部，信道14～15万个，产值约500亿元。其中数字集群共用网10年用户可达400万部。如按国际上专业移动用户为公众移动用户的1／100估算，2012年我国公众移动用户将超过9亿户，那么届时专业移动用户将可能为900万户。因此，数字集群的潜在市场虽不如数字蜂窝那么巨大，但仍可以说是一个不容忽视的有足够吸引力的市场。
随着社会经济的发展，人们对专业移动通信网的需求和依赖性增加，从而将促使其用户数量大大增加。专业网的用户主要是公安、武警、消防、防汛、急救、交通、出租汽车和生产性单位，除了上述的那些单位外，像建筑业、酒店业、旅游业以及其他的一些行业也都使用了或正在要求使用这类设备；而原来的使用单位所需的移动台的数量也有大幅度的提高。以出租汽车业为例，十多年前刚兴起时，一个中等城市仅有不到千辆的出租汽车，而现在则达万辆之多。许多在过去年代建起的模拟专业移动通信系统已到了该报废的期限了。公众网和专业网从目前来看，还是相互独立的，互相不能取代。因此，专业网用户与公众网用户之比可能提高到1：50。TETRA－MOU的主席曾有如下的分析：
对于一个有5000万人口的欧洲国家来说，TETRA的用户数应该在100万左右。专业网用户组成大概有如下的比例：
公安(警察、消防及救护)25％；公益(水、电、气、热等)15％；政府(如公路、房屋等)10％；铁路、公共汽车和出租车10％；邮政8％；托运5％；保安5％；石油化工5％；建筑业5％；其它12％。
我国北京正通公司是当前国内最大的地区TETRA政府共用网。在网用户86000户，2010年北京移动电话用户2129.8万户，比例仅占0.4％。
目前网络内用户组成比例为：
公安53.1％；政府25.1％；公益4.4％；交管
10.4％；其它公共安全用户7.0％。
从上可以看出，公共安全和政府用户为网络内的用户主体，占95.6％，其中公共安全用户比例为70％。
我国上海国脉公司是地区指挥调度共用网，目前网络内用户组成比例又有所不同：
政府26％；物流业22％；公益(水、电、气、热等)11％；制造业8％；水利、环境和公共设施管理业8％；民防4％；建筑业4％；电信和其它信息传输服务业1％；其它16％。
由此可见，专业网的用户门类很多，广州为亚运会组建的TETRA指挥调度共用网就将市政府所属公安、武警、医院、消防、急救、交通等47个成员单位，以及亚组委及涉亚旅游、宾馆等公用事业部门统一在一套数字集群移动通信网络之中，为45000用户提供了安全、可靠、高效的调度通信服务，市场无疑是很大的。我国目前正处于一个由低水平向高水平发展的时期；由于频率资源的限制、服务对象的不同，将不会也不宜出现象寻呼那样数十家一窝蜂上的局面，最好是全国集中一家采用统一标准、统一建网、统一运营。应该说。现在上是一个较好的时机，搞专业网的运营公司从长远来看肯定是有前途的。
2.2指挥调度业务旺盛
过去仅仅是话音通信，现在发展到了话音、数据及动态图像等。如GPS(卫星定位系统)技术已经相当成熟，其相应的产品也不少，国内的许多开发商也在开发相应的软、硬件，市场的需求也是很大的。作为监控型的GPS系统，被监控对象的定位信号是要以数据形式传回到控制中心的；又如遥控遥测、防盗报警等等都需要数据传输；但是有一个极重要的环节没有得到很好的解决，就是通信问题，不能满足其要求。而有了数字集群系统，提供各种新业务便易于实现了。如广州亚运会其用户数量、网络规模、网络负荷是历届亚运集群通信网络之最，开幕式当天，承载呼叫高达220多万次的最大话务冲击，创造了历届亚运会之最。随着用户对计算机网络的依赖及对多媒体信息的需求，专业网的用户业务量和带宽需求还会急剧增长。
2.3社会协调需求增加
社会是一个有机的整体，许多社会活动需要各部门的协同工作，市场经济更需要社会的分工合作。一个大型的集会，如北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳大学生运动会这样的大型活动、展会和运动会在我国举办得越来越多，就更需要许多部门的相互配合。在抢险救灾等紧急行动中，就更需要政府、公安、消防、交通、安全及卫生急救等部门的联合作战。在原来各自独立的专业移动通信系统中，七国八制，信令不一，无法兼容，互不相通，就无法完成这样的相互协调。
我国社会主义市场经济已有了相当发展，原有的计划经济管理和专项拨款模式逐步向市场经济转化，为我国发展社会化、市场化的数字集群通信共用网提供了体制和政策基础。
2.4全国联网要求迫切
原有的专业网各自为政，无法实现大区域网络的建设，即使同一技术体制，地区、省市之间也是彼此隔绝，没有联网的。在高速公路、铁路、内河航运、旅游及武警等部门开设的专业网，随着各自业务的发展，也必然要求统一的数字集群系统以便跨部门、跨地区、跨省市以至全国联网。2008年北京奥运会的运动项目和场馆涉及北京、青岛、香港等多个城市，彼此需要密切联系。这样才便于各专业部门或奥组委进行大区域的联合指挥调度。
我国的综合国力比前10年大大增强，经济总量大幅提高；同时社会经济活动频率加快、范围扩大、信息传输量剧增，许多专业团体对可用于广域调度指挥的移动通信业务的需求日益迫切，为我国发展全国数字集群通信共用网奠定了经济和市场基础。
2.5运营成本显著降低
数字集群有专用网(PMR)与共用网(PAMR)两种组网方式，其比较见表1。
我国现有的专业移动通信网多数是由各个团体独立投资建设，如民航、地铁、铁路、航运、高速公路、防汛等仅供本单位内部使用的非经营性专用网，这势必形成投资和维护成本高、频谱资源浪费大、覆盖范围小、调度指挥功能不能充分发挥等缺陷。随着数字集群通信技术的成熟和市场经济发展的要求，国外近几年正在大力推广专业移动通信共用网的建设。
原来各自独立的专业移动通信网频率利用率低，由于信道是固定分配的，当A网部分用户通话占用了全部信道时，属于A网上的所有其他想通话的用户就不能在此段时间内通信，只能等到信道释放后才可再呼叫；此时可能B，C等网信道都处于空闲状态。但属于A网的用户是无权使用其它网信道的，因此这些信道都在浪费。又如防汛救灾通信系统，平时在闲置，汛期不够用。如以地域为单位，由运营服务商投资建设覆盖该地区的经营性的数字集群通信共用网，在该地区的各类团体均可交纳一定费用，以共用网的基础设施为平台建立自己的虚拟专用网，并可与共用网内部及外部的公众交换电话网或其他专用网实现互连；建设数字集群共用网所需的频谱和投资只有所有专业网总和的1／3，可大大节约投资，迅速扩大覆盖区域。运行时可调剂信道余缺，充分利用网络基础设施，从而显著降低运营和维护成本。
2.6建网城市初具规模
目前已建设大型指挥调度TETRA通信共用网的城市有：北京、上海、广州、成都、深圳、青岛、乌鲁木齐，有明确意向建设的城市或地区有：南京、珠海、佛山、海南、沈阳、大连、南宁、厦门和新疆生产建设兵团等。目前已建设本系统指挥调度TETRA通信专用网的专业部门有民航、地铁。因此，完全可能以这些大中城市为本省中心，逐步扩展。只要技术标准统一，就可能逐步联网，最终形成一个数字集群指挥调度全国网。以广东省为例，目前广州和深圳已建成TETRA数字集群网，佛山和珠海正积极筹划建立数字集群网络，推动广东省建立一个全省性网络的时机和条件已基本成熟。完全可能首先将佛山和珠海按广州模式建设，以广州数字集群共用网为中心，联接深圳、佛山、珠海，在十二五期间逐步覆盖珠三角，再建成一个全省性数字集群指挥调度网。由于广东的经济实力，可以比全国先行一步，取得建设和运营专业移动通信共用网的经验，为今后建设和运营全国TETRA数字集群指挥调度共用网奠定基础。
这种以现代高新技术和市场经济原则为基础的组网形式，可实现资源共享、节省建网投资、降低使用成本，提高频谱效率，扩大覆盖范围，开拓服务领域，改善服务质量。因此，从经济上分析建设全国数字集群共用网是可行的，也是最为有利的。
