作者：龐英文

    本文分析了GT800集群系統設計思路，具體介紹了GT800系統的網絡結構和各網絡部件的功能，并重點描述了GT800集群系統的技術創新和技術優勢；最后對我國未來集群應用的情況作了猜測。

    l  前言

    集群通信系統是移動通信系統的一個重要分支。它的發展經歷了三個階段：20世紀五六十年代的無線電對講機方式，通信的雙方或多方在約定的頻點使用對講機完成通話，七八十年代的由單/多頻道、單/多基地臺構成的模擬通信系統，九十年代的基于TDMA方式的數字集群通信系統。

    我國集群通信發展不算晚，但是引入的技術和制式不一，技術落后，各集團獨立建設，從而形成各自為政的局面，導致頻率利用效率低下，建設成本高，維護費用高等弊端。隨著集群通信技術由模擬向數字發展，集群網絡建設也呈現由獨立建設專網向集群共網的建設思路發展，使得運營集群網絡成為可能。

    GT800是華為公司自行研發的、基于TDMA方式、擁有獨立知識產權的數字集群系統，GT800系統除了具備歐洲集群標準TETRA和摩托羅拉的iDEN集群系統的集群調度功能外，還提供了集群共網運營的能力，適應今后我國建設集群共網的發展需要。

    2  GT800技術介紹

    2.1基本設計思路

    模擬的集群系統相互干擾強，功能有限，集團單獨建設一個集群調度專網系統，成本高，維護費用高，頻率利用率低。因此集群系統的發展有兩個明顯趨勢：由模擬向數字發展，由專網向共網發展。

    共網的集群通信系統，既要滿足一般的集群通信調度的要求，也要滿足如公安、消防、交通、防洪搶險等實時要求很高的部門作業要求；共網的集群通信系統既要滿足單個集團的集群調度，也要滿足城市的應急聯動跨部門、跨指揮調度需求。

    面向未來發展的共網集群調度系統，除了提供傳統的語音群呼等一些基本的集群調度功能外，還提供面向數據業務應用的集群調度功能，并且要保護用戶的投資，平滑向新技術過渡，平滑向客戶提供新業務。

    因此，GT800系統采用了具有成熟應用的TDMA技術，面向共網運營的設計；提供高性能的集群通信調度功能，滿足不同部門的需求；提供各部門可以進行專網調度，授權部門可進行應急聯動跨部門調度；提供語音和數據業務相結合的集群調度功能，面向未來，平滑向未來移動通信技術過渡的設計方案。

    2.2網絡結構

    基于TDMA技術的GT800系統網絡結構大概包括如下幾大網絡單元：MSC、BSC/PCU、BTS、HLR、GTAdapter、SCP等。

    2.3GT800網絡單元

    (1)移動交換中心(MSC)

    MSC對呼叫進行控制，是集群調度通訊的控制中心，治理MS在本網絡內以及與其他網絡(如PSTN/ISDN/PSPDN、其它移動網等)的通信業務，并提供計費信息。

    (2)拜訪位置寄存器(VLR)

    VLR存儲進入控制區域內已登記用戶的相關信息，為移動用戶提供呼叫接續所需的必要信息，可以看作一個動態數據庫。

    (3)組呼寄存器(GCR)

    GCR用來存儲語音組呼的相關數據，為在控制區域內進行VGCS(語音組呼業務)、VBS(語音廣播業務)等集群調度通信提供必要信息。

    (4)歸屬位置寄存器(HLR)

    HLR是GT800系統的中心數據庫，存儲著該HLR控制區內的所有移動用戶的相關數據。

    (5)FollowMe功能節點(FN)

    FN存儲著功能號碼與相關用戶號碼間的對應關系，并以此為根據完成功能號碼尋址過程中功能號碼到真實用戶號碼的翻譯。

    (6)基站控制器(BSC)

    BSC主要負責無線網絡資源的治理、小區配置數據治理、功率控制、定位和切換等，實現強大的業務控制功能。

    (7)基站收發信臺(BTS)

    BTS是無線接口設備，它由BSC控制，主要負責無線接續，完成無線與有線信號的轉換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。

    (8)移動臺(MS)

    MS是移動用戶設備部分，支持VGCS、VBS、FN等集群通訊調度業務。

    (9)GTAdapter

    該設備是一臺服務器，向各集團用戶的遠程調度維護操作中心提供集群調度通信服務。GTAdapter連接MSC、HLR、SCP，將遠端操作終端的服務請求，提交給相關設備，將服務的響應回送給遠端操作維護終端。各集團通過該服務器，可以自行進行需要的集群調度功能，因此對集團用戶來說，雖然在同個集群共網下，但感覺似乎是自己建設了一個集群調度專網一樣。

    (10)集團用戶遠端操作維護中心

    各集團用戶的操作員通過該終端，接入GT800系統的GTAdapter服務器，進行集團用戶的治理和調度維護的操作，如進行動態重組等。

    (11)BAU計費治理單元

    GT800產生的話單，送到該單元進行暫存，該單元通過FTP或FTAMP和計費中心連接，進行話單的傳送，保證話單信息的完整和不丟失。

    (12)PBX小交換機

    企業的小交換機PBX可以通過PRA信令接入GT800的MSC，提供固定電話的調度員等功能。

    (13)SCP智能設備

    該套設備包括SCP、SMP、Webserver等一套的智能設備，向用戶提供智能的VPN業務平臺。

    GT800技術創新

    (1)共網集群調度

    傳統的集群通信網絡，一般都是一個集團或企業單獨建設個專門的集群網絡，這樣的集群系統組網能力有限；有些系統即便是實現了網絡互聯，但是也沒提供相應的功能以支撐不同的集團在同一個集群網下，獨立進行調度以及相應的操作維護等，因此這些集群系統沒有具備共網運營集群通信的要求。

    GT800系統提供先進的集群調度功能，滿足多站覆蓋、多點互聯的網絡覆蓋需求；各網絡實體之間的接口公開，滿足集群共網的網絡互聯的要求。在GT800網絡下，各集團用戶共享整個網絡資源，在GT800網絡覆蓋范圍內都可以享有系統提供的服務。

    同時，GT800系統通過GTAdapter服務器，提供虛擬專用網功能，各集團雖然在同一個GT800網絡里，但是通過虛擬專用網功能，各集團可以單獨進行本集團的集群調度，比如進行本集團的用戶治理，對本集團用戶進行相應的編組，或啟動一個開放信道進行集群通信等，集團與集團問的這些集群調度互不影響。

    GT800系統的GTAdapter服務器對授權用戶還提供可以進行跨集團的集群調度功能，該功能可以應用在城市應急聯動系統，或其他需要跨部門協同工作的場合。

    GT800系統通過其強大的組網和覆蓋能力，以及強大的虛擬專用網能力，為集群通信共網運營開創新的局面。

    (2)高度安全性

    GT800針對集群應用的特點和需求，提供了一整套完善的安全機制：用于系統和用戶相互確認的雙向身份鑒權機制、確保無線空間傳輸的話音或數據信息保密的機密性機制、確保整個體系框架內傳輸信令不受到破壞的完整性機制、滿足組呼需求的群組安全機制、端對端保密機制、非凡情況下脫離基站直通保密機制等。GT800根據不同行業對安全性的需求，提供不同級別的安全性保障，最大限度保證集群通信的安全，是國內安全性值得信賴的數字集群解決方案。

    (3)優化的共享信道技術

    共享信道是集群系統必須具備的技術要求。通過共享信道技術，才能在集群調度組呼情況下，節省信道資源。GT800通過信道共享，實現群組業務，極大地提高了網絡資源的利用率，又保證了其它集群特性很好地實現，涉及數以千計用戶的GT800群組業務，只需通過共享一個業務信道實現，呼叫發起方共享上行信道，接聽方共享下行信道。GT800優化的信道共享技術，保證了集群業務的高質量。

    (4)快速的呼叫接入技術

    集群通信一個重要的特征就是PTT(PushToTalk)一按即通，要求快速建立呼叫；呼叫建立時間是衡量集群通信系統的一個重要指標。GT800根據快速呼叫建立的特定要求，創造性地進行呼叫流程設計、無線接口增強、網絡層次優化等，通過多個層面的創新，完全滿足專業用戶的快速呼叫建立要求。GT800的快速接續特性突出，初始呼叫接續速度小于600s，PTT速度小于200ms。

    4  GT800技術優勢

    (1)廣覆蓋、廣調度

    GT800覆蓋由于采用TDMA的技術體制，每個信道的發射功率恒定，覆蓋距離僅受地形影響，能夠在共享信道情況下實現廣覆蓋。在用戶量增多的情況下，小區覆蓋不受影響。各集團共享整個GT800網絡覆蓋服務區，真正體現GT800集群共網的廣覆蓋，廣調度，充分利用頻率資源的特性。

    (2)一呼萬應

    GT800繼續了業界成熟的數字集群技術體制，實現了真正的信道共享，組內用戶的數量不受限制，用戶之間不會互相干擾，真正實現一呼萬應。

    (3)動態信道分配

    GT800還采用了動態信道分配的方式，在話音間隙釋放信道，講話時才分配信道，大大的提高了系統組的容量。即使在容量負荷極限，也能夠保證讓高優先級用戶順利通話。

    (4)面向3G發展

    通過對TDMA和TD-SCDMA進行創造性地融合和創新，GT800系統在為專業用戶提供高性能、大容量的集群業務和功能同時，也提供了面向3G的可持續發展能力。基于TDMA制式的第一階段的GT800系統，可以方便向TD-SCDMA的第二階段的GT800系統演進，充分體現保護用戶投資的設計理念。

    5  總結

    在過去，我國的集群系統都是采用國外廠家的設備，價格昂貴，各廠家設備之間接口不開放，導致相互之間不能互聯互通，很大承度上制約了我國集群系統應用的發展。基于TDMA數字制式的共網集群的GT800系統，無論是在性能還是業務提供方面，都達到行業的領先水平；同時基于TDMA制式的GT800系統，具有極高的性價比；面向3G，方便向今后的TD-SCDMA演進，充分保護用戶的投資和同步先進的技術，GT800集群共網系統將會在我國集群應用中發揮越來越重要的作用。