自從嘎納的3GSM世界峰會(huì )召開(kāi)以后，PTT（Push To Talk）和PoC（PTT over Cellular）就“熱”起來(lái)了，于是乎人們對數字集群通信又提出了疑慮，“GSM和CDMA系統不都可以增加集群通信的功能嗎？何必再新建數字集群通信網(wǎng)絡(luò )呢？”“數字集群通信系統到底還會(huì )有多長(cháng)壽命？”還有一些好心的還對我國剛出現的GoTa系統和GT800系統也提出了疑問(wèn)：“它們是數字集群通信系統嗎？還不是在GSM和CDMA系統上加上PTT嗎？”還有一些對美國的NEXTEL公司更是特別崇拜，認為它們的運營(yíng)模式應該使外國學(xué)習的榜樣，它們已經(jīng)放棄數字集群通信而轉搞PTT了……。甚至還有一些擔心在公網(wǎng)上實(shí)現PoC，對講機也要被淘汰了?？雌饋?lái)這個(gè)被稱(chēng)為“一鍵通”的PTT功能真是神通廣大，似乎是有了它可以代替一切了。
看起來(lái)又得老調重彈來(lái)探討什么是集群通信了？
一、PMR、PAMR和TRUNKING
PMR是Private Mobile Radio的縮寫(xiě)，也有是Professional Mobile Radio的縮寫(xiě)，前者是“私密移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電”的意思，后者是“專(zhuān)用移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電”的意思，但總的意思是相同的，是指專(zhuān)用移動(dòng)通信。
PAMR則是Public Access Mobile Radio的縮寫(xiě)，意思是“公眾接入移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電”是指公用移動(dòng)通信。
但PMR和PAMR是泛指整個(gè)移動(dòng)通信，并不只指集群通信。
集群通信是從后來(lái)提出的Trunking或Trunked來(lái)的。實(shí)際上Trunking或Trunked的本意為中繼或干線(xiàn)，如果直譯還是樹(shù)杈的意思。為了避免與譯為中繼的Repeater的混淆，根據“集小群為大群”的意思，我國老一代的移動(dòng)通信專(zhuān)家確定把Trunking或Trunked譯成集群。當然對集群通信的叫法后來(lái)也有一些不同的看法，有些專(zhuān)家曾提出過(guò)稱(chēng)為集群通信并不合適，但究竟這是一個(gè)叫法，也沒(méi)有必要在名稱(chēng)上爭論。但集群通信是專(zhuān)用指揮調度系統這一點(diǎn)大家都是共識的、肯定的。
我們一直在宣傳集群通信系統是動(dòng)態(tài)共享若干個(gè)信道的多信道中繼（轉發(fā)）系統，集群通信系統是共享資源、分擔費用、向用戶(hù)提供優(yōu)良服務(wù)的多用途、高效能而又廉價(jià)的先進(jìn)無(wú)線(xiàn)電調度指揮系統。對于指揮調度功能要求較高的企、事業(yè)、工礦、油田、農場(chǎng)、公安、武警以及軍隊等部門(mén)都十分適用，集群通信采用單工或半雙工方式，通過(guò)按鍵講話(huà)開(kāi)關(guān)進(jìn)行通話(huà)，效率高。而少數用戶(hù)可配用雙工終端。
這里需要特別指出的是兩點(diǎn)：一是“通過(guò)按鍵講話(huà)開(kāi)關(guān)進(jìn)行通話(huà)”，即使用PTT；二是“動(dòng)態(tài)共享若干個(gè)信道”。這兩點(diǎn)都體現了集群通信是講究頻譜效率的。我們知道在傳統的移動(dòng)通信系統中，當一對用戶(hù)通信接續后就固定分配給他們一對頻率（若以直接通信而不經(jīng)過(guò)基地臺或中繼臺），在這次通信過(guò)程中，用戶(hù)甲用f1 發(fā)，用戶(hù)乙就用f1收，而當乙用f2發(fā)時(shí)則甲就用f2收?？梢?jiàn)f1、f2這兩個(gè)頻率在一次通話(huà)中使用的機會(huì )是小于50％的。這在目前的蜂窩通信中也是一樣，這是信道固定分配方式，但不需要使用PTT，是雙工方式，所以雙方通信很方便，但頻率利用率不高。 集群通信就不一樣了，它是使用PTT，信道是動(dòng)態(tài)分配的，是單工通信方式。它每次需要按下PTT開(kāi)關(guān)才能發(fā)送，所以使用上不很方便，但它只需要一個(gè)頻率，可以節省一半，由于十信道動(dòng)態(tài)分配，所以每次按下PTT是由控制器分配一個(gè)空閑的信道來(lái)通話(huà)，而在一次通信過(guò)程中，每按下一次PTT時(shí)，每次的信道都是不固定的，這就是動(dòng)態(tài)信道分配。也正是動(dòng)態(tài)信道分配，使集群通信具有私密性這個(gè)特點(diǎn)。
所以，集群通信系統的特點(diǎn)除了人們經(jīng)常提出的：共用頻率、共用設施、共享覆蓋區、共享通信業(yè)務(wù)、共同分擔費用和改善服務(wù)外，還有是動(dòng)態(tài)分配信道、提高頻率利用率和具有通信私密性能等。
二、有PTT功能是否就是集群通信了？
3GSM峰會(huì )上提出把PTT（Push to Talk）功能加到蜂窩通信上，稱(chēng)之為PoC（PTT over Cellular）。而NOKIA、MOTOROLA、ERICCSON、SIEMENS和AT&T等蜂窩生產(chǎn)商又結成了PoC聯(lián)盟，并把PoC 取了一個(gè)中文名字叫“一鍵通”。在蜂窩公網(wǎng)上加上PoC就有了PTT，即“按下講話(huà)”功能，這和集群通信有區別嗎？現在數字集群通信還要重新建網(wǎng)，而我國 GSM和CDMA兩大網(wǎng)絡(luò )已遍布全國，加上PoC既省時(shí)、又省錢(qián)，何樂(lè )不為？再加上有說(shuō)的是美國的NEXTEL公司準備放棄現有的iDEN網(wǎng)絡(luò )，而要改用 PoC系統。于是公網(wǎng)加上PoC就可替代數字集群通信的說(shuō)法就出現了，一個(gè)新的“一網(wǎng)打盡”的說(shuō)法也隨之而誕生了。
1.PTT不是新技術(shù)和新功能，上個(gè)世紀40年代就已使用。
PTT是Push to Talk的縮寫(xiě)，即按下講話(huà)。這是十分貼切的譯法。從上個(gè)世紀40年代起有了無(wú)線(xiàn)電報話(huà)機，就使用了PTT功能。由于那時(shí)收發(fā)報時(shí)用莫爾斯鍵，收發(fā)話(huà)是用話(huà)筒和耳機，都是單工工作。收和發(fā)要有一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)變換，這個(gè)變換就是用現在稱(chēng)為按下講話(huà)的開(kāi)關(guān)來(lái)操作的。后來(lái)要想把一個(gè)收發(fā)裝在一起的無(wú)線(xiàn)電臺體積和重量都縮小和減輕，并且還要降低功耗，只有共用某些部件，例如電臺的頻率源（后來(lái)使用頻率合成器）、音頻和中頻部分等等，這就要使用PTT來(lái)變換了。其實(shí) PTT還遠不止這個(gè)作用，它的單工方式使得設備的許多功能可以實(shí)現，特別是指揮調度所需要的“一呼百應”等。因此從最早軍隊使用的步談機（Walkie－ Talkie，也有譯成步話(huà)機）中就使用PTT，以后發(fā)展到對講機仍然離不開(kāi)PTT，可以說(shuō)PTT在這幾十年來(lái)一直在發(fā)揮作用。
集群通信系統的指揮調度功能的實(shí)現也離不開(kāi)PTT，集群通信在指揮調度模式時(shí)是采用單工方式工作的，單工工作雖然是最“原始”的工作方式，但它具有雙工方式許多所不及的優(yōu)點(diǎn)，這在集群通信系統的調度功能上都已有體現。人們主要嫌它通話(huà)麻煩：要按下鍵才能講話(huà)，松開(kāi)鍵才能收聽(tīng)，還要不斷的講“聽(tīng)到?jīng)]有？聽(tīng)到請回答”等等。其實(shí)使用指揮調度方式工作的主要的群體是一些中低端用戶(hù)，例如在軍隊中主要是營(yíng)、連、排等指揮員，或者無(wú)線(xiàn)電員（士官或戰士），民用中也基本相同。而中、高級領(lǐng)導還是使用雙工通話(huà)方式。對于中、低端用戶(hù)使用PTT方式的設備稍經(jīng)訓練后使用肯定不存在問(wèn)題，何況按下和松開(kāi)都是十分簡(jiǎn)單的動(dòng)作。至于要反復講“聽(tīng)到?jīng)]有”等話(huà)，這主要看雙方通信的條件和設備的好壞，和使用PTT應該是沒(méi)有關(guān)系的。當然在使用對講機或數字集群通信系統時(shí)用簡(jiǎn)明扼要而不是羅哩羅嗦的講話(huà)是十分必要的。
2. 在通信網(wǎng)絡(luò )中尤其在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )中加上PTT功能或者PoC（包括PTM，Push to Multimedia及PTS，Push to Send）等類(lèi)似集群調度功能的推出和發(fā)展是必然的，也是順理成章的。
但在公網(wǎng)中加單一PTT就號稱(chēng)集群通信是不可能取代集群通信業(yè)務(wù)，它們只能是作為公網(wǎng)的增值業(yè)務(wù)。當然，這些增值業(yè)務(wù)將會(huì )占領(lǐng)一部分集群通信共網(wǎng)市場(chǎng)，主要可能是低端市場(chǎng)，因此數字集群通信共網(wǎng)運營(yíng)商要加快發(fā)展，盡量少丟失這些市場(chǎng)。它們的出現表明數字集群通信正面臨著(zhù)嚴重的挑戰，也包括在技術(shù)上?，F在在一些城市中已經(jīng)推出“集群通”、“會(huì )議通”等名目繁多的系統，實(shí)際上，就是在中國移動(dòng)和中國聯(lián)通的GSM和CDMA網(wǎng)上展開(kāi)的，這些系統中有的還根本沒(méi)有 PTT功能也照樣有用戶(hù)使用，有PTT的則就更好一些。這些系統就是在鉆城市還沒(méi)有建數字集群通信共網(wǎng)的空子，當然即使有數字集群通信共網(wǎng)，只要用戶(hù)認為能夠滿(mǎn)足使用要求而價(jià)格又便宜，那么同樣也能生存一段時(shí)間，這是市場(chǎng)決定的。
3. 對講機、數字集群通信和公網(wǎng)中的PoC雖都是PTT，但仔細分析是有區別的。
(1) 對講機通常是點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)通話(huà)的方式，兩個(gè)或多個(gè)用戶(hù)都使用一個(gè)規定的相同頻率工作，用戶(hù)只要開(kāi)機接通電源，就在指定的頻點(diǎn)上處于接收位置守候。一當某個(gè)用戶(hù)按下PTT鍵講話(huà)，立即發(fā)送出去，其他用戶(hù)立即可以收到。由于直接傳輸，不經(jīng)過(guò)任何其他的設備和系統，所以收發(fā)之間幾乎是實(shí)時(shí)的（電波的傳輸速度極高，可忽略不計），如果經(jīng)過(guò)中繼器等，也基本是實(shí)時(shí)的。
(2)集群通信系統的PTT就有一些差別了。前面已經(jīng)提到由于對講機的使用條件有限，因此逐步演進(jìn)成移動(dòng)電話(huà)系統，而集群通信系統則又是定位于指揮調度通信而研制的移動(dòng)通信系統，毫無(wú)疑問(wèn)，在集群通信系統中使用PTT是肯定的。集群通信系統中的PTT所起的作用和上面所說(shuō)的對講機完全相同，只是用戶(hù)在集群通信系統中工作，它們之間的接續必須通過(guò)系統的控制器。因此用戶(hù)按下PTT鍵后就由控制器來(lái)負責接續，這又和控制方式有關(guān)，例如在模擬集群通信系統中就有集中式控制專(zhuān)用信令信道方式和分散式控制隨路信令信道方式。前者由于速率高，它的接續時(shí)間就短，后者是隨路信令，速率低，時(shí)間就長(cháng)一些。在數字集群通信系統中都已采用專(zhuān)用控制信令信道方式，所以接續時(shí)間較低。如TETRA系統就規定在本校群為300ms，多個(gè)小區則為500ms。因此它不可能做到和對講機一樣幾乎是實(shí)時(shí)的。
(3)C網(wǎng)和G網(wǎng)的PTT，或者叫PoC，更不同了?，F在有些公司稱(chēng)之為“一鍵通”，難道對講機就不是一鍵通？集群通信就不是一鍵通？這種商業(yè)上的操作其實(shí)都是“嘩眾取寵”，就象有的公司為了宣傳它的系統和設備好，稱(chēng)它的系統可做到一呼萬(wàn)應，比在成語(yǔ)中的“一呼百應”還要高出100倍，一點(diǎn)意思都沒(méi)有。 PoC的接續時(shí)間更長(cháng)。在公網(wǎng)中實(shí)施PTT需要在高速分組數據域中完成，所以是在GPRS或CDMA1X系統中實(shí)現。分組交換實(shí)際不是實(shí)時(shí)的交換方式，它需要把數據打包（包的長(cháng)度由設計而定），所以不可能做到實(shí)時(shí)的，它的接續肯定比對講機和數字集群通信要慢。另外，PoC是一種VoIP技術(shù)，和傳統的話(huà)音通信不同，它不僅要把模擬話(huà)音經(jīng)A／D變換為數字話(huà)音（話(huà)音編碼），還要轉換成數據包才能經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸，接收方再進(jìn)行一次倒逆過(guò)程才能完成雙方通話(huà)。但是有一點(diǎn)是明確的，那就是它符合移動(dòng)通信的發(fā)展，即3G或B3G（超3G）獨將是全IP網(wǎng)絡(luò )。但在目前要用它來(lái)替代對講機和數字集群通信則還為時(shí)過(guò)早。因此從當前來(lái)看，在通信網(wǎng)絡(luò )中尤其在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )中加上PTT功能或者PoC等類(lèi)似集群調度功能的推出和發(fā)展是必然的，也是順理成章的。這倒是給數字集群通信的發(fā)展提出了一個(gè)嚴峻的問(wèn)題，如果再猶猶豫豫止步不前或者像小腳女人小步前進(jìn)，那么數字集群通信的一部分用戶(hù)，或者是低端用戶(hù)就將會(huì )丟失殆盡。因為市場(chǎng)將決定一切。據了解目前中國聯(lián)通和中國移動(dòng)包括它們的下屬省市級公司都在積極地做這方面的工作。
三、數字集群通信是否只有TETRA和iDEN？
到目前為止，似乎還沒(méi)有看到一個(gè)簡(jiǎn)短而又確切的集群通信的定義。前面提到的也并不是確切的說(shuō)法。因此什么是集群通信系統，或者什么是數字集群通信系統？現在對TETRA和iDEN是數字集群通信系統已經(jīng)是沒(méi)有疑慮了，但還有沒(méi)有其他的數字集群通信系統呢，是不是只有TETRA和iDEN是數字集群通信系統？
1998年3月ITU專(zhuān)門(mén)發(fā)布了一份題目為“用于調度業(yè)務(wù)的高效頻譜的數字陸上移動(dòng)通信系統”（ITU-R37/8）的文件，這個(gè)文件指出：由于陸上移動(dòng)通信的快速發(fā)展和基于數據業(yè)務(wù)的需要，提出要發(fā)展采用數字調制的以獲得更高效的頻譜技術(shù)的數字集群通信系統。在這個(gè)文件中提到了“調度業(yè)務(wù)”和“高效頻譜”兩點(diǎn)是數字集群通信的關(guān)鍵詞。
ITU在這個(gè)文件中提出了這種頻譜高效的專(zhuān)用或公用的數字陸上移動(dòng)通信系統總體目標、業(yè)務(wù)種類(lèi)和信道接入技術(shù)等一些要求。
1.總目標是：
（1）系統應具有比模擬集群通信系統更高的頻譜效率，以能使更多的用戶(hù)使用有限的頻譜資源；
（2）應具有較高水平的話(huà)音質(zhì)量和私密通信時(shí)所需要的加密話(huà)音；
（3）應具有較廣泛的用戶(hù)終端（話(huà)音和非話(huà)音）業(yè)務(wù)和功能，已能和固定公用網(wǎng)絡(luò )（PSTN、PDN、ISDN等）相適配；
（4）應滿(mǎn)足用戶(hù)各種應用的需要，包括具有話(huà)音和數據接口的手持臺和車(chē)載臺；
（5）移動(dòng)臺和系統設備在工藝結構上應做到輕小、省電和低價(jià)格。
2.應具有3種業(yè)務(wù)種類(lèi)：
（1）用戶(hù)終端業(yè)務(wù)（Teleservices）：用戶(hù)終端業(yè)務(wù)提供在用戶(hù)之間相互通信的全部能力（包括終端功能）。它除了具有較低層的屬性外，也具有較高層的屬性（OSI的第4至第7層）。
典型的用戶(hù)終端業(yè)務(wù)應具有移動(dòng)臺對移動(dòng)臺的直通、群呼、選擇性呼叫和加密呼叫等的集群和非集群的能力。
（2）承載業(yè)務(wù)（Bearer services）：承載業(yè)務(wù)提供在終端網(wǎng)絡(luò )接口之間的通信能力（不包括終端的功能），它具有較低層屬性的特征（OSI的第1至第3層）。
典型的承載業(yè)務(wù)包括未保護的電路數據最低為7.2kb/s，保護的電路數據最低為4.8kb/s；面向連接的分組數據功能等。
（3）補充業(yè)務(wù)（Supplimentary servic）：補充業(yè)務(wù)是對承載業(yè)務(wù)或用戶(hù)終端業(yè)務(wù)的改進(jìn)或補充，補充業(yè)務(wù)的范圍取決于系統的業(yè)務(wù)變化和需要的特殊補充功能。
3.信道設計
用于調度業(yè)務(wù)的數字集群通信系統可以具有兩種類(lèi)型的信道：一類(lèi)是用于話(huà)音和數據傳輸的業(yè)務(wù)信道；另一類(lèi)是用于靈活控制目的的控制信道，例如，接入控制、通播消息同步等等。
4.信道接入技術(shù)
可以采用FDMA、TDMA、CDMA、（FDMA），或者是它們的混合。數字蜂窩技術(shù)也可適合于調度使用。
在這個(gè)文件的附件中ITU還列出了7個(gè)推薦系統，即：TETRA（TErrestrial Trunked RAdio 陸上集群無(wú)線(xiàn)電）、Project-25（即APOC-25）、DIMRS（ Digital Integrated Mobile Radio System數字綜合移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電系統，即iDEN）、IDRA（Integrated Dispatch Radio System綜合調度無(wú)線(xiàn)電系統、日本）、Tetrapol System、EDACS （Enhanced Digital Access Communications System增強型數字接入通信系統）和FHMA （Frequency Hopping Multiple Access System 跳頻多址系統）等。
這7個(gè)系統或7種體制是ITU作為數字集群通信系統來(lái)推薦的，而這7個(gè)系統除了日本的IDRA外都先后到中國來(lái)宣傳和推薦過(guò)，甚至到今年（2004年）6 月份，TETRAPOL又一次來(lái)中國召開(kāi)過(guò)技術(shù)研討會(huì )。但是ITU也僅是推薦了這幾種體制，它并沒(méi)有規定數字集群通信只能有這7個(gè)系統。我國信息產(chǎn)業(yè)部經(jīng)過(guò)了兩年多的研究最后于2000年12月28日發(fā)布了SJ/T 11228-2000《數字集群移動(dòng)通信系統體制》的我國電子行業(yè)標準，由于我國尚沒(méi)有國內自主研制的數字集群通信系統，因此該標準推薦了兩種國外的數字集群移動(dòng)通信系統的體制，即A、TETRA和B、iDEN兩個(gè)系統。實(shí)際上信息產(chǎn)業(yè)部的標準制訂小組也是經(jīng)過(guò)分析研究從ITU推薦的幾個(gè)數字集群通信體制中優(yōu)選出TETRA和 iDEN兩個(gè)系統的。
在以上列出的7個(gè)系統中，雖然大部分是TDMA的，少量是FDMA的而個(gè)別是FDMA的（也是TDMS和FDMA混合的），但也沒(méi)有規定CDMA不能作數字集群通信的信道接入方式（當然有它的難度）。
至于我國信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布的《數字集群移動(dòng)通信體制》也只是一個(gè)電子行業(yè)標準，還不是真正的國家標準。因為當時(shí)還沒(méi)有具有完全我國知識產(chǎn)權的數字集群通信系統，TETRA和iDEN究竟還是國外的產(chǎn)品。
因此是否可以這樣理解：
1.TETRA、iDEN是數字集群通信系統，但數字集群通信系統并不只有TETRA和iDEN；
2.除了TETRA和iDEN外，ITU至少還推薦了其他5種數字集群通信系統；
3.只要基本符合上面的要求，還可以有別的數字集群通信系統。
由此，目前國內自主研發(fā)的GoTa和GT800兩個(gè)系統是不是數字集群通信系統，還是只能算是CDMA和GSM系統的增值業(yè)務(wù)？
筆者認為這兩個(gè)系統是基本符合ITU所提出的總目標、業(yè)務(wù)種類(lèi)和信道接入技術(shù)等要求的，而且工作頻段也已工作在800MHz數字集群通信頻段內（頻道間隔與TETRA、iDEN不同），應該是是數字集群通信系統。
當然，GoTa和GT800是剛剛推出的數字集群通信系統，肯定會(huì )有這樣或那樣的問(wèn)題，應允許它們有一個(gè)成熟的時(shí)間，事實(shí)上TETRA和iDEN也不是一步到位的，也在逐步提高和改進(jìn)的。只是TETRA和iDEN是一開(kāi)始就定位于指揮調度使用的移動(dòng)通信系統，而GoTa和GT800是基于GSM和CDMA 技術(shù)的數字集群通信系統，這一點(diǎn)在最近剛通過(guò)專(zhuān)家審定而即將上送的信息產(chǎn)業(yè)部科技司名義發(fā)布的“基于CDMA技術(shù)的數字集群系統總體技術(shù)要求”和“基于 GSM技術(shù)的數字集群系統總體技術(shù)要求”兩個(gè)《中華人民共和國通信標準參考性技術(shù)文件》就是這么確定的。
