GT800技术概述

    作者：庞英文

    本文分析了GT800集群系统设计思路，具体介绍了GT800系统的网络结构和各网络部件的功能，并重点描述了GT800集群系统的技术创新和技术优势；最后对我国未来集群应用的情况作了猜测。

    l  前言

    集群通信系统是移动通信系统的一个重要分支。它的发展经历了三个阶段：20世纪五六十年代的无线电对讲机方式，通信的双方或多方在约定的频点使用对讲机完成通话，七八十年代的由单/多频道、单/多基地台构成的模拟通信系统，九十年代的基于TDMA方式的数字集群通信系统。

    我国集群通信发展不算晚，但是引入的技术和制式不一，技术落后，各集团独立建设，从而形成各自为政的局面，导致频率利用效率低下，建设成本高，维护费用高等弊端。随着集群通信技术由模拟向数字发展，集群网络建设也呈现由独立建设专网向集群共网的建设思路发展，使得运营集群网络成为可能。

    GT800是华为公司自行研发的、基于TDMA方式、拥有独立知识产权的数字集群系统，GT800系统除了具备欧洲集群标准TETRA和摩托罗拉的iDEN集群系统的集群调度功能外，还提供了集群共网运营的能力，适应今后我国建设集群共网的发展需要。

    2  GT800技术介绍

    2.1基本设计思路

    模拟的集群系统相互干扰强，功能有限，集团单独建设一个集群调度专网系统，成本高，维护费用高，频率利用率低。因此集群系统的发展有两个明显趋势：由模拟向数字发展，由专网向共网发展。

    共网的集群通信系统，既要满足一般的集群通信调度的要求，也要满足如公安、消防、交通、防洪抢险等实时要求很高的部门作业要求；共网的集群通信系统既要满足单个集团的集群调度，也要满足城市的应急联动跨部门、跨指挥调度需求。

    面向未来发展的共网集群调度系统，除了提供传统的语音群呼等一些基本的集群调度功能外，还提供面向数据业务应用的集群调度功能，并且要保护用户的投资，平滑向新技术过渡，平滑向客户提供新业务。

    因此，GT800系统采用了具有成熟应用的TDMA技术，面向共网运营的设计；提供高性能的集群通信调度功能，满足不同部门的需求；提供各部门可以进行专网调度，授权部门可进行应急联动跨部门调度；提供语音和数据业务相结合的集群调度功能，面向未来，平滑向未来移动通信技术过渡的设计方案。

    2.2网络结构

    基于TDMA技术的GT800系统网络结构大概包括如下几大网络单元：MSC、BSC/PCU、BTS、HLR、GTAdapter、SCP等。

    2.3GT800网络单元

    (1)移动交换中心(MSC)

    MSC对呼叫进行控制，是集群调度通讯的控制中心，治理MS在本网络内以及与其他网络(如PSTN/ISDN/PSPDN、其它移动网等)的通信业务，并提供计费信息。

    (2)拜访位置寄存器(VLR)

    VLR存储进入控制区域内已登记用户的相关信息，为移动用户提供呼叫接续所需的必要信息，可以看作一个动态数据库。

    (3)组呼寄存器(GCR)

    GCR用来存储语音组呼的相关数据，为在控制区域内进行VGCS(语音组呼业务)、VBS(语音广播业务)等集群调度通信提供必要信息。

    (4)归属位置寄存器(HLR)

    HLR是GT800系统的中心数据库，存储着该HLR控制区内的所有移动用户的相关数据。

    (5)FollowMe功能节点(FN)

    FN存储着功能号码与相关用户号码间的对应关系，并以此为根据完成功能号码寻址过程中功能号码到真实用户号码的翻译。

    (6)基站控制器(BSC)

    BSC主要负责无线网络资源的治理、小区配置数据治理、功率控制、定位和切换等，实现强大的业务控制功能。

    (7)基站收发信台(BTS)

    BTS是无线接口设备，它由BSC控制，主要负责无线接续，完成无线与有线信号的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。

    (8)移动台(MS)

    MS是移动用户设备部分，支持VGCS、VBS、FN等集群通讯调度业务。

    (9)GTAdapter

    该设备是一台服务器，向各集团用户的远程调度维护操作中心提供集群调度通信服务。GTAdapter连接MSC、HLR、SCP，将远端操作终端的服务请求，提交给相关设备，将服务的响应回送给远端操作维护终端。各集团通过该服务器，可以自行进行需要的集群调度功能，因此对集团用户来说，虽然在同个集群共网下，但感觉似乎是自己建设了一个集群调度专网一样。

    (10)集团用户远端操作维护中心

    各集团用户的操作员通过该终端，接入GT800系统的GTAdapter服务器，进行集团用户的治理和调度维护的操作，如进行动态重组等。

    (11)BAU计费治理单元

    GT800产生的话单，送到该单元进行暂存，该单元通过FTP或FTAMP和计费中心连接，进行话单的传送，保证话单信息的完整和不丢失。

    (12)PBX小交换机

    企业的小交换机PBX可以通过PRA信令接入GT800的MSC，提供固定电话的调度员等功能。

    (13)SCP智能设备

    该套设备包括SCP、SMP、Webserver等一套的智能设备，向用户提供智能的VPN业务平台。

    GT800技术创新

    (1)共网集群调度

    传统的集群通信网络，一般都是一个集团或企业单独建设个专门的集群网络，这样的集群系统组网能力有限；有些系统即便是实现了网络互联，但是也没提供相应的功能以支撑不同的集团在同一个集群网下，独立进行调度以及相应的操作维护等，因此这些集群系统没有具备共网运营集群通信的要求。

    GT800系统提供先进的集群调度功能，满足多站覆盖、多点互联的网络覆盖需求；各网络实体之间的接口公开，满足集群共网的网络互联的要求。在GT800网络下，各集团用户共享整个网络资源，在GT800网络覆盖范围内都可以享有系统提供的服务。

    同时，GT800系统通过GTAdapter服务器，提供虚拟专用网功能，各集团虽然在同一个GT800网络里，但是通过虚拟专用网功能，各集团可以单独进行本集团的集群调度，比如进行本集团的用户治理，对本集团用户进行相应的编组，或启动一个开放信道进行集群通信等，集团与集团问的这些集群调度互不影响。

    GT800系统的GTAdapter服务器对授权用户还提供可以进行跨集团的集群调度功能，该功能可以应用在城市应急联动系统，或其他需要跨部门协同工作的场合。

    GT800系统通过其强大的组网和覆盖能力，以及强大的虚拟专用网能力，为集群通信共网运营开创新的局面。

    (2)高度安全性

    GT800针对集群应用的特点和需求，提供了一整套完善的安全机制：用于系统和用户相互确认的双向身份鉴权机制、确保无线空间传输的话音或数据信息保密的机密性机制、确保整个体系框架内传输信令不受到破坏的完整性机制、满足组呼需求的群组安全机制、端对端保密机制、非凡情况下脱离基站直通保密机制等。GT800根据不同行业对安全性的需求，提供不同级别的安全性保障，最大限度保证集群通信的安全，是国内安全性值得信赖的数字集群解决方案。

    (3)优化的共享信道技术

    共享信道是集群系统必须具备的技术要求。通过共享信道技术，才能在集群调度组呼情况下，节省信道资源。GT800通过信道共享，实现群组业务，极大地提高了网络资源的利用率，又保证了其它集群特性很好地实现，涉及数以千计用户的GT800群组业务，只需通过共享一个业务信道实现，呼叫发起方共享上行信道，接听方共享下行信道。GT800优化的信道共享技术，保证了集群业务的高质量。

    (4)快速的呼叫接入技术

    集群通信一个重要的特征就是PTT(PushToTalk)一按即通，要求快速建立呼叫；呼叫建立时间是衡量集群通信系统的一个重要指标。GT800根据快速呼叫建立的特定要求，创造性地进行呼叫流程设计、无线接口增强、网络层次优化等，通过多个层面的创新，完全满足专业用户的快速呼叫建立要求。GT800的快速接续特性突出，初始呼叫接续速度小于600s，PTT速度小于200ms。

    4  GT800技术优势

    (1)广覆盖、广调度

    GT800覆盖由于采用TDMA的技术体制，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。

    (2)一呼万应

    GT800继续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。

    (3)动态信道分配

    GT800还采用了动态信道分配的方式，在话音间隙释放信道，讲话时才分配信道，大大的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。

    (4)面向3G发展

    通过对TDMA和TD-SCDMA进行创造性地融合和创新，GT800系统在为专业用户提供高性能、大容量的集群业务和功能同时，也提供了面向3G的可持续发展能力。基于TDMA制式的第一阶段的GT800系统，可以方便向TD-SCDMA的第二阶段的GT800系统演进，充分体现保护用户投资的设计理念。

    5  总结

    在过去，我国的集群系统都是采用国外厂家的设备，价格昂贵，各厂家设备之间接口不开放，导致相互之间不能互联互通，很大承度上制约了我国集群系统应用的发展。基于TDMA数字制式的共网集群的GT800系统，无论是在性能还是业务提供方面，都达到行业的领先水平；同时基于TDMA制式的GT800系统，具有极高的性价比；面向3G，方便向今后的TD-SCDMA演进，充分保护用户的投资和同步先进的技术，GT800集群共网系统将会在我国集群应用中发挥越来越重要的作用。