数字集群通信知识与应用

最近几年，数字集群通信的发展步伐正在逐步加快。集群通信是专网，专网就得有它独特的业务和功能，才能满足使用者的需要。

　　一、定义

　　1. 网络基础设施：在数字集群通信系统中除用户终端设备之外的全部设备。

　　2. 鉴权：网络基础设施核查移动台身份的真实性，或移动台核查网络基础设施真实性的过程。

　　3. 直通工作方式：移动台在不受网络基础设施控制的情况下相互直接进行通信的工作方式。目前，直通工作方式有三种形式：

　　(1)基本方式：移动台—移动台直通工作;

　　(2)移动台—直通转发器—移动台直通工作：在直通工作方式下可利用转发器来扩展直通方式移动台的通信范围。

　　(3)移动台—集群网关—集群网络—移动台直通工作：用转发器集群网关可以使直通方式移动台能与集群网覆盖范围内的移动台进行通信。

　　4. 专用网：由某集团用户独自拥有工作频率、独自拥有全套网络设备的非经营性的集群移动通信网络。

　　5. 共用网：由多团体用户共享频率、共享网络基础设施、并经有关电信管理部门批准后建立、进行商业运营的集群移动通信网络。

　　6. 调度台：对移动台用户和固定台用户进行调度控制和业务管理的设备。

　　7. 虚拟专网：系统为群体用户提供专用调度台，利用与其他群体共享的网络基础设施组成虚拟专网，向用户提供一般专用网络所具有的功能，各虚拟专网之间在工作上相互独立，各虚拟网可单独进行虚拟网内的业务管理，也可各自根据需要选择功能。

　　8. 位置区：基站(或基站群)的无线覆盖区域。

　　9. 登记：网络基础设施通过交换用户识别码而使用户成为有效用户的过程。

　　10. 漫游：用户在属于同一个移动网络码的网络内改变位置区，并可以有效登记的过程。

　　11. 群(组)呼：群(组)呼指一个主叫方与多个被叫方(即一对多)之间的半双工呼叫。群(组)呼可以由授权用户发起，也可以由授权调度台发起。组内成员可按PTT键抢占上行信道讲话。

　　12. 广播呼叫：广播呼叫指一个主叫方与多个被叫方(即一对多)之间的单工呼叫。广播呼叫过程中，只有呼叫发起方允许讲话。广播呼叫可以由授权用户发起，也可以由授权调度台发起。

　　13. 单呼：两个用户之间的半双工呼叫，采用PTT操作方式。单呼可以由授权用户发起，也可以由授权调度台发起。

　　14. 主控移动交换中心(MSC)：组签约时的归属MSC，负责管理和维护特定的组呼和广播呼叫;对于组呼，呼叫建立和PTT抢占判决由主控控制。

　　15. 中继移动交换中心(MSC)：当群(组)签约时，组呼区域跨越多个MSC时，除主控MSC之外的所有与该群(组)相关的MSC都称为中继MSC。

　　16. 行业集团：指对集群功能有需求的企事业单位，如公安、消防、交警、医院、大型厂矿企业、港口、机场、物流公司、酒店、出租车公司等。

　　二、数字集群通信业务

　　数字集群通信的分为用户终端业务(也称电信业务)、承载业务(与用户终端业务两者合称为基本业务)和补充业务三类：

　　1.用户终端业务(电信业务)(Teleservices)：为用户——用户之间的通信提供完整通信能力(包括终端设备的功能)的业务。可分：

　　(1)调度话音业务，包括：单呼、组呼和广播呼叫;

　　(2)电话互联业务

　　(3)短消息业务

　　2.承载业务(Bearer services)：在用户——网络接口之间提供信号传送能力(不包括终端设备功能)的一种业务类型。电信业务和承载业务合在一起称为基本业务。可分：

　　(1)电路型数据业务

　　(2)分组型数据业务

　　3.补充业务(Supplementary services)：对基本业务加以修改或补充的业务。补充业务不能作为一种独立的业务向用户提供，必须与基本业务相结合而提供，在标准的电信业务、承载业务和补充业务的基础上可不断开发各类增值业务。

　　数字集群通信提供的补充业务可分为两类：一类是集群类补充业务;一类是电话(公网)类补充业务。

　　(1)集群类补充业务

　　是在基本业务中调度话音业务的基础上，针对数字集群通信网的调度功能进行的修改或补充。主要有以下一些：

　　讲话方识别显示：在组呼业务中，参与呼叫的用户终端上显示当前占用组呼上行信道的成员识别码。

　　呼叫提示：当处于忙状态的用户终端上接收到其他呼叫时，能够显示呼入的 主叫方识别码;

　　优先级呼叫：高优先级用户或者用户组优先得到集群系统提供的服务，包括个人优先级、组优先级、组内优先级。

　　集群紧急呼叫：一种最高优先级的组呼业务，为集群用户在紧急情况下提供快速通信方式;紧急呼叫建立的同时系统将向调度台发送告警提示。

　　迟后进入：在组呼过程中，迟来的成员可以加入一个正在进行中的组呼;

　　呼叫报告：当用户由于关机或者与网络暂时失去联系后，系统能够记录在此期间该用户作为被叫的呼叫记录，并在该用户能够与网络联系后系统将这些信息通知该用户。

　　区域选择：规定用户终端能够接收到调度呼叫的区域。

　　动态重组：有权用户通过无线方式对用户进行重新编组，包括对已有组中的成员进行增加、删除，或者将若干个组临时合并成一个组，或者将临时合并成的用户组拆分。

　　多通话组扫描：允许用户作为多个通话组的成员，在选定的一个通话组的同时，监控其它通话组的通话。用户可改变其目前所选定的通话组，以及监控的通话组

　　功能号寻址：使用功能号呼叫集团内特定岗位的值班人员。

　　基于位置的路由：系统根据集群用户拔打的号码与主叫用户位置确定目标地址的路由。

　　限时通话：在组呼过程中，对组内普通成员持续占用上行信道的时间限制在设定范围内。

　　超出服务区指示：移动台(包括手持终端和车载台等)在监测到无线信号强度低于某个门限时，移动台指示超出服务区。

　　强插：调度台能够插入到一个正在进行的呼叫过程(包括单呼、组呼、广播呼叫)中或者将正在进行的呼叫拆线。

　　环境侦听：由调度台或有权用户遥控开启指定用户台的发射机，从而可以使用户台在没有任何给被叫用户任何指示或者收到被叫用户的任何动作的情况下传递周围的声响。

　　合法监听(缜密监听)：对数字集群移动系统内用户的所有话务和非话务活动进行实时跟踪和监听，而不需要被监听用户同意，并且也不为被监听用户所知悉。

　　移动台遥毙/复活：集群系统通过无线方式使指定移动台功能失效重新有效。功能失效是指移动台不再具备使用集群网络业务的能力，重新有效是指移动台重新获得使用集群网络业务的能力。

　　密钥遥毁：集群系统通过无线遥控方式对移动台内存储的密钥信息进行破坏，保证其不被其他用户恶意破解造成泄密。

　　特设信道呼叫：通过授权可由网络管理员或者调度员通过调度台管理终端，在指定区域内的每一个小区都分配一条无线信道，指定用户组可以使用这些信道在指定区域内通信。

　　无条件呼叫前转：这项业务允许用户将它的所有来话转接到预先设置的另一个电话号码上。

　　遇忙呼叫前转：当用户忙时，这项业务允许用户将来话转接到预先设置的另一个电话号码上。

　　用户不可及时呼叫前转：当终端处于关机状态或不在服务区时将进行呼叫转移。

　　强制呼叫结束：可以通过调度台将正在进行的用户呼叫进行拆线。

　　开放信道呼叫：系统可以通过调度台将特定用户指定在某一个开放信道上进行呼叫，开放信道呼叫可以进行撤销。

　　临时组呼叫：调度台选择若干群组和或用户组成临时组发起调度呼叫。在呼叫结束后，群组和用户恢复原状。

　　缩位寻址：即缩位编号。

　　调度台核查呼叫：在呼叫被允许进行之前由调度台核查呼叫请求的合法性;控制转移：多点呼叫的发起者可以将自己的呼叫控制权转移给另一方。

（２）电话（公网）类补充业务
　　是在非调度语音业务（包括承载业务及电信业务中的电话互连业务、短消息以及传真类业务）的基础上，针对个人通信功能进行的修改或补充。（是在基本业务的基础上，采用类似于ＰＬＭＮ的方式对基本业务进行的修改或补充）。有以下一些：
　　 主叫号码显示：提供给被叫移动用户的补充业务。当移动用户接收到呼叫时，网络向用户提供主叫用户的号码。
　　 主叫号码显示限制：提供给主叫移动用户的补充业务。当移动用户作主叫时，不允许网络向被叫用户显示主叫号。
　　 被连号码识别显示：提供给主叫移动用户的补充业务。当移动用户作主叫时，网络向主叫用户提示被叫用户的号码。当被叫用户激活前转等补充业务，使实际与主叫移动用户通讯的已经不是主叫呼叫的用户，而是被前转的用户时，网络向主叫移动用户提示被前转到的用户号码。
　　 被连号码识别限制：提供给被叫移动用户的补充业务。当移动用户作为被叫时，不允许网络向主叫提示被叫移动用户的号码。当该移动用户作为被前转的用户时，不允许网络向主叫用户显示被前转的用户号码。
　　 呼叫转移：在两个用户通话过程中，其中一个用户可以将电话转移至第三个用户，同时自己挂机，让另一个用户与第三个用户继续通话。
　　 无条件呼叫转移：当移动用户作被叫且激活无条件呼叫转移业务时，该用户的所有入呼叫将被无条件前转到其所登记的第三方用户。
　　 遇忙呼叫转移：当用户激活遇忙呼叫转移业务且被叫移动用户忙时，呼叫将被前转到第三方用户。根据发生前转原因，可以细分为网络决定忙前转和用户决定忙前转。
　　 用户不可及时呼叫转移（隐含呼叫转移）：指在网络与移动用户的无线信道连接中断的情况下，移动用户作被叫时，呼叫前转到第三方用户的补充业务。不可及条件包括寻呼无响应、无线信道指配失败（如位于盲区等）、以及用户关机等情况。按照前转实际发生地，可分为归属地进行的前转和在目的地进行的前转。
　　 无应答呼叫转移：指移动用户收到网络振铃消息后久不应答，无应答设定时间超时，呼叫将被前转到第三方用户。无应答时间由用户在签约时设定。
　　 呼叫保持：指移动用户可以暂时中断一个正在通话的呼叫，从而发起一个新的呼叫，或切换到另一个正在保持的呼叫，并可重新切回原来暂时断开的呼叫的功能。当移动用户保持一个呼叫时，被暂时断开的远端用户听到提示音。
　　 呼叫等待：当移动用户正在激活一个呼叫，而占用传输通道时，网络通知和提示此移动用户另有一个正在接入的入局呼叫的功能，由用户选择是否接听该来电。如果用户应答，则用户可以在两个呼叫之间交替通话，即一方呼叫保持，与另一方进行通话。
　　 三方呼叫：三方呼叫业务可使第三方加入已经建立的两方呼叫，使三个用户之间可以三方通信。
　　 多方通话：多个用户参与的呼叫，网络为每个用户指配一个双工信道。
　　 会议电话：会议电话可以提供多个呼叫连接的能力，即在三个或者更多个用户之间同时进行通话。任何一个非主控用户挂机，其余用户照样保持原来的通话连接。
　　 免打扰业务：激活这项业务后，用户拒绝接入任何普通语音来话。
　　 口令呼叫接受：用户使用这项业务可以有选择的接入一些呼叫而拒绝另一些呼叫。激活这项业务后，系统在接续过程中将向主叫用户要求一个密码。只有主叫正确地输入密码后才继续进行接续，否则将拒绝呼叫或将呼叫接续至语音信箱或设定的前转号码上。
　　 优选语言：这项业务确定网络播送录音通知或发送短消息时使用的语言或码表。
　　 选择呼叫接受：这项业务允许用户有选择的接入一些呼叫而拒绝另一些呼叫。用户在激活这项业务的时候将允许接入的一组主叫号码输入系统。系统收到来话后，与预先设定的号码比较，如果不相同则拒绝接受或将呼叫前转到语音信箱或设定的前转号码上。
　　
　　三、数字集群通信功能要求
　　１． 呼叫控制（呼叫处理）功能
　　呼叫控制（呼叫处理）功能是指根据用户的业务请求，在主叫用户和被叫用户之间建立、维持和释放呼叫连接，系统应支持调度呼叫、电话互连呼叫、数据呼叫、短消息呼叫等各类呼叫的处理。该功能包括对用户号码的分析、路由选择、呼叫状态控制等。
　　２． 移动性管理功能
　　移动性管理功能是指支持包括登记、漫游和切换功能，以及针对集群业务中群（组）的移动性管理功能。移动性管理功能包括两方面内容：一是集群系统如何管理ＭＳ的位置数据，主要对应位置更新的过程，二是指对通信的安全性进行管理，包括网络发起的鉴权和加密过程。
　　对于位置更新，移动用户的数据会记录在ＭＳＣ ＶＬＲ中，用户标识为“附着”状态，同时，用户的位置信息记录在ＨＬＲ里。当用户开关机时，或者用户从一个位置区漫游到另一位置区时就会执行位置更新这个操作。为了保证网络中位置信息的准确性，手机按时发起周期性位置更新的操作。
　　３． 鉴权认证
　　支持鉴权和认证功能，以验证用户身份的合法性、网络合法性以及对业务的认证。鉴权功能包括：网络基础设施对移动台鉴权、移动台对网络基础设施鉴权、移动台和网络基础设施相互鉴权。
　　４． 加密
　　（１）空中接口加密：空中接口加密是指集群系统能够对基站与移动终端之间的语音和数据进行加密传输。
　　（２）端到端加密：端到端加密是指利用集群系统提供的透明传输通道，终端之间的语音和数据采用加密方式传递。
　  ５． 故障弱化
　　故障弱化是指当集群通信系统的基站子系统与交换子系统之间的传输链路中断，或基站收发信机与基站控制器之间的传输链路中断后，基站仍然可以处理本基站覆盖范围内用户的业务请求，但不提供正常情况下的全部业务功能以及本基站覆盖范围以外的呼叫。在故障弱化状态下，基站可以处理的业务类型包括单呼、组呼、电话互连呼叫，而对传真、数据业务、短消息业务等不作要求。
　　当基站与基站控制器或者基站控制器与移动交换中心之间的传输链路中断后，基站自动转入单站运行状态；当传输链路恢复后，基站切换到正常工作状态。
　　６． 虚拟专网
　　系统为群体用户提供专用调度台，利用与其他群体共享的网络基础设施组成虚拟专网，向用户提供一般专用网络所具有的功能，各虚拟专网之间在工作上相互独立，各虚拟网可单独进行虚拟网内的调度控制和业务管理，也可各自根据需要选择功能。
　　７． 直通工作方式
　　在集群系统中的网络和移动终端应支持直通工作方式。直通工作方式包括如下三种：
　　（１）基本工作方式：移动台之间直接通信；
　　（２）转发器工作方式：移动台之间经过直通转发器通信；
　　（３）集群网关工作方式：移动台经过集群网关与集群网络中的移动台通信。