谈我国四种数字集群通信系统体制——郑祖辉.pdf

谈我国四种数字集群通信系统体制谈我国四种数字集群通信系统体制作者:郑祖辉 来源：?专业无线通信?时间：2021-5-27 15:15:37到目前为止，经原信息产业部批准，可以在我国市场上推出的数字集群通信系统有 4个，即：1 2000 年 12 月 28 日由原信产部发布的“数字集群移动通信系统体制 所推荐的行业标准TETRA 和 iDEN。22004 年 11 月 2 日由信息产业部科技司发布的基于 GSM 和 CDMA 技术的 GoTa 和 GT800 两种数字集群通信系统的?通信标准技术参考性文件?。由此，在我国数字集群通信舞台上已经活泼着 4 种体制的系统和网络，这 4 种体制正角逐着我国的数字集群通信市场。应该说，它们各有优缺点、各有特点、各有市场定位、各有用处，因此受到了各自喜爱它们用户的青睐。原信产部特别是无线电管理局对频谱高效使用是十分重视的，因为我国分配给集群通信使用的 800 MHz 频段只有 215MHz 带宽，按照无线电管理机构规定，当时的集群通信频段的信道间隔为 25kHz，那么共有600 对信道，后来数字集群通信系统也使用这个频段，也按 25kHz 为信道间隔。但是对于我国这样一个地域广阔、人口众多的大国来说，600对集群通信信道显然是不够用的。为此，为了更好地满足有关各部门使用集群通信的需求，无线电管理局又专门开辟了 350 MHz 频段共 560 个信道供公、检、法等 8 个部门使用。原信产部一直倡导和支持建设集群通信共网Common network 或 Shared network，在无线电管理局连续发布的几个文件中也始终贯串着提高频谱效率这个意图，直到 2007 年发布的173 号文件中还特别强调“建立数字集群通信共网为主、专网为辅的原那么。在这 4 种体制中，TETRA、iDEN 和 GT800 都是采用 TDMA 的，而 GoTa 系统是 CDMA 的。而在工作频段占用方面，4个系统都使用 800MHz 频段，而 TETRA 还独有 350MHz 频段。本文试图对我国的 4 个系统的概况特别是近年来的一些开展作一个简要的归纳，以供参考。但为了进一步说明我国数字集群通信的进展，有必要先对国际电联ITU对数字集群通信系统推荐的体制先做些介绍，因此分为两个局部来阐述。一、国际电联ITU推荐的数字集群通信系统的体制 1998 年 3 月 ITU 专门发布了一份题目为“用于调度业务的频谱高效的数字陆上移动通信系统Spectrum Efficient Digital Land Mobile System fordispatch trafficITU-R378的文件。这个文件指出：由于陆上移动通信的快速开展和基于数据业务的需要，提出要开展采用数字调制的以获得更高效的频谱技术的数字集群通信系统。在这个文件中提到了“调度业务和“高效频谱是数字集群通信系统的两个关键点，文中也提到了英文“Trunking这个词汇，也就是我们已经译成为“集群。文件中 ITU 重新强调了数字集群通信的含义。关于频谱高效使用，众所周知从技术制度来说 TDMA 是高于 FDMA，而 CDMA 又高于 TDMA。但也不仅是这样，从使用角度出发，还要考虑技术的实现成熟性，和系统与设备的性能价格比。例如在下面简要提到的 ITU 推荐的 7 种数字集群通信体制中就有 APCO-25 和 TETRAPOL 两种是FDMA 的。下面是经 ITU 审核后推荐的 7 种数字集群通信体制和系统。1.TETRA：TETRATErrestrial Trunked Radio：陆上集群无线电标准是由 ETSI欧洲电信标准协会制定的，它的技术指标和性能能满足广阔的处理应急业务、工业和商业部门的专用用户的使用要求。2.APCO-25：APCO-25 标准是 APCO美国的国际公共平安官员协会、NASTD国家电信管理者协会 以及联邦政府用户等共同合作的一个工程，这个标准是针对公共平安领域和政府工作的广阔用户的需要而制定的。3.IDRA：IDRA 系统标准是由 ARIB日本工商联合会制定的，这个标准所确定的技术指标完全能满足应急业务、商业和工业等范畴的广阔专业用户的需求。4.DIMRS：DIMRSDigital Integrated Mobile Radio System：数字综合移动无线电系统是用于北美地区提供综合调度业务和提高频谱效率的一种方式和措施。MOTOROLA 公司的 iDEN 系统和它的前身 MIRS 系统就符合 DIMRS 体制。5.TETRAPOL：TETRAPOL 系统的技术指标是由 TETRAPOL 论坛和 TETRAPOL 用户俱乐部提出的，它主要为公共平安部门的用户效劳，也能用做其他大型专用网络。6.EDACS：EDACSEnhanced Digital Access Communications System：增强性数字接入通信系统系统的一些标准是由 TIA电信工业联合会制定的，它提供的基于 EDACS 技术指标主要是为目前在全球现存大量的 EDACS 系统和设备的互通和兼容而制定的。它的技术指标能满足公共平安、工业、公用事业和商业用户的需要。EDAC 是一个能工作在 VHF/UHF，800 MHz和 900 MHz频段，频率间隔为 25 kHz 或 12.5 kHz 的双向集群无线电系统。7.FHMA：FHMAFrequency Hopping Multiple Access：跳频多址系统是由以色列的一个系统评估和认证部门制定的，研发 FHMA 的主要动机是提高频谱效率，它提高的频谱效率到达了很明显的水平。FHMA 系统主要是瞄准 PAMR 市场，但它也想进军商业用户。可见，ITU 推的几种数字集群通信系统中大多数采用 TDMA 方式 也有少数采用 FDMA 的，而我国的 GoTa 系统那么是采用 CDMA 技术制度的。从话音编码方式来看，1990 年前后，在CELP 编码的根底上，又推出了新的编码技术，如目前在数字集群通信系统中 iDEN 采用的是矢量和鼓励线性预测编码VSELP，而 TETRA 采用的是代数码本鼓励线性预测编码ACELP。当然，还有其他一些新的编码技术，如IMBE 等。这些新的编码技术归根到底是要到达速率低、频带利用率高和话音质量好的目的。而目前已经有更新的、速率更低2.4 kb/s的话音编码技术推出了。数字移动通信系统对射频调制有一些要求，这些要求是：1占用的频带要小；2误码率特性要好；3频谱特性要好，带外辐射小等。因此，后来陆续推出了MSK、GMSK、TFM、GTFM、QDPSK、p/4DQPSK 和 16QAM 等新的适合移动通信使用的数字调制技术。目前 iDEN 使用16QAM，TETRA 和 FHMA 均使用 p/4DQPSK，这几种都各有其特点。下表是 4 种数字集群通信体制技术指标和性能的比拟，供参考。参数TETRA350 频段380390/390400380470410420/420 806821/851866频段(MHz4301500 频段450460/460470870888/915933806821/851866400 频段为 510800/900 频段为双工间隔MHz1045取决于系统设计4580/160 MHz 频段根据 VHF150 可变或没有需要UHF400 频段为 3 和 5806821/851866800941UHF800470510360512UHF400130200VHF15080/160 频段DIMRS即 iDENTETRAPOLAPCO-25400 MHz 频段为 10UHF800 频段 139 和900 MHz 频段为 45频段 4512.5102510/102/2828850050010/10110/1101/15/57.635RF 载波间隔 kHz2525基地台最峰值平均值大 ERPW移动台发射 车载台功率W手持台范围小区半径km手持台郊区移动台市郊2525未规定250540由设计定5402835蜂窝信道重复使用同播大数判决接收机FDMA蜂窝信道重复使用准同步同播地域覆盖技术时间共享传输分集接收机接入方式TDMATDMA蜂窝信道重复使用分集接收机蜂窝信道重复使用同播分集接收机时间共享传输FDMA业务信道/初始载波设计容量4836p/4-DQPSK66,4,3,8,12,等64M16QAM M=4118GMSK11QPSK-c族(包括C4FM 和 CQPSK)IMBE传输速率kb/s调制方式比特率业务信道结构kb/s过失保护编码算法保护的电路数据kb/s未保护的kb/s4.56ACELPVSELP6:162RPCELP无面向连接、无连接支持 IP 和其他网络协议A 级：39.8 ms有面向连接分组数据无连接IP网际协议A 级：无均衡B 级：65.5 ms迟延扩展均衡能力msB 级：55.5 ms都不用均衡器Q 级：111.1 msQ 级：不适用网络 ID 用 BCH 码具有交织加过失检测的卷积编码具有交织加过失检测和比特优先的多速格形编码具有交织加过失检测 数据用格形码的卷积编码话音用格雷和汉明码嵌入信号用 R/S 码空中接口加密和鉴权可以出口平安等级加上端对端加密的用户为最高级别的平安加密多算法多密钥加密控制空中重换密钥切换系统内漫游能力加密有有有可以有有有有有有有可以有有有有有可以有有可以实现有1、2、3 和 4 类无均衡，不需要Q 级：50 msA 级：50 ms信道编码在同一地区内多个运营商系统设计能力有移动台对移动台可以实现双监视有有有移动台对移动台移动台对移动台信道扫描双监视网关集群模式网关有有中继器通模式中继器集群模式网关中继器模式有下面再把以色列的 FHMA跳频多址作一个简要的介绍。FHMA 系统是由以色列的一个研究机构研发的，以色列在跳频通信的研发方面一直走在世界前列。20 世纪 70 年代他们就推出了供军方使用的具有跳频功能的高频和甚高频无线电台，以后他们又在无线寻呼设备上加上跳频技术，以提高系统的容量。FHMA 系统也是采用了跳频技术，而跳频在这里不是用于抗干扰，而是提高容量，所以技术思路比拟新颖，有其独到之处，它是 TDMA 和 FDMA 的混合制式。FHMA 系统于 90 年代中期在美国和韩国都建过网，工作在 900 MHz。当时其合作伙伴是美国的 GEOTEK公司和韩国的双龙公司，它们曾联合向我国有关使用部门推广，进行过较强的宣传，但不久相继退出合作，且在美国和韩国的两个 900 MHz 的 FHMA 网都关闭不再运营。FHMA 的主要技术指标：1频段：900 MHz，当时表示可改成 800 MHz；2编码方式：AMBE；3净编码速率：2.4，4.4，5.55 kb/s；4调制方式：p/4-DQPSK；5标称调制带宽：25 kHz；6信道比特速率：36.9 kb/s；7适用场合：以共网为主。由于 FHMA 已不属于我国所选的标准范围之内，故此不再表达。二、我国的四个数字集群通信系统体制简介二、我国的四个数字集群通信系统体制简介在制定我国“数字集群移动通信系统体制推荐性行业标准前，当时我国的数字集群通信标准组经过了分析和比照，对 ITU 推荐的 7 种体制中的 TETRA、iDEN 和 FHMA 等 3 种体制比拟有兴趣，尤其对 TETRA 系统可以说是情有独钟，后经过仔细的分析和研究，最后确定 TETRA 和 iDEN 两种体制作为我国数字集群通信系统体制行业推荐性的标准。由于当时我国自主研发的数字集群通信系统还没有推出，当然也不可能在标准中有我们自己国产的系统标准。到 2003 年下半年，我国自主研发的数字集群通信系统中兴公司的 GoTa 系统和华为公司的 GT800 系统才开始亮相，接着这两个公司都向信息产业部申报，不久，这两个系统也成为我国自己的数字集群通信标准。一TETRA 系统由欧洲电信标准协会ETSI推荐的 TETRA原来是 Trans European Trunked Radio，全欧集群无线电，现在已改称为 TErrestrial Trunked Radio 陆上集群无线电标准。它采用TDMA 制度，工作频段原定为 400 MHz 频段380400MHz 和 410430MHz。800 MHz 频段的 TETRA 系统是按照我国确定的数字集群通信频段要求，于 2001 年开始进入我国市场的。2003 年 12 月 350 MHz频段的 TETRA 系统也开始在我国进行组网试验。继 800 MHz 频段的 TETRA 系统在 2000 年年底被列入我国数字集群通信的标准后，350/4DQPSK 数字调制技术。已成立的 TETRA MHz 频段的 TETRA系统标准也于 2004 年 6 月由我国公安部正式公布。TETRA 系统是一个空中接口信令开放的系统，它采用较先进的 ACELP 话音编码方式和 MoU 联合体已普及欧洲、亚洲、美洲，共有 100 多个成员，其中有十几家公司已能提供整套产品，并在欧、美、亚等洲的一些国家建了网。1TETRA 系统的最初设计是针对欧洲公共平安的需求所开发的数字集群通信专网，所以它的应用特点是面向各个部门自己使用的专用指挥、调度通信网，而且目前欧盟国家建立的 TETRA系统也主要应用于公共平安和警用系统。TETRA 的应用场合也可从其确定的频段中看出来，即在380400 MHz 和 410430 MHz 的两段频率中，有一段是专门用于公共平安的。TETRA 的使用范围扩大到世界各国，为了占领全球市场，ETSI 将其改为 TErrestrial Trunked RAdio，成为“陆上集群无线电。它和 GSM 一样，从“欧洲特别移动组Group of Special Mobile变成了“全球移动系统Glogal System of Mobile，事实上它的所有功能和性能都没有变化。2TETRA 系统在调度功能上是比拟完善的，它原本设计就是作专网用的，尤其是用于军队、武警、公、检、法等单位。它有一些功能是 iDEN 所不具备的，如脱网直通和端对端加密等。但必须说明，原来在欧洲的 Dolphin 公司在采用 TETRA 系统作运营网时把脱网直通功能取消了。他们认为，作为运营商来说，用户都脱网直通了，运营商就收不到入网费和通话费了当然专网肯定是需要的。脱网直通这个功能和对讲机直通工作原理是相同的，现在对讲机工作频段一般现在对讲机工作频段一般为为 150 MHz150 MHz和和 450 MHz450 MHz，输出功率为，输出功率为 1 W1 W，而通信距离才，而通信距离才 5 5 至至 6 km6 km；而 TETRA 系统的脱网直通是在 800 MHz 频段，输出功率为 0.6 W，所以有的生产 TETRA 系统的公司讲 TETRA 的脱网直通工作距离仅为 1 至 2 km。另外，脱网直通必须要配置假设干个直通频率，这在欧洲已经在 400 MHz频段中落实，而在我国是使用 800 MHz 频段，同样也需要配置。因此脱网直通工作是有条件的，作为公网使用的 GSM 和共网使用的 iDEN 系统一般都没有脱网直通功能，其原因和 Dolphin 公司的共网不采用脱网直通的原因是一样的。其实，脱网直通这个功能并不难实现。另一点是TETRA系统的端对端加密功能也是完全按照 GSM 做的，即鉴权功能加上空中加密ETSI 制定的标准。在它的上并没有留出可供加密通话的平台和接口，因此要具有真正的加密通话有自己的密钥和密码功能，实现起来可能比拟困难，但是通数据和计算机连接时，在计算机端口上是可以加上密码和密钥的，所以目前数据倒是能很快能真正的加密。3TETRA 除了专网外，还正在努力向集群通信共网方向开展，如 Dolphin 公司曾在欧州建的就是共网，工作频段仍为 400 MHz；我国北京正通公司于 2003 年开始建的 TETRA 系统就是共网。当然，TETRA 系统要从原来定位于做专网改良为作共网，还要进行一些改造和提高。由于 TETRA系统各生产厂商的内部接口都没有统一，因此，当时 Dolphin 公司只能一个国家采用一个公司的系统，互连互通和漫游就不容易实现了。这里要多说一句，即很长时间有人一在宣传 TETRA 的标准是完全公开的这种说法已经将近 10 年了，其实 ETSI 只规定 TETRA 系统的空中接口是统一的，是公开的，而内部其他接口 ETSI 并不作统一。所以这也正是 TETRA 的一个问题，因为各生产商的 TETRA 不能实现互联互通，TETRA 系统总是缺少了些什么。虽然 TETRA MoU 正在欧洲进行几个生产商产品的互连互通试验，但看来要完全实现还得要时间。其实，TETRA 的互联互通从技术上来讲是完全可以解决的，但是由于国家、公司间的政治利益和经济利益，使得各公司谁也不提统一要求。这项工作的工作量很大，假设没有一定的时间、一批热心的人员和相当的资金是完成不了的，当然前提是各个生产商也要同意和支持。如果做成，它将对 TETRA 系统的开展会带来很大的好处。但也绝非如最近又有人说，TETRA 系统的互联互通是最需要解决的关键问题，这又是言过其实了。事实上 TETRA 的互联互通如不能很快不解决，也绝对不会影响 TETRA 的开展，这些人又在“杞人忧天了。4 从中国的情况来看，早在 2001 年和 2002 年原 MARCONI 后为 OTE，现改为 SELEX、MOTOROLA和原 NOKIA现为 EADS等 3 家公司的 TETRA 系统分别在四川成都、湖北武汉和湖北荆州相继建过试验网，尽管都还存在一些问题，但总的来说都已获得信息产业部无线电管理局的测试通过和批准入网，并获准进入我国市场。在这以后，TETRA 在我国的网络建设就逐步开始了。这几年尽管 TETRA 系统在我国的建设并不算多，但已经开始获得使用部门的认可，甚至青睐。目前，我国在公安、武警、平安、铁路、港口、机场、水利、轻轨地铁和电站等行业和部门都先后建了一些大小不等的 TETRA 网络，至至 20212021 年年 2 2 月底的统计，全国已建有月底的统计，全国已建有 4545 个个 TETRATETRA 网、网、900900 个基站、个基站、5050个交换机和个交换机和 6.56.5 万个用户终端。其中北京正通公司的政务共网已是目前亚洲最大的万个用户终端。其中北京正通公司的政务共网已是目前亚洲最大的 TETRATETRA 网，网，它现在已建有它现在已建有 3 3 个交换机，将近个交换机，将近 300300 个基站，个基站，5.55.5 万用户，估计至奥运会前后，用户可能增到万用户，估计至奥运会前后，用户可能增到 8 8万，甚至更多。万，甚至更多。20072007 年，上海电信的年，上海电信的 TETRATETRA 政务共网也已建成政务共网也已建成 134134 个基站并开始运营。还有一个基站并开始运营。还有一些城市、部门和单位也正在筹建中。些城市、部门和单位也正在筹建中。据估计，一、两年以后，TETRA 用户终端可能增加到 15 万至 16 万。看起来似乎数量并不多，尤其是和蜂窝网比，那简直是零头的零头。这是因为 TETRA 是作指挥调度专网用，而 TETRA 系统作专网用，网络数量可能很多，但每个网的基站数量和用户数量一般不会太多、太大。所以到目前为止全世界的 TETRA 用户终端数量仅一百万多一些，它是 iDEN 终端数量的二十分之一，或更少。因此要提高数量就的开展共网，但是 TETRA 的终端价格又一时降不下来，影响用户购置。如果建政务共网，大量的用户终端政府可以出钱购置，而要建运营共网，较高价格的终端，运营商又如何去推销呢？这不能不说是一个矛盾。可以说，我国将是使用TETRA 系统的大国。因此，可以相信 TETRA 未来会有一个较大的开展。5TETRA 正在努力提高数据性能，ETSI 曾经提出过 TAPSTETRA Advanced Packet Service和 TEDSTETRA Enhanced Data Service两种传输宽带数据的设想。经过几年的实践，最终选用了 TEDS，它是在 50150kHz 的带宽内传输约 100300kb/s 左右的数据。TETRA 标准的第 2 版本Release 2，是使 TETRA 的性能有一个提高。第 2 版本的主要目标是两个方面：一是使附加特性标准化，以建立和改良 TETRA 在 Internet 上的许多优点，如分组数据传输、提高话音质量和扩大覆盖区域 120200km等；二是提供与其他一些网络的互通能力，包括 GSM、GPRS、EDGE 和 UMTS 等。第 2 版本已确定增加的功能，如双模、真正的加密和使用 SIM 卡，以及满足亚洲人协议的小型化等。实际上，由于 TETRA 系统的内部接口没有统一，各生产商都在改良和提高自己的系统功能，例如，有一些公司的系统已经实现全 IP 网络，有的在数据传输上也已实现了 4 时隙捆绑在一起的分组数据功能等。由于市场的剧烈竞争，TETRA 系统功能和技术指标的增加和提高都将是各生产商的主要解决的问题。6由于TETRA 系统的空中接口标准是公开的，和 GSM 一样，所以对用户是极为有利的，因为用户可以挑选自己喜欢的价廉物美的，因此在各个制造商中存在着竞争的机制。实际上，由于竞争，TETRA的垄断也曾发生过。例如，国内某个 TETRA 网络在选择 TETRA时，曾发生过除建网公司的完全符合网络的要求指标外，其他公司生产的 TETRA那么根本符合或者大局部都不符合，不过后来很快就改正了。按理说 TETRA 系统的空中接口是完全统一的，但有辩白说 ETSI 规定是 400 MHz TETRA 系统的空中接口是统一的，现在的 800 MHz 频段的TETRA 系统并没有规定统一，可见竞争之剧烈。由于 TETRA 系统的内部接口标准 ETSI 并未统一，这可能对生产商和运营商是不利的，也即国内生产商想和生产TETRA 系统的厂家合作生产就得选择，也可能会有一些周折。前不久，TETRA MoU 的一位官员在谈及和中国的厂商进行合作生产时证实，必须确立一个具体的生产 TETRA 的厂家和一个中国厂家之间的合作伙伴关系，因为各个生产 TETRA 的厂家都各自拥有自己的知识产权，如和我国信息产业部签订的转让TETRA 知识产权协议中，MOTOROLA 有 3 个，NOKIA 有 2 个，而 THOMSON 现为 THALES有 1 个。所以它就像MPT-1327 信令的模拟集群通信系统一样，虽然是欧洲的公开标准，但生产MPT-1327 信令的集群通信系统厂家之间的竞争从未停止过。因此 TETRA 系统的生产商和运营商虽然成立了 MoU，但 MoU 内部的各个厂家之间在联合的根底上也还存在着竞争和利害关系，而 TETRA MoU 又无权代表各个厂家来处理商务决定，每个厂家都具有独立进行知识产权的商务谈判的能力。7当前 TETRA的品种开始增多。各生产商相继推出了一款到几款新型，但总的来说款式还不多。TETRA的价格相对较高，有的生产商虽已降到 600800 美元一台，但还嫌贵。这实际和产量有关，所以随着 TETRA 网络的增多，的价格应该会降下来一些，当然品种也会增多一些。除了 TETRA 系统和的开发与生产已引起许多公司重视外，对 TETRA 的应用开发也已引起了众多开发商的重视。据了解，目前国外有几十甚至上百家公司在做这些工作，如连接应用、和IP 的结合、数据库访问、图像传输、与计算机的连接以及中间件 Middle Ware等，但我国国内这样的公司还不很多。确实，TETRA 的二次开发值得重视，也确实大有文章可做。8大局部 TETRA 生产商已经重视全 IP 网络的 TETRA 系统的生产。全 IP 网络具有高性能、低本钱、高顽存性和能灵活适应不断变化的用户对话音和数据等优点。它还能享受全球 IP 通信行业驱动力带来的好处。如果具体一些，那么在 TETRA 根底设施中采用 IP 技术有三大好处：第一，TETRA 传输层和控制层别离。这样，网络在提供各种业务时就更加灵活，并能为TETRA系统带来更好、更多的性能；第二，网络运行更加经济，即网络只需要较少的链路。因为所有的通信都可以在相同链路中携带，这样链路的总体本钱就减少了；第三，网络具有根据用户的应用而最优化不需把话音和数据电路分开的优势，允许 IP 网络可以适应话音和数据需求的变化，而不需对网络设计作任何改变。总的来说，TETRA 系统已经引起我国行动部门和单位的兴趣和重视，目前在国内的生产 TETRA系统和设备的国外公司或其代理也活泼起来，它们已经看到了中国的市场未来的前景。二iDEN 系统MOTOROLA 公司的 iDENintegrated Digital Enhanced Network意思是综合数字增强型网络，其前身叫做 MIRSMOTOROLA Intagrated Radio System，工作在 800 MHz 频段，采用 TDMA制度，它的 VSELP 话音编码和 16QAM 调制技术都比拟先进。iDEN 系统的起源设计就是作共网用的，所以它是集指挥调度、双工互连、分组数据和短消息于一体的工作方式。这个系统的技术和运营情况都已比拟成熟，目前全球的 iDEN 网用户已超过 2800 万。MOTOROLA 公司还于 2000年推出了双频段兼容工作800 MHz 的集群和 900 MHz 的 GSM的 i2000 型，当时的价格已降到 400 美元以下，其样式也可与新型蜂窝通信系统的媲美，到现在其的款式又增加了不少。可传输移动数据的新也已推向市场。最近，又得悉，MOTOROLA 公司又在研发推出iDEN 和 WiMax 相兼容的，这说明 iDEN 在向宽带推进了。1iDEN 系统的前身是 MIRS 系统，它最初设计是做共网用的，因此iDEN 除了以指挥调度业务为主外，还兼有性能较强的双工互连、分组数据和短消息等功能。由于iDEN 的互连局部采用了数字蜂窝通信系统类似的结构，因此有人认为 iDEN是GSM的一种技术，其实它与GSM是完全不同的技术。首先，iDEN 是数字集群通信系统，它以调度业务为主，兼有互连等功能，而 GSM 完全没有调度功能；第二 iDEN 采用的编码方式和调制方式与 GSM 完全不同；第三，iDEN 的频谱效率要远大于 GSM，iDEN 在 25kHz 信道上可传输 6 个调度话路现已增到 12个，即一个25kHz 的信道有 12 个时隙，而GSM 在 200kHz 信道内传送 8 路话音；第四，iDEN具有分组交换功能，而 GSM 没有；第五，iDEN 与 GSM 的空中信令接口不同，iDEN 采用的是MObiS 接口。iDEN 系统的互连局部虽采用与数字蜂窝通信系统 GSM 类似的结构，但两者之间也有许多不同，如：鉴权算法不同，iDEN 采用 CAVE38 算法，GSM 采用 A3 算法；语音编解码不同，iDEN 的编译码器适应 VSELP 编码方式；iDEN 具有重叠寻呼功能，即一个基站可编程到多个位置区，这样就减少了移动用户位置更新的次数，节省了系统资源；对用户越区切换，iDEN系统首先要监测目标小区的信号质量到达一个可接收的标准值，以确保切换质量，而 GSM 系统无该功能。2iDEN 最早设计是用做共网大系统的，至少是 5 万用户，多到 20 万用户的大网，因此它的交换机价格十分昂贵据了解，早期一个 10 万用户的交换机的价格为 1000 万美元，因此许多用户只能望之兴叹了。因为建一个 510 万用户的 iDEN 网通常需投资 2000 万美元或更多，这个费用一般的专用网是不可及的。后来，MOTOROLA 公司一方面努力降低交换机价格，另一方面把 iDEN 向小型化开展，推出了一个 iDEN 的小系统Harmony 系统。MOTOROLA 公司叫Harmony 系统为 iDEN-EL 系统，El 是 Enter Level 的缩写，即入门级的意思，它有时也叫 iDENHarmony。最初的 Harmony 系统是按 5000 用户设计的，它用控制器代替了费用较贵的交换机。因此一个具有 810 个基站的 Harmony 系统价格约为 200300 万美元。关于Harmony 向 iDEN扩容的问题，公司明确表示基站设备不需改变，只需更换交换机，而原 Harmony 的控制器可放置在扩容的用户密集区。由于系统的设备均已模块化，所以如需扩容，增加相应的接口板就可以了，所以它可以平滑过渡。2004 年 MOTOROLA 公司又为 Harmony 系统的版本升级，4.0 版本已经使用，4.0 版本的 Harmony 系统在容量上已经和 iDEN 系统相当，可以到 120 个基站，为 5万用户效劳了，而且功能也增强了。目前，Harmony 已经到了 6.1 版本，7.0 版本将在 2007 年的4 季度发布。所以开展确实很快。Harmony 在我国得北京某部门、宁波北仑港和天津港等地已经分别建立了网络，并都处于良好的运行中。32007 年的 6 月 MOTOROLA 又开始推出并宣传其最新 ATCA 平台的 Melody 系统，并宣称将在 2021 年的第一季度或第二季度就能面市，但至今还未问世，据最近得悉，最早将在 2021年的 4 季度推出。从获得的信息来看，Melody 系统是 MOTOROLA 公司为了满足中、小规模运营商的需要，而继 Harmony 系统之后又新研发的一种属 iDEN 体制的、适合共网市场需求核心网的解决方案。到目前为止它宣布最高的交换容量为 30 万。它和 Harmony 系统类似，在 NSS侧采用了集成度极高的独立机柜代替了原来 iDEN 系统庞大而复杂的核心交换网络，交换系统那么采用了北电的 ATCA R4软交换平台。在无线接入侧 BSS 那么继续维持原来 iDEN SR14以后的系统结构。由此可见，MOTOROLA 在 iDEN 上还是颇下功夫，不断改良和推出新的设想和设备。4iDEN 具备了根本的调度功能，也具有虚拟专网的功能。因为 iDEN 系统是以调度为主的，又是根据共网考虑设计的系统，所以它的根本调度功能包括：团组通话，私密通话，通话提示，来电显示。调度的先进功能包括：优先级，紧急呼叫，状态信息，多组扫描，限区效劳，孤立站运行，调度台等。它的优先等级共 15 级。iDEN 系统也有虚拟专网。虚拟专网VPN是iDEN 系统在实际使用过程中，由运营商和客户提出的一种增值业务VAS。通过虚拟专网这种业务，最终用户可以管理其终端用户的终端设备的配置，包括开户，增加新业务，更改调度私密号、组号、号码，重新编组以及随时取得详细通话清单和使用统计等。虚拟专网在实际使用中主要是对终端数量比拟多、需要比拟频繁更改终端信息和因保密原因或其他原因需要自己控制终端设备的用户。虚拟专网因用户的类型和使用内容也不相同。5iDEN 系统每年都要推出 2 至 3 个新的软件版本，现在即将开展到版本 14.0。随着每个版本的推出，都会有新的功能产生。例如，2000 年推出的版本 8.0 就有跨大组调度呼叫功能，而2002 年推出的版本 9.8 又增加了调度漫游功能等。另外，MOTOROLA 公司已宣布，它们已经完成在 25 kHz 带宽内安排 12 时隙话音编码也改良为AMBE和 64QAM 的信调制等新技术。这样，它的系统容量又将提高一倍，数据传输速率也将大大提高。61999 我国在福建省就建立和运营了第一个 iDEN 网，由福建省集群无线公司运营，由于一些原因，运营5 年后就倒闭了，它既包括系统和设备方面的原因，也包括公司管理、政策以及其他方面的原因。诸如，该系统没有配置分组数据交换机MPS，没有分组数据传输功能，功能比拟低下；系统的版本较低当时是 7.0 版本现在升到 14.0 版本以上；网络覆盖还不够大和全面；品种还不多，价格较高；通信收费难于确定，等等。从现在来看，资金的缺乏可能是更为重要的原因。因为整个网络的设备最初是由 MOTOROLA 公司投入的。当初 MOTOROLA公司为了要翻开 iDEN 系统在中国的市场，不惜投入了将近两个亿资金的设备来建这个网，并由福建省集群无线公司来运营。但 MOTOROLA 公司究竟是一个生产商，它不可能继续再投资，而其他部门又没有资金投入来升级、扩大和改造网络，加上各种原因使得运营越来越糟，最后于2005 年彻底倒闭。但它毕竟是我国第一个共网，曾起过推动我国数字集群通信开展的作用，即使最后垮了，也可以从中总结出许多经验教训来。后来深圳运联通公司，上海国脉公司都相继建立 iDEN 网。现在，深圳和上海的网都还在运营中，他们都正努力地从原来的困境中摆脱出来，并都已相继有了成效。例如，上海国脉网已经建了 108 个基站，有 30000 用户；而深圳运联通网已从 13 个基站开展到了 26 个基站，用户已达 8000 个。通过这几个共网的建设和开展，至少可以说明了一个问题，即建共网不容易，它将受到许多条件的限制和束缚。其中有一个重要原因是共网的运营商投资了一大笔费用建了网后，还必需考虑这个网络有无开展的空间，包括频率、地域、用户以及利润等等。看起来，iDEN价位比 TETRA的低，品种也多，但是从当前已建的上海国脉、深圳运联通连个网络来看，尽管它们都有了一定的开展，但都作了很大的努力，好多进展都是来之不易的。当然还要考虑的是生产商 MOTOROLA的支持，现在看来 MOTOROLA 公司作为 iDEN 的唯一生产商肯定有自己的打算，尤其是公司的美国老板对中国的情况并不一定了解，老想搬美国开展的一套搬到中国来，当然是有困难的。因此，iDEN 要在中国开展，还要双方都努力。7MOTOROLA 公司虽早在 2000 年 3 月已向我国信息产业部的有关领导部门正式书面表示，当时的领导决定把开发的 iDEN 数字集群通信技术所采用的包括空中接口标准和系统内部所有的接口标准在内的全部接口协议文件向我国境内的所有对 iDEN 感兴趣的企业和其他机构开放，并免费提供。因此它当时还真引起了我国有关部门和企业对它发生兴趣，如当时国内有些公司都曾表示要和它签订了协议，但后来由于市场和其他一些原因没有成功。8iDEN 系统的价格虽然昂贵，但它较受欢送的是它的品种较多、样式较新颖，价格又较低一些一般价格100400 美元之间，目前包括最新型号的在内，已接近有30 个品种。最早我国 iDEN 网用得较多的 i1000 和 i2000 两种，后不久，MOTOROLA 都宣布停产，已有许多新型号来替代它们，因此这也是 iDEN 的一个优势。新一代 iDEN具有“一键通话功能和可靠的即时通信功能；具备长途双向对讲功能，使沟通本钱远远低于传统的蜂窝通信；可以同时与一人或多人保持联系，等。它还具有数字蜂窝移动增强的特性和功能。例如，会议通话时话筒音质更出色，来电显示可显示重要来电信息，与电脑和其他电子设备实现同步，提供个性化铃音设置 MIDI和录音以及话音拨号设置及其他功能等。另外，在无法通话的情况下，仍可以保持短信联系，它还具有 GPS 定位功能等。总之，iDEN 系统进入中国比 TETRA 系统可能要早两、三年，但从开展来看不如 TETRA 系统快，当然这里有许多主观和客观的原因，有许多问题值得探讨，这里就不去研究和讨论了。iDEN 系统确有许多性能和技术是很好的，MOTOROLA 公司在无线技术上也有它的许多长处和新技术的储藏，它也会不断推出它的新技术和新产品来。但对于中国这么大的市场，美国老板究竟是怎么想的，我们还要拭目以待。