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专网通信的前生今世!(上)

助工
2019-08-17 20:37:59    评分

什么是专网通信 

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在很多人眼中,专网通信是一个低调、神秘、小众的领域,很多人甚至根本没有听说过。

其实,专网通信就是专用无线网络通信。

一提到无线通信,我们首先想到的就是手机,还有经常被拉出来痛骂的三大运营商。那么,什么是专用无线网络通信呢?

简单来说,专用无线网络通信,就是为专业用户提供无线网络通信服务。在我们的圈子里,一般简称为专网。这也是为了和运营商的网络(也就是公网)进行区分。

事实上,专网的含义很广,并不仅限于无线网络,有时候也包括有线网络。不过,大部分情况下,都是指无线网络。

那专网面向的专业用户,指的是哪些人呢?

这些专业用户包括:军队、政府、警察、铁路、地铁、电力、石化、机场、港口、矿山、水利等不同的行业用户

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也就是说,专网一般是不给普通老百姓用的。专网承载的业务,一般都涉及安全,因此建设这些网络并不以盈利为主要目的。

保证业务安全保密和网络稳定可靠,才是专网的主要目标。

专网通信的业务特点 

专网的业务,包括语音和数据。

除去专用的数据网,其他专网都是以语音业务为主。即使能够在网络中同时传输语音和数据,语音的优先级也是最高的。而且在未来相当长的时间里,这个局面也不会改变。

有朋友会说,现在移动互联网发展如此迅猛,运营商都难逃管道的命运,凭什么专网还是以语音为主?其实,这也是专网的用户对呼叫(请注意,这里的呼叫包括了语音呼叫和数据呼叫)快捷性的要求决定的。

请各位试想一下,是你敲字快还是按下PTT(Push-To-Talk,即按即说)直接说话快?答案显而易见。

在语音业务中,又以一呼百应的组呼业务最为重要。组呼建立时间,也成为专网最重要的指标之一。

当然,由于技术进步,系统吞吐量不断提高,专网的数据业务重要性也在不断提升。只不过在实际应用中,专网更多是被用来进行调度指挥,语音的重要性仍然无法撼动。

由于对安全性、可靠性、稳定性的要求很高,专网技术并不像很多人想象的那么先进。

在我们对4G技术已经司空见惯的时代,LTE在专网中仍然是一个新兵。数字窄带技术,仍在专网中大规模使用。很多地方甚至还在用着模拟技术。

落后并不意味着不好用,很多用户出于成本和使用习惯,对新技术并不青睐。

当然,这也和我们国家对专网缺乏足够重视有很大的关系。我们会在后面的章节对这个问题进行讨论。

军用专网通信的发展史 

和很多人想的不同,专网的诞生时间很早,甚至比公网还要早。下面,我就简单讲讲专网的发展史。

先从军网开始说起吧。(牵扯到保密的问题,我们这里只是简单说说。

在专网用户中,军队无疑是个大头头。他们也是最早使用专用无线的用户。无线技术的出现,对军事通信技术起到了革命性的作用。

最早的军用无线技术,无疑是滴滴答答的电报。我们在战争剧谍战剧里经常会看到。

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但是电报这玩意很麻烦,要通信还得预先约好时间,找个条件较好的地方,然后架电源(当时的供电条件很差,野外更是困难),架天线(电报一般都是短波以上,要是长波,天线会很长,那得哭死),人工编解码(是的,你没看错),滴滴答答的按……这还真是个大工程。

二战的时候,摩托罗拉公司搞出了便携式的无线电话,几十斤,一个人就能背走。虽然通信距离短了些,但是方便呀!更何况,语音呼叫省掉了麻烦的人工编解码过程,效率也大大提高。

于是乎,我们经常能在美军二战片里,见到一个大兵抱着个有两个大哥大体积的无线电话,狂叫火力支援的镜头。

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后来国民政府也引进了些,只不过很多成了解放军的补给。

建国后,我们国家借鉴了苏联和美国的技术,也能够自行设计生产这样的无线电话。这些无线电话机还有一个更响亮的名字——步话机

《英雄儿女》中王成背着步话机大喊“向我开炮!”的镜头,影响了几代中国人。

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  但是,老式的步话机使用的是模拟通信技术,保密性很差。

据说对越自卫反击战的时候,由于越南军队使用的电台很多都是中国支援的,我方的无线通话经常被窃听,导致严重的泄密。后来特意找了一群温州通信兵,用温州话通话才达到了保密的效果。虽然这个故事未必是真的,但仍然显示出模拟步话机的巨大缺陷。

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在80年代,中国和欧美有一段蜜月期,获得了跳频技术并消化吸收,再加上数字化时代的到来,通信的保密性得到了大幅提升。

再到后来,随着国家对军队信息化能力建设的重视,我们的军事数据通信技术也得到了快速的发展。现在,我国包括C4ISR系统(指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察)在内的军事通信技术处于世界先进水平。

民用专网通信的发展史 

说完军用专网,我们再说说民用专网

其实民用专网才是我们这篇文章的主角,本文后面如果再提到专网,均是指“民用专网”。

民用专网最早也是滴滴答答的电报。但正如前文所说,那玩意实在太笨重了,非专业人士根本就玩不转。于是,简单方便的语音通信,就成了普通民用用户的希望。

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20世纪30年代,美国警察在汽车上装上了电台。只不过这个电台是单工的,只能听,不能发。要想向上级汇报,还是要找电话亭。

二战之后,无线技术有了大发展,语音双工和半双工通话已经不是问题,于是专用无线技术开始得到广泛的使用。

这里面比较有代表性的就是铁路通信

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我国从50年代开始,通过引进苏联技术和自行研发,在铁路设置无线调度系统,实现语音调度指挥,这一系统被成为无线列调

无线列调对铁路运输的重要性不言而喻,是列车安全行车“三大件”之一。时至今日,我国大部分铁路线依然在使用无线列调技术进行通信。

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20世纪60年代,现代意义上的对讲机在美国出现,后来在日本大规模发展。对讲机的出现,使得无线专网的终端更为轻便,也使得更多的行业开始引入无线技术。

20世纪70年代末,模拟集群技术出现。集群技术参考了蜂窝技术,能够提供更加复杂的业务种类,适合更加专业的用户的需要。

我国在上世纪80年代初引入了对讲机,一时间风靡大江南北,男女老幼无不为这种随时随地想说就说的新鲜玩意所吸引。

在一段时间内,对讲机是被拿来当手机用的。但是随着时间的推移,对讲机易受干扰,通话距离有限,通话保密性差的缺点也开始暴露出来。再加上手机网络和固定电话网络慢慢铺开,对讲机逐渐退出了公网市场,重新回归到它原本的角色上去。

现在,模拟对讲机已经不是什么新奇事物。泉州出产的对讲机,甚至可以做到百元以下。

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模拟对讲机也是目前存量最大的专用无线技术,我们可以随时随地在各种场合见到它们的身影。

但是,很多对讲机实际上是非法使用的。因为我国规定,只有工作在409MHz上部分频点,发射功率不大于0.5W的对讲机才可以不用申请频率。

另外,由于模拟技术的落后,我国也在努力推动模转数的工作。目前,我国将不再为模拟设备发放新的型号核准证。

我国用来替代模拟对讲机的技术,主要是源自欧洲的DPMR技术。这是一种FDMA的低成本数字对讲机技术,工作频宽为6.25KHz。目前已经有很多厂家都推出了相应的产品,但是由于成本问题,目前看来,要全面替代模拟对讲机,还是有很长的路要走。

模拟集群技术

80年代中期,我国引入了模拟集群技术,最先引入的应该是诺基亚的系统。

集群这个术语是从英文“Trunking”翻译过来的。这个词本意是中继,现在在港澳台地区,集群系统一般都被称为中继系统

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我国内地引入这项技术时,也曾开会讨论中文名称。一位老专家说,这项技术并不是传统意义上的中继技术,所以建议考虑其他名字。后来经过讨论,确定这项技术叫做集群技术

集群系统能够提供更丰富的业务,能够提供更广阔的覆盖,这吸引了像政府、公安这样需要更广阔覆盖的用户。

我国大概有三分之一的城市建设了模拟集群网络,供政府或公安使用,这些网络现在仍在运行。

但是我国在引入模拟集群时出现了严重的失误——由于缺乏规划意识和标准意识,我国先后引进了欧洲、美国、日本、新西兰等多个国家的模拟集群系统,结果出现了“七国八制”的尴尬局面,不同厂家之间的系统不能互通。

直到现在,我国除了公安部曾经发布过模拟集群的标准外,并没有一个通用的行标。

不过,随着时间的沉淀,目前我国模拟集群的体制基本都是采用MPT1327信令。而且,随着我国海能达等厂家陆续推出了国产MPT1327模拟集群系统,模拟集群的价格也终于降了下来。

模拟集群的缺点是显而易见的。

模拟集群每个频点只能传输一路组呼,利用率很低。在一个三四线城市,无线频率占用较低的场景下使用还可以接受。在一二线城市这种无线频率资源紧张的情况下,这样的利用率逐渐让人无法接受。

另外,模拟集群的数据业务单调的可怜。虽然可以传输一些简单的短信,但是无论是字数还是效率都远远落后于当时已经普及的公网2G技术,至于分组数据业务,更是想都不要想。

在IP化已经成为主流的今天,模拟集群已经严重落后。但是由于改造成本的问题,很多模拟集群仍然在继续服役。

不过同样由于前文提到的模转数的原因,模拟集群也即将推出历史舞台。公安部在其牵头制定的PDT数字集群标准中,明确提到要能够与MPT1327模拟集群互联互通并支持平滑升级。

转帖自网络




助工
2019-08-17 22:28:45    评分
2楼

通信还是蛮宽的概念


助工
2019-08-17 22:38:08    评分
3楼

学习一下历史


助工
2019-08-18 11:56:15    评分
4楼

了解历史


助工
2019-08-18 12:20:27    评分
5楼

厉害


助工
2019-08-18 12:33:11    评分
6楼

谢谢分享


助工
2019-08-18 12:49:05    评分
7楼

学习


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