数字集群的运营模式探讨

    专业移动通信网可广泛应用于生产调度、指挥控制。它主要完成集体用户内部或集体用户之间的通信，视其需要可与公众网相连或不连。专业移动通信网要想获得发展，首先要对专业移动通信网与公众移动通信网的区别有全面准确的认识，其次要有统一适用的数字集群系统，第三要有较好的实际运营模式。本文重点探讨数字集群的运营模式。

1 专业移动通信网与公众移动通信网的区别
    中国在发展专业移动通信网的过程中曾经将模拟集群网作为公众蜂窝网来使用，由于集群系统的固有缺点，替代不了蜂窝电话而不受公众欢迎，使得绝大多数集群运营部门都陷于困境。后来又拟用公众蜂窝网取代集群，认为“大哥大”可以一网打尽所有移动通信业务，从一个极端走到另一个极端，而对现阶段数字集群系统的作用不予重视。这两种错误都来源于对公众移动通信与专业移动通信的区别，对集群系统的特点和功能缺乏足够的认识。

    专业移动通信系统与公众移动通信系统的主要区别[1]详见表1。专业移动通信强调组呼、广播呼叫、紧急呼叫、强拆强插和不同的呼叫优先级别等调度指挥功能。更强调缩短呼叫的建立时间，通常打一个电话从拨号到接通一般需要几秒钟到十几秒钟甚至更长，这对一般公众网用户来说不成问题，而对专业网用户来说这个时间就太长了，在紧急情况下，希望一按即通(小于0.3 s)，否则会造成相当严重的后果，特别在交通工具日益提速的情况下一按即通的要求就尤为迫切。调度指挥要求简明扼要，一般通话时间为几十秒。移动终端之间在网络覆盖不到或脱离网络的情况下，还要求能直接互通。

    由于各部门业务性质、使用环境、交通工具和使用要求不同，因而历史上便形成了各种各样的专用移动通信系统。随着移动通信技术的发展，人们尽力求同存异，使开发的专用移动通信系统尽可能满足多个不同专业部门的需求，集群系统也就应运而生。

2 专业移动通信的建网模式
    专业移动通信的建网模式起初大多是小型专网，由于频率资源日益紧张，调度业务随着经济的增长而日益增多，服务区域随着交通的发达而日益扩大，同时，受公众移动通信网巨大成功的启示，专业移动通信的建网模式也在朝大型共网方向发展。时至今日，从全球各国的建网情况看，大体有4种模式：小型专网、大型专业共网、大型运营共网和公众移动通信网运营按下通话(PTT)业务。

2.1 小型专网
    小型专网由专业单位自行投资建设，面向本部门，以专业用户为服务对象，有时也是一个向部分用户半开放的系统。这些用户一般以集体用户为主，虽然集体用户也是由一个一个的个体用户构成的，但这些个体用户间存在着一定的组织关系，并且呼叫级别往往是不平等的。网络所有者建设并运行该电信网络的目的完全是为内部工作的需要而向用户提供必要的电信服务，强调保证本部门正常运转的特殊要求，而不是向用户提供电信业务类“商品”。

    中国现有的专业移动通信网多数是各个团体独立投资建设，仅供本单位内部使用的非经营性专用网，这造成了投资和维护成本高，频谱资源浪费大，覆盖范围小，调度指挥功能不能充分发挥等缺陷。

    原来各自独立的专业移动通信网由于信道是固定分配的，当A网信道被占时，属于A网上的所有其他未参与通话的用户就不能在此段时间内通信，只能等到信道释放后才可再呼叫。此时可能B、C等网信道都处于空闲状态，但属于A网的用户无权使用其他网的信道，因此这些信道都处于浪费状况。如防汛救灾通信系统，平时闲置，汛期不够用。随着数字集群通信技术的成熟和市场经济发展的要求，国外近几年开始大力推广专业移动通信共用网的建设。

    此外原有的专业网各自为政，无法实现大区域网络的建设，即使同一技术体制，地区、省市之间也是彼此隔绝，没有联网。在高速公路、铁路、内河航运、旅游及武警等部门开设的专业网，随着各自业务的发展，也必然要求统一的数字集群系统以便跨部门、跨地区、跨省市以至全国联网。这样才便于各专业部门进行大区域的联合指挥调度。

2.2  大型专业共网
    大型专业共网[2]将各业务部门所需的网络基础设施统一规划建设，加以集中管理，每个部门只要建立各自的调度台和多个移动台即可入网，这是一种高效而又廉价的集群调度系统，其主要特点为：

(1)共用频率：将原指配给各部门专用的频率加以集中，供各家共用，从而提高频谱利用率。

(2)共用设施：由于频率共用，就有可能将各家分建的控制中心和基站等基础设施集中合建，从而降低网络建设投资。

(3)共享覆盖：可将各家邻近覆盖区的网络互连起来，从而获得更大的覆盖范围。

(4)共享业务：可利用网络富余能力有组织地发送道路车流状况、气象预报等公共信息，为各家服务。

(5)分担费用：合建可大大降低设备、机房、电源和链路等建网投资，节约运营维护人员，并可分摊费用。

(6)改善服务：由于多信道共用，可调剂余缺；集中建网，可加强管理、维修，因此能提高服务质量，增强系统功能。

(7)不断升级：由于有专门的建设、管理和经营机构，可随移动通信技术的发展，不断更新网络基础设施，升级系统软件，以提供用户需求的新业务。

    总之，集群系统能为不同集体用户提供各项所需的优良服务，使公众网的公共性和专业网的独立性比较好地得到协调解决，使每个原拟单独建网的部门都从该集群系统的虚拟专用网(VPN)中感到一样方便，一样安全可靠。虚拟专用网在构成上与实在的网络不同，它是建立在实际集群网络基础上的一种功能性网络，但对用户来说，在功能上则相当于实在的专用网络，能向用户提供传统专业网的功能。由于集群系统技术复杂，频谱和投资较建单个传统专业网要多，但比所有专业网分别建网要省得多。特别是由于它的公共性，适合由原拟单独建网的各个部门或社会集资组建一个法人机构来进行统一建设、管理和经营，这样才能为各个部门提供公平有效的通信服务。

2.3  大型运营共网
    大型运营共网在业务上与大型专业共网类似，主要从事专业指挥调度业务。经营上又与公众移动通信网类似，从事经营性指挥调度服务这种“商品”。如以地域为单位，由运营服务商投资建设覆盖该地区的经营性的数字集群通信共用网，在该地区的各类团体均可交纳一定费用，以共用网的基础设施为平台建立自己的虚拟专用网，并可与共用网外部及内部的公众交换电话网或其他专用网实现互连。运营时可调剂信道余缺，充分利用网络基础设施，从而显著降低运营成本。这种以现代高新技术和市场经济原则为基础的组网形式，可实现资源共享，节省建网投资，降低使用成本，提高频谱效率，扩大覆盖范围，开拓服务领域，改善服务质量。因此，从经济上分析，建设全国数字集群共用网也是可行的[3]。

2.4  公众移动通信网运营PTT业务
    这是20世纪90年代由美国Nextel公司利用摩托罗拉公司的iDEN数字集群系统建设的蜂窝公众移动通信网。iDEN系统从技术上说是在类似GSM的TDMA体系结构基础上增加组呼等调度功能实现的系统。从经济上说在美国的5个移动运营商中Nextel公司获得了很大成功，其ARPU值最高，也就是效益最好；离网率最低，也就是用户对网络的忠诚度最高。从而引起全球运营商对这种利用蜂窝网经营PTT业务(POC)的重视。纷纷想利用GSM网、CDMA网或3G网增加这种PTT一键通业务。

3 数字集群共网的运营模式
    从欧洲的几个国家来看，数字集群共网的经营运行模式综合起来主要有民营型、国营型、先国有后民营型和国有民营型等4种模式[4]。

3.1 民营型
    全部由民间资本投资，完全按照市场经济原则组成股份制公司实施经营运行，政府基本不予干预，如欧洲跨国经营的英国Dolphin公司、美国Nextel公司均属于民营型。这种形式在市场经济比较发达，民间资本充裕的情况下，是一种可能的选择。但以这种形式发展公共安全等政府集体用户有一定难度，实现盈利的周期将很长，风险较大。Dolphin公司就遇到了欧洲经济不景气，建设资金不到位等问题的困扰，最后竟宣布破产，而以这种形式发展非政府集体用户POC的美国Nextel公司却获得了成功。

3.2  国营型
    全部由政府投资，不以盈利为目的，组建专门的经营运行机构，实施统一的使用管理，如比利时ASTRID公司就属于国营型。前几年球迷骚乱，造成了近60人死亡、数百人受伤的重大突发性灾难事故，而到现场抢救和维持秩序的警察、消防、救援、医务等各个部门相互间难以达成统一的指挥协调，造成了指挥效率低、救援不及时、混乱难以迅速平息等一系列问题。通过这次惨痛的教训，比利时政府痛下决心建设一个全国性的数字集群通信网。由中央政府和布鲁赛尔市政府分别出资61%和39%，组成专门的一个国有公司，负责建设、运行和管理。网内用户只需付成本费用以维持网络运行，管理公司所需其他费用(如频占费等)每年向政府申报预算，由政府拨款解决。这种模式的优点是运行管理统一，使用效率高，安全保密好，指挥协调具有权威性。

3.3  先国有后民营型
    先由政府投资组建集群通信网，待系统运行正常后，逐步向民间出让股份，最后转变为民营，如西班牙TRADIA公司就属于先国有后民营型。这种模式具有资本运作的特点，兼有国有和民营两种形式的好处，但今后发展的未知因素较多，特别是涉及将来有多少民间资本来“接盘”的问题，存在较大的不确定性。

3.4  国有民营型
    由政府与企业合作组建的集群通信网，以政府行政手段为主导，引入市场机制，实行公司化运作，芬兰的VIRVE公司就属于国有民营型。该公司由芬兰国家内务部出资60%，芬兰SONERA公司出资40%组成(SONERA公司为芬兰国内的移动通信公司之一)，专门负责经营覆盖芬兰全国的数字集群通信网。该网的主要集体用户来自内务部管辖的边防部队、警察、消防等部门。继内务部之后，国防部、医疗部也相继决定逐步关闭现有专用网，加入该网。预计该网的用户结构为：社会福利和医疗保险占36%，消防和救援占23%，内卫部队占22%，警察占13%，边防警察占5%，其他占1%。其经营收费方式是基本用户每部手机每年收1 400芬兰马克服务费，以维持网络正常运行，基本不盈利。计划在服务好基本用户的前提下，逐步向社会发展一定数量的用户，以努力实现盈利。实现盈利以后，作为投资方的政府内务部等部门，又可以将收回的盈利分发下属单位，再用于补助手机服务费支出。这种运营模式的主要优点是：投资由政府部门支持，建网以移动通信网络资源为基础，所以网络建设快，投入使用快，运行形式好，既可以保证基本用户群不分流，又能得到良好的通信服务，还有一定的盈利空间，减轻了政府及各部门的负担，提高了通信保障质量。

4 对发展中国数字集群通信的建议
    积极稳妥地推进中国数字集群通信发展的时机已经成熟。为此，对组织指导中国数字集群通信发展提出如下建议：

(1)积极创造有利于数字集群通信发展的外部环境。数字集群通信的基本功能是指挥调度，其主要服务对象之一是社会公共行政和安全管理等部门的集体用户，具有较浓的政府色彩。因此，数字集群通信的发展，需要政府部门积极创造较好的外部环境予以支持，尽早制订与发展数字集群通信有关的资源使用规划，明确相关的标准和管理办法。

(2)尽快改革各部门单独立项、独立建网、自成体系的小而全重复建设传统。小而全的建设传统导致了小型专网的建设、维护、管理成本高，频谱效率差，覆盖范围小，通信质量低，专业维护人员缺乏等问题。产生这些问题的重要原因在于政府部门现行的财政管理制度：对各部门高额的一次性经费申请预算容易批准，而对低额的每年均应正常支出的通信经费则尚未形成供应制度。因此，导致了各部门的专网重复建设，随着通信技术的进步，若干年后再重复建设一次，如此形成恶性循环。为克服这一弊端，建议各级政府改变以往的做法，对需要专用通信的特殊部门，尽快建立健全制度化、标准化的通信经费保障办法。这样有利于促使政府公共行政和安全管理等特殊部门走使用公共集群通信平台的路子。[5]   这是保障通信质量、提高指挥效能、降低成本费用的根本出路。

(3)为数字集群通信运营单位提供相关的资源使用和税收优惠政策。因为数字集群通信主要是为政府的公共行政和安全管理部门服务的，带有保障性和普遍服务的性质，不可能创造很高的利润。因此，建议在频率资源、号码资源的使用上予以保证，在营业税、所得税等相关税收方面制订必要的优惠政策。在这一点上欧洲国家已经实行了相应的优惠政策，值得借鉴。

(4)以政府为主导、引入市场机制、实行现代企业制度。建设适合中国国情的数字集群通信共网，综合分析欧洲国家的4种运营模式，以参照他们的第4种模式为宜。即由政府的主要应用部门以适当的方式主导，由现有的移动通信运营公司参与，再引入部分市场资本投入，按照现代企业制度建立数字集群通信共网运营公司。采用这种运营模式，既可以保证集群通信的用户群相对稳定，又能在不太长的时间内实现盈利，有利于发挥多方面的积极性，促使中国的数字集群通信健康发展。

5 参考文献
[1] 何守才. 电信技术实用大典 [M]. 北京:人民邮电出版社, 2002: 808—836.
[2] 李进良. 发展全国数字集群共用网是专业移动通信的必然方向——论必要性 [N]. 通信机世界, 2000-03.
[3] 李进良. 发展全国数字集群共用网是专业移动通信的必然方向——论可行性 [N]. 通信机世界,2000-03.
[4] 陈进星. 从欧洲数字集群考察看我国数字集群的发展 [J]. 移动通信, 2002(7):36—41.
[5] 李进良. 发展全国数字集群共用网的基本条件 [N]. 通信机世界, 2001-06..

收稿日期：2004-11-29

[摘要] 专业移动通信网要想获得发展，首先要对专业移动通信网与公众移动通信网的区别有准确的认识，其次要有统一的数字集群系统，第三要有较好的实际运营模式。专业移动通信的建网模式有小型专网、大型专业共网、大型运营共网和公众移动通信网运营按下通话(PTT)业务等4种。数字集群共网的运营模式有民营型、国营型、先国有后民营型和国有民营型等4种。中国现阶段以采用国有民营型为宜，并要为其制订发展政策。

[关键词] 数字集群；专用移动电台；公共接入移动电台

[Abstract] For the development of private mobile communication networks, the differences between the private mobile communication network and the public mobile communication network should be exactly understood first. Besides, it requires a unified digital trunking system and a feasible operating mode. The networking modes of private mobile communication include the Private Mobile Radio (PMR), Public Access Mobile Radio (PAMR), commercial operational PAMR and the Push-To-Talk (PTT) service of public mobile communication networks. The operation modes of common digital trunking networks can be private-run, state-run, from-state-to-private-owned and state-owned private-run. It is currently fit for China to adopt the state-owned private-run mode and make relevant development policies.

[Keywords] digital trunking; PMR; PAMR