廣州民航中南空管局 張文華
目前中國民航使用的地面指揮調度系統是由民航總局統一規劃，于1994年底陸續建立起來的摩托羅拉800MHz模擬集群通信系統。經過多年的建設，民航大多數大中型機場都安裝了集群移動通信系統。目前各機場集群通信系統運行良好，在民航運輸的指揮調度中起到了至關重要的作用，較好的保證了民航的安全生產。但隨著民航事業的飛速發展，業務量和業務范圍的不斷擴大，功能需求在不斷增加，特別是通信數字化進程的進一步加快，民航原有模擬集群通信系統的弊端也逐漸顯現出來，它已不能完全滿足日益發展的民航業的需求。
一、民航模擬集群通信系統的現狀和存在的問題
目前民航模擬集群通信系統都是單基站系統（上海虹橋、浦東機場除外）。該系統是一個共享資料、費用、信道和服務的多用途、高效能無線調度通信系統，可動態的分配信道，具有接續時間短、可靠、群呼、選呼等常規通信和蜂窩移動電話難以替代的優點。這些功能正好滿足民用航空的日常管理以及執行各種航班、專機等任務，還有處理突發和緊急事件時對移動通信的需求。
近年來，隨著我國民航業的高速發展，專業指揮調度通信的需求逐漸增大，對集群頻譜的需求也越來越大。傳統的模擬集群技術本身的一些先天不足逐漸顯現出來，例如聯網困難（如需聯網，費用相當昂貴），不能在機場之間漫游，無數據傳輸功能，不能更好的拓展業務以滿足一些特殊部門的需求；終端機體積大，款式少，費用高，導致用戶使用成本高等。特別是頻率資源的緊張已是不容樂觀的事實，例如首都機場現有用戶3000多個，而信道數才20個，高峰期已經出現排隊現象，不得不取消或限制電話互聯功能。廣州白云機場、上海虹橋機場也面臨著同樣的問題。另外，在模擬技術條件下，無保密功能，不能滿足機場公安、安檢、消防等部門的需求，為了實現其保密功能，一些機場的公安、安檢、消防等部門只好另建自己的集群調度系統（400MHz）。這樣在同一機場建兩套系統，造成了頻率資源和人力的浪費。若想改變這種狀況，數字集群是一種必然的選擇。
根據信息產業部信部無[2001]518號《關于800MHz集群頻率使用管理有關事宜的通知》要求，目前機場使用的800MHz模擬集群通信系統只能使用到2005年12月31日，屆時必須無條件撤消。且信息產業部還規定從2001年12月31日起停止為800MHz模擬集群通信系統指配頻率，凡新建的集群通信系統均必須采用全數字集群通信。也就是，到2005年，民航系統的所有集群移動通信系統必須更換成數字集群移動通信系統，而對一些新建、擴建或搬遷的機場（如廣州新白云機場），現在就面臨數字集群通信系統的建設問題，所以通信體制、設備選型和網絡建設是迫切要解決的問題。
二、數字集群移動通信系統發展現狀
近年來，有多家外國公司向中國推銷其數字集群移動通信系統。國際上現有的數字集群通信系統有多種體制，各有千秋。我國信息產業部于2000年底已正式批準和發布了我國“數字集群通信系統體制”電子行業推薦性標準，確定了兩種體制，即由歐洲電信標準協會（ETSI）推薦的全歐集群通信TETRA和摩托羅拉公司獨家專有的iDEN兩個數字集群通信系統體制，是國內的推薦性行業標準。根據民航機場的建設要求，可考慮在TETRA和iDEN體制中選擇一種，這兩種體制的特點比較如表1所示。
三、民航數字集群系統通信體制的選擇
根據以上需求特點，對民航來說，在通信體制上要考慮如下問題。
（1）安全性。這是民航業的特殊要求。（2）滿足需求。根據需求特點，設備功能須滿足各種用戶群的要求。特別是數據傳輸功能，對值機、客貨運部門尤為重要，如可進行各種數據查詢，旅客信息發送，航班信息發送，民航特快專遞、物流等的GPS車輛定位等。數據傳輸對開發一些新功能，方便機場運作提供了可能性。（3）有利于運營。由于集群用戶都是有償使用系統，大部分機場的集群通信系統都由公司進行運營和保障，必須考慮盡量減少用戶的使用成本。就目前兩種體制來說，根據以上比較可知，由于iDEN的用戶機款式多，價格便宜，較適合于運營；而TETRA功能多，較適合指揮調度。對民航系統來說，在體制選擇時必須考慮這些問題。（4）優良的性價比。需要考慮的費用包括網絡基礎設施費用，用戶設備費用和營運費用。（5）售后服務。有較強的技術力量和完善的售后服務網、培訓中心。（6）保密性。公安等安全部門對數字集群通信的一個特殊要求是：該系統能進行數字話音、數據和圖像（如指紋、面像）等信息的傳輸。要求數字集群系統的移動終端能方便地訪問公安信息網上的數據庫，成為公安信息網的延伸部分，這就需要有多種加密方式來滿足需求。
最后，值得注意的是系統需參考政府政務網的體制選擇。我們必須認識到，政府政務網的體制選擇是民航數字集群通信體制重要的參考。因為從政府的角度來說，總是希望系統設施和寶貴的頻率資源共享，避免像模擬集群通信一樣四分五裂，重復投資，重復建設。現在人們對數字集群通信系統討論較多的就是希望通過政府的引導，在各大地區（例如一個市或一個省）建兩個網：一個政務網和一個運營網，政務網主要體現社會效益，作為政府應急的一種手段。運營網作為一種補充，自主經營，滿足多種客戶的需求。在考慮社會效益的同時，還要體現一定的經濟效益。作為機場的體制選擇和設備選型，必須緊跟政府的動向，以便將來機場的數字集群通信系統可并入政府公網，發揮更大的作用，否則就會出現孤立使用和高成本的風險。
四、 數字集群通信在民航的建設要求
⒈ 系統建設規模
為便于管理和方便擴展，建議民航系統的主交換機（MSO）建在一個容易管理的地方。基站與交換機之間用微波或有線鏈路相連，接口為E1，每個載波僅占用一個64kbit/s的PCM傳輸鏈路時隙，因此多個基站可共用一個傳輸鏈路。
機場的主要用戶在候機室、跑道、維修機庫、貨運等區域，覆蓋這些區域的最佳設站位置為塔臺。一般來說，塔臺基本上在機場的中央，又是機場的制高點。在塔臺上建一個基站，可以與其它通信設備共用機房，這樣對縮短工期，減少投資較為有利。
模擬集群通信終端機通信功率一般都在1瓦以上（主站功率可以不必考慮），所以覆蓋范圍一般都比較廣，一個單基站就可以對整個機場有良好的覆蓋，而數字集群通信系統移動終端機功率一般都在600毫瓦以下，必須考慮機場一些特殊地區的覆蓋問題，例如候機樓、地下庫房和登機橋等地。由于候機大廳和登機橋結構和材料的特殊性，其面積較大，地下庫房結構復雜，很可能由于屏蔽而造成局部盲區，解決的方法是另加漏泄電纜或直放站。漏泄電纜輻射覆蓋不僅無線場強穩定可靠，而且可以避免或減輕與城市其它無線信號源產生的相互干擾，是一種優選的電波輻射方式。廣州地鐵一、二號線均采用漏泄電纜輻射覆蓋方式。 具體的安裝辦法還要根據具體場地情況進行分析和測量。
2．系統聯網
全國民航數字集群通信系統聯網是我們的努力目標，也是較為理想的狀態，但真正實現尚須時日，在一個地區先行聯網，則值得我們探討。以珠三角民航為例，在廣州新白云機場建一個交換中心，較好的覆蓋白云新、舊機場，在此基礎上，在深圳、珠海等地可直接建基站，基站和交換機通過租用2Mbit/s傳輸鏈路，網管設在廣州。采用這種聯網方式，珠海機場的工作人員就可以用自己的終端機漫游在白云機場，同時可與珠海機場本場的同組人員對講，既節省了硬件建設費用，又節省了頻率資源和管理成本，而且很好的解決了交往頻繁機場間的調度通信問題，為今后各大地區之間的聯網打下基礎。如果民航系統所選的體制和設備廠家一致，就可以進行整個民航聯網和漫游。體制的選擇可由民航總局統籌考慮。采用這種聯網方式，在網管控制下，終端機場還可在集群通信公用網內組成各自機場的虛擬專網，提供專用調度臺以及專網所具有的功能。虛擬專網獨立工作，而用戶使用的感覺就像在所屬機場建立的專網中通信一樣。虛擬專網還允許用戶管理自己內部的通信組，單獨調節運行參數并根據自己的需要選擇相應的功能，并在需要的時候方便地連接系統中的其它用戶。這種在網管制約下組建虛擬專網的形式，可以滿足民用和公共安全等用戶的不同需要。
民航系統數字集群通信系統的體制、設備選型和網絡建設是一個系統工程，關系到航空運輸生產指揮調度的安全。 由于數字集群通信系統本身就是一門較新的技術，至今這兩個體制的版本都在不斷升級，性能和功能都在不斷的改進和提高。從發展的眼光來看，將來機場專網很可能同時并入公網，這就要求考慮公網體制的選擇。其次，數字集群通信系統技術還不夠成熟，許多功能在理論上可行而在實際上卻暫時還不能實現。所以在設備選型時，要慎重考慮一些具體細節問題。
