数字集群网络在全球的发展
数字集群网络即多个用户(部门、群体)共用一组无线电信道,并动态地使用这些信道的专用移动通信系统,是城市应急联动的核心组成部分。与其他移动通信系统类似,集群系统也经历了从模拟系统到数字系统的发展过程。集群系统能够提供指挥调度、电话互联、数据传输、短消息收发等多种业务,可为一些要求通话建立速度快、通话成功率高的指挥调度领域和部门(如公安政法、消防等)提供有效的通信手段,具有较高的社会效益和经济效益。随着城市应急联动系统的发展,数字集群通信也得到了广泛应用与发展。
从全球范围看,多数发达国家目前正在运营的数字集群网络按技术标准可分为TETRA与iDEN两种体制,按使用对象可分为政务共网与商业共网,按运营模式可分为国有国营、国有民营、民有民营三大类;覆盖范围既有全国性的,也有地方性的。各国根据各自的国情,建设运营的数字集群网络各具特色。
欧洲典范——政务共网
(一)国有民营型全国性政务共网——芬兰VIRVE网
芬兰内务部主管消防、警察、救援等部门,在建立VIRVE网络之前,各部门分别建有自己的专有网络,但这些专有网络存在着功能业务服务有限、覆盖范围不广、维护调整困难、运营成本较高等问题。为此,芬兰内务部决定在全国范围内组建一个集群共享网络。其好处是:①节约投资;②运营网络质量及通话质量很好;③不同用户群可通过虚拟方式拥有自己的专网;④具有统一指挥调度功能,不同用户群可相互通信,实施统一指挥,共同行动。
1997年,芬兰内务部预算投入8亿芬兰马克,开始对这项全国性的政府共用网项目招标,规划至2003年在全国范围内(33.8万平方公里)建立VIRVE网,以达到100%覆盖全国的要求。内务部选择芬兰电信SONERA作为运营商,合作组建专门的运营公司经营VIRVE网。
SONERA通信公司的前身是政府的一个邮政部门,从政府剥离出来后成为一个市场化运作的上市公司,政府拥有53%的股权,公司拥有47%的股权,其主营业务为移动通信,公司有20亿欧元的资产。为了适应政府各行政事务和公共安全管理部门指挥调度的通信需要,芬兰政府有关部门确定由内务部出资60%、SONERA公司出资40%,组建数字集群专业运营公司——VIRVE公司。芬兰内务部通过招标,选择了诺基亚生产的TETRA设备作为网络运行设备。该网络规模为15个交换机、1288个基站、358个调度台,用户数量超过26000户,主要有国防、交通和通信服务部、内务部、海关、社会和健康部等公共安全类用户。除此之外,还允许部分非公共安全用户入网,如一些安保公司、能源公司等。
能够以如此速度达到如此规模,主要是因为芬兰已经具备了很多建设条件。比如:基站站址基本上都选择在各移动通信基站的原建站址上,只需安装设备和架设天线;传输链路向其他运营商租用现有设备。
VIRVE网络的使用频段为400MHz,占用带宽为5 MHz,共200对频点。由于该网是政府投资建立的共用网络,在各方面享有一定的优惠条件(仅向有关管理部门缴纳较少的频率占用费)。
运营商不以盈利为目的,运营公司只负责物理网络的运营,用户及通信的管理均由用户部门在各自的虚拟专网中进行。目前,网络的运营与维护费用、链路及铁塔机房的租用费用均由芬兰政府拨款支付;每个用户的网络使用费也由内务部收取(如警察、消防等部门使用的手机按年包费收取费用,每部手机每年仅收取1400芬兰马克);所收费用主要用于网络的正常运行。TETRA终端由各用户部门自行向专门的终端代理销售商购买。
由于该网络的运行形式好,继芬兰政府内务部之后,国防部、医疗部也相继决定逐步关闭现有模拟专用网,加入该网。当前该网的用户结构为: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l3%,边防警察占5%,其他占1%。
VIRVE网络公司作为世界上第一个TETRA运营商,全国网络运营人员共35名,其中30名是公司人员,负责网络规划、优化以及工程实施、项目管理、设备维修(还有大量的外部维护工作委托其他专业公司承包)等;5名是内务部人员,负责网管(故障查询、远端控制等)和收费。VIRVE网已实现了政府部门及公共安全用户所提出的几乎所有的需求,如自动车辆定位、与GSM短信及寻呼系统的集成(发给TETRA手机的信息,当用户关机或不在覆盖区时,会自动转发给用户的GSM手机或寻呼机)等,在很多方面已经远远超过了用户的期望值。
全网1200多个基站、35名管理人员的运营成本每年约为1亿芬兰马克,现在实际上是亏损运营。目前,采用这种国有民营模式的网络,除了芬兰的政府共网外,还有瑞典的国家数字集群共网RAKEL和德国国家数字集群共网项目。
该模式可以理解为是一种以政府行政手段为主导、实行公司化运作的运营模式,主要优点是用户资源有保证,主要投资由政府部门支持,建网过程中有移动通信网络资源做基础,因此,网络建设速度快,投入使用也快。另外,网络维护人员全部来自有经验的电信运营商,所以网络的技术管理工作也非常专业,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。
(二)国有国营型全国性政府共网——比利时ASTRID网
历史上,比利时各政府部门均建设有独立的专用无线通信网。1992年,比利时政府计划建设一个新的综合性的集成化网络,以实现更大的灵活性、安全性、先进性、统一性和协调性。比利时内务部经过充分的咨询与论证,确定了采用TETRA体制作为其无线指挥调度平台。1997年,比利时政府对其规划的综合性数字集群指挥调度系统(包括数字集群、指挥中心系统、寻呼等)进行招标。经过严格评选,于1998年选择了KNT(Kreutler,Nokiaand Tindus)联合体。同年,比利时政府专门成立了ASTRID公司,作为全国性数字集群政府共网的运营商。
ASTRID公司为国有公司,共有资产1.5亿美元。其中,中央政府占61%的股份,布鲁塞尔市政府占39%的股份。实际上,该公司是一个具有相当灵活性的政府机关,运行方式灵活,不承当风险,不以盈利为目的,不产生利润,用户只需付成本费用以维持网络的运行。公司所需的其他费用(如缴纳频率占用费等)每年向政府申请预算,由政府拨款解决。联邦政府每年向ASTRID公司拨款3000万欧元作为其运营维护费用。用户必须从ASTRID公司购买或租用TETRA移动台, ASTRID对厂商提供的TETRA移动台进行严格认证,以保证质量及安全性。
全网可容纳4万个用户,公司的服务对象分为两组,一组是核心用户,如警察、消防、海关、救护等政府机构;另一组是与核心用户有关的用户,如公共安全、外事、法庭等。目前,网上的用户数量超过3.6万。
ASTRID公司在全国11个省建立了11个交换机、400多个基站,且注重可靠性,全部采用双备份。同时,还新建了传输链路、寻呼系统及11个指挥中心。每个指挥中心包括接警、处警系统,并完成TETRA系统与这些系统的集成,总投资1.44亿欧元。系统内400多个基站、250名管理人员的运营成本每年约为2940万欧元,与芬兰的VIRVE网络相比,其运营成本大大提高。
该模式的优点是运行管理统一、安全保密好、指挥协调具有权威性,因为政府能控制投资决策和网络的运营。但是,这种模式需要政府为运营单位和相关运营维护提供费用。
(三)民有民营型全国性政务共网——英国O2 Airwave数字集群网
英国警察以地域为基础划分为54个警署,分别有自己的专网,但互联性较差。2000年,政府将数字集群合同授予英国电信,建设全国性的统一网络,取代原来各自的专网。英国电信选用了摩托罗拉的TETRA系统,以“Airwave”作为数字集群网络的品牌。O2 Airwave网络容量大约为15万用户,于2005年3月建成。
Airwave网络由O2 Airwave公司所有,并由其运营、管理、维护。英国政府与O2 Airwave公司签订了为期15年、总额29亿英镑的服务合同。核心服务由政府统一购买,各个机构如需购买个性化服务,则需单独支付额外的服务费。为了保证网络服务的安全性和公正性,O2 Airwave只为英国应急和公共安全及负有公共安全责任的组织提供服务,网络不作为公共商用。该网络可以承载语音和数据业务,服务覆盖范围包括英格兰、威尔士和苏格兰。英国警方是O2 Airwave网络的重要用户之一,O2 Airwave必须为英格兰、威尔士和苏格兰的全部警力提供服务。Ofcom是用户申请使用的监管核准机构。
该模式既可以为政府节约投资,同时由政府承诺用户资源,也可以降低运营商的运营风险,较稳定的现金流有利于维持网络的正常运转和及时升级扩容,保证服务质量。但由于完全是民间运作,信息安全得不到充分保障,必须有一个强有力的部门对其进行监管。
(四)国有转民有型地区性政务共网——西班牙TRADIA网
与前述全国性网络不同,西班牙TETRA数字集群系统则是先由政府投资建设的地区性网络。地处西班牙北部地区的MNIL0GIC公司向森林、消防、边防等警察部门和医疗机构提供通信服务。该国TETRA通信网运营的特点是: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,而且是从地区网入手,逐步推向全国。
该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,特别是涉及未来所有权变更等问题,存在较大的不确定性。
美国主流——商业共网
20世纪60年代,美国经联邦通信委员会(FCC)研究和论证,决定以911为全国统一的社会紧急救助特服号码,建立了应急联动中心。如今,美国的每一个州市都有911中心,并日臻完善。其中,尤以芝加哥市的911中心最为典型,该中心已成为芝加哥市的骄傲。但与欧洲发达国家相比,美国在政务管理系统中运用数字集群技术要落后许多。不过,美国在商用方面却取得了很大成功。其中,美国Nextel公司是全球最早推出PTT业务的公司,也是目前在PTT方面最为成功的公司。1993年,Nextel公司获得移动牌照后引入摩托罗拉的iDEN网络开始推出PTT业务;1995年,其又利用iDEN网络启动了PTT的大规模商用服务,实现了数字蜂窝对讲机和文本/数字的功能组合。
在推出PTT业务之初,Nexte1只有不足60万用户,经过10年左右的发展,其已经拥有1300万用户,其中90%以上的用户都在使用PTT业务,其PTT通话量已经占到网络通话总量的70%。Nextel刚推出PTT业务时,主要针对企业用户,通常是建筑公司、医院、出租汽车公司等行业的用户。在PTT发展初期,这样的定位有助于拓展市场,迅速实现盈利。而最近,面对新进入者的竞争,Nexte1调整了市场定位,把目标市场扩大到大众市场。大众市场可分为青少年、年轻人及家庭用户,这些用户通过PTT分享信息,可以享受到即时通讯的乐趣。当大家在一起活动时,PTT是非常有效的调度和协调工具。
Nextel在服务集成方面也有很好的经验。Nextel把市场细分为几百种类型,可以把不同的用户放在同一个细分市场中。比如建筑行业便是其中的一个用户群体,建筑工人、包工头、公司经理等均属于这一群体,通过PTT把他们连接成为一个用户组,这一连接通过电脑来实现。Nextel根据不同行业的服务有不同的套餐,细分市场不一样,服务也不一样,而同一细分市场的用户群体可以使用同样的PTT服务。根据具体行业的需要来进行包装,是根据市场细分进行的一种服务捆绑。由于PTT成本比较低,通常使用传统网络20%~25%的资源就可以满足PTT的通信需求,因此,PTT的资费比普通电话低很多,大约是普通电话的60%。所以,Nextel公司将PTT和普通电话、电子邮件等结合起来,按套餐出售,以增加收入。
由于实行完全市场化运作,政府基本上不予干预,在市场经济比较发达、民间资本充裕的情况下,这是一种可能的选择。但以这种模式来实现城市管理有很大的难度,因为实现盈利的周期很长,信息安全也得不到有效保障。因此,借鉴意义不大。
思考
上述欧洲国家由于面积比较小,容易实现全面覆盖,且国家经济基础较好,故大多数都选择建设全国性的集群网络。而中国幅员辽阔,地形复杂,各地区发展不平衡,要建立一张全国性网络在资金和技术方面都面临较大的困难,且以中国的国情,建立全国性网络的可用性较小。因此,可以先在某些经济较发达、城市化程度较高的地市建网,兼顾考虑标准的统一性及互联互通等问题。
运营模式方面可以参考借鉴几个欧洲国家政务共网的运营经验。鉴于集群共网的社会效益,集群政务共网必须由政府主导、协调和支持。可以由地方政府联合当地运营商共同出资,或者由政府牵头,运营商控股,联合市场资本共同出资,成立运营公司,具体选择何种方式应依据政府的财政收入及控制力而定。选用这种模式,既可以保证网络的建设和服务符合政府用户的严格要求,使集群网的用户群相对稳定,取得较稳定的收入来源,以保证网络的正常维护和发展,又可以保证前期建网资金。同时,运营商可以提供大量的站址和传输链路(提高运营商的设备利用率),共享具有电信网络运营经验的专业人员,加快网络的建设及发展,提高服务水平,发挥多方面的积极性,促进中国的数字集群通信健康发展。
