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我国于1989年引进模拟集群系统，并于1990年投入使用。随着数字通信技术的发展，集群通信系统也开始向第二代数字技术发展，最主要的特点是采用了TDMA和CDMA通信方式。各集群使用企业为了满足其各自不同的要求，采用了独立建设集群通信网络的方案，因此众多企业的集群网络在网间互联互通、频率资源使用、整体建设等方面存在诸多问题。另外，国外通信头部企业通过控制核心技术并设置专利等知识产权保护壁垒，使内部接口基本不公开，技术开放性很差，系统和终端设备市场价格居高不下，也制约了中国数字集群的产业化进程和规模应用。为了促进中国数字集群产业的发展，原信息产业部牵头制定了中国集群技术的发展规划，并在新的《中华人民共和国电信条例》中第一次将数字集群纳入基本电信业务范畴，同时组织国内电信运营商开展800MHz数字集群商用实验。例如，中国卫通在济南、南京及天津开展了中兴基于CDMA技术体制的GoTa共网商用实验，中国铁通在沈阳、长春、重庆开展了中兴基于CDMA技术体制的GoTa和华为基于GSM技术体制的GT800两种技术体制的数字集群共网商用实验。但近几年的商用实验情况并不理想。
根据数字集群商用实验的实践情况，我国数字集群共网发展缓慢的原因主要有以下几个方面。我国信息技术发展较晚，信息基础设施不完善，但考虑到国家的通信安全和购买国外通信设备的投资成本，我们需要具有自主知识产权的数字集群通信系统，中兴推出的基于CDMA技术体制的GoTa虽然在国内取得了较快的发展，成功服务于天津港、潍坊城市应急联动等国内重大项目和体育赛事，取得了100多项发明专利，并且已经走出国门，但也应看到同欧美国家传统数字集群技术体制TETRA、iDEN相比，我国的数字集群技术从网络规模、呼叫时延、技术演进、终端质量和产业链上还存在一定差距。
1998年3月，国际电信联盟（International Telecommunications Union,ITU）专门发布了一份题为《用于调度业务的高效频谱的数字陆上移动通信系统》（ Spectrum Efficient Digital Land Mobile System for Dispatch Traffic ）（ITU-R37/8）的文件。ITU在该文件的附件中推荐了7个数字集群通信系统体制，我国选用了TETRA和iDEN两种体制。ITU推荐的数字集群通信体制见表1-1。
表1-1 ITU推荐的数字集群通信体制
续表
TETRA标准是由ETSI制定的，它的技术指标和性能满足广大的处理应急业务、工业和商业部门的专用用户的使用要求。
APCO-P25标准是由美国公共安全通信协会（Association of Public Safety Communication Officials,APCO）、国家电信管理者协会（the National Association of State Technology Directors, NASTD），以及联邦政府用户等合作的一个项目，这个标准是针对公共安全领域和政府工作的广大用户的需要而制定的。
IDRS标准是由日本工商联合会制定的，这个标准所确定的技术指标能满足应急业务、商业和工业等领域的广大专业用户需求。
DIMRS是北美地区用于提供综合调度业务和提高频谱效率的一种方式和措施。摩托罗拉公司的iDEN系统和它的前身摩托罗拉集成无线通信系统（Motorola Integrated Radio System,MIRS）就符合DIMRS体制。
TRTRAPOL的技术指标是由TETRAPOL论坛和TETRAPOL用户俱乐部提出的，它主要为公共安全部门的用户服务，也可用于其他大型专用网络。
EDACS的一些标准是由美国电信工业协会（Telecommunication Industry Association, TIA）制定的，它提供的基于EDACS的技术指标主要是为目前全球现存大量的EDACS及设备的互通和兼容而制定的。它的技术指标能满足公共安全、工业、公用事业和商业用户的需要。EDACS是一个能工作在甚高频（Very High Frequency,VHF）、特高频（Ultrahigh Frequency,UHF）、800MHz和900MHz频段、频率间隔为25kHz和12.5kHz的双向集群无线电系统。
FHMA是由以色列的一个系统评估和认证部门制定的，研发FHMA的主要目的是提高频谱效率。
国际电信联盟仅仅推荐了以上几种体制，并不是限定数字集群通信只能有这7个系统。2000年年底，工业和信息化部正式批准和发布了《数字集群移动通信系统体制》标准。该标准中规定我国的集群工作频段为806～821MHz和851～866MHz，双工间隔为45MHz，频道间隔为25kHz，共600对频点。ETST规定的TETRA工作在400MHz频段，共分两段，即380～400MHz供政府等部门使用，410～430MHz供公共安全等部门使用，两部分各占有20MHz频段。为了进入中国的集群通信市场，国外的各大TETRA生产商相应地修改了TETRA协议。iDEN本身就工作在800MHz频段，因此不需要过多修改便可应用。
面对国内迅速增长的集群市场，中兴和华为两家公司相继宣布我国自主研发的数字集群通信系统GoTa和GT800成功完成。2004年11月2日，工业和信息化部正式发布了GoTa和GT800系统的通信标准技术参考性文件，2005年5月，工业和信息化部通过了GoTa和GT800系统的部级技术鉴定。目前，中国主要应用的几种数字集群技术包括欧洲的TETRA，美国的iDEN，以及国内自主知识产权的GoTa和GT800。
通信技术从模拟走向数字，传统的TETRA、iDEN、GoTa、GT800等集群网络已难以满足一般话音、业务外的高速数据传输、视频传输等业务的需要，因此，数字集群通信需要沿着宽带化演进之路向前迈进，来满足未来移动办公、多媒体集群调度、视频监控、城市应急联动等方面的多元化应用。多元化应用包括移动办公、多媒体集群调度、视频监控、城市应急联动等各个方面。LTE技术作为全球4G标准，具有高速率、高频谱效率、低时延等优点，并且产业实力雄厚，成为全球无线专网宽带技术的共同选择。基于LTE技术的宽带集群技术演进成为全球无线专网发展的共识。我国率先开展了基于LTE技术的B-TrunC系统标准化工作。目前，国内有12家设备厂商推出了43款B-TrunC产品，产品已在政务、公安、应急、交通、能源等行业广泛部署和应用，促进了宽带集群技术在国内和国际市场的开拓。随着行业用户需求的不断增长，为用户提供多种通信制式的无缝切换能力是未来通信的发展目标。这意味着窄带专网、B-TrunC宽带专网、公网需要实现互联互通，进一步实现业务融合和统一调度。虽然5G标准包含了支持关键任务的通信能力，但B-TrunC专网具有独立网络、安全终端、网络/用户优先级需求程度高等特点，与5G等通信网络技术的融合发展是当前的趋势之一。
从2015年第一款B-TrunC产品问世，到2019年行业信息化的大发展时期，芯片、终端、系统设备和一体化设备的种类及款数都呈现了较好的增量趋势。B-TrunC框架下的系统设备包括核心网、基站等设备产品。目前，系统设备环节已形成多家供货局面。信威、鼎桥、华为、中兴高达、普天、鑫软图、电科七所、大唐、远东通信、海能达、武汉虹信、南京纽鼎等多家设备商可提供不同款型的系统设备。系统设备出厂数量如图1-2所示。
图1-2 系统设备出厂数量
成熟的芯片和终端是某种无线技术能够被广泛应用的重要基础。在B-TrunC联盟成员中，包括华为海思、中兴微电子、大唐联芯、合肥东芯等多家芯片厂商已经先后推出了支持B-TrunC技术的芯片，并得到了大规模的应用。
随着芯片问题的解决，终端的种类也在不断增加。鼎桥、华为、中兴高达、信威、普天、电科七所、大唐、海能达、远东通信、摩托、南京纽鼎等设备商已推出多款终端并投入市场。这些终端的类型包括手持台、车载台、数据终端、单兵背负式终端等，可以满足各种应用场景。以数量最多的手持台为例，其形态以大尺寸触摸屏为主，配置前后高清摄像头、大容量电池，防护等级均高于IP54，很多型号可达到IP67。有些终端兼容专网和公网频段，支持双网双待。另外，在公共安全、电力、铁路、城市轨道交通等专业性较强的行业，已有众多第三方厂商推出了经二次开发而成型的行业终端。终端产品出厂数量如图1-3所示。
图1-3 终端产品出厂数量
B-TrunC联盟中，设备厂商宽带集群系统能提供调度台客户端并可实现宽带集群调度功能。调度台与核心网间D接口的开放利于系统集成商在各种终端上实现集群控制功能，以满足不同行业及场景的使用要求，提供调度、管理等功能。目前，信威、普天、电科七所、大唐、远东通信、海能达、武汉虹信等多家设备商有多款调度台设备。调度台出厂数量如图1-4所示。
图1-4 调度台出厂数量
应急场景下的通信需求具有时间和地点的不确定性、不可预测性、业务紧急性、网络构建快速性和过程短暂性等特点。一体化系统具有高灵活性、高安全性、易于运输、易于架设部署等特点，为各类紧急情况提供及时有效的通信保障，是综合应急保障体系的重要组成部分，更是抢险救灾的生命线。在事件发生时，能快速完成应急联动网络的组建，确保指挥调度有效、维护政务通信畅通，达到“反恐维稳”“保障通信”的目的。目前，联盟已有信威、华为、鼎桥、中兴高达、大唐、普天、烽火、鑫软图、海能达等多家设备商推出一体化系统设备。一体化设备出厂数量如图1-5所示。
图1-5 一体化设备出厂数量
随着B-TrunC标准的完成，2014年至2015年，主要设备商的B-TrunC产品陆续完成研发。为了培育我国宽带集群市场，保证产品之间的互联互通，促进行业市场应用，宽带集群产业联盟开展对B-TrunC产品的认证工作。B-TrunC产品认证针对产品的接口协议一致性、产品的功能和性能、不同设备商之间产品的互联互通开展测试。目前，B-TrunC认证主要有3个阶段，分别为第一阶段产品认证、第二阶段产品认证和外场认证。B-TrunC第一阶段通过产品认证的厂商有信威、鼎桥、华为、中兴高达、普天、鑫软图、电科七所、大唐、海能达、远东通信、摩托、武汉虹信、天津京信、南京纽鼎等。这些设备商推出了B-TrunC产品，设备种类有网络设备、手持终端设备、车载终端设备、客户终端设备（Customer Premise Equipment,CPE）和调度台设备。其中，已有90款B-TrunC Rel.1产品通过了联盟的单系统测试认证。信威、鼎桥、华为、中兴高达、普天、鑫软图、电科七所、大唐、海能达、远东通信，摩托、武汉虹信共计12家设备商的49款产品颁发了互联互通认证证书。目前，联盟已完成4轮互联互通产品认证测试，这标志着不同厂商生产的设备之间已实现互联互通，是B-TrunC产业发展的重要里程碑。2019年5月，应市场发展需要，联盟启动了B-TrunC第二阶段产品认证测试，已有鼎桥和中兴高达两家设备商的核心网设备、基站设备、手持终端设备，共计6款设备通过认证。产品认证测试数量如图1-6所示。
图1-6 产品认证测试数量
宽带集群通信产品广泛应用在行业建设中，全国都建设有B-TrunC网络。目前，全球共建设宽带集群网络1205张，我国商用网络达687张，占比约为57%。纵览全球，已经有超过100个国家或地区部署了宽带集群的商用网络，主要应用在政府行业、交通、电力、能源油气等领域。其中，政府行业233个、交通134个、电力31个、能源油气30个。宽带集群通信产品在中国已广泛应用于垂直行业。其中，电力行业的网络数量最多，呈现地域分布广、网络数量多且用户量分散等特点。无线政务的网络规模最大，行业用户最多。随着基于长期演进的物联网技术（Long Term Evolution-Machine to Machine,LTE-M）标准的应用，轨道交通行业的发展速度最快，已在北京、青岛、上海、南京、郑州、天津、西安、合肥、重庆、南昌、杭州等24个城市，建有数十条线路。行业建网数量如图1-7所示。
图1-7 行业建网数量
我国地市公共安全部门采用LTE无线专网建设其新一代宽带无线网络，进行公安宽窄融合试点，为公共安全领域LTE宽带集群业务应用提供更加贴近实战的场景。对于公共安全行业专网的建设，各地根据实际情况选择了多种建设方式，一般采取热点覆盖、宽窄结合的分阶段建设的模式，逐步完成主城区乃至全辖区的LTE宽带专网覆盖，最终建成窄带加LTE融合的公安无线专网。在公安警务宽带专网方面，目前，B-TrunC解决方案应用在上海、武汉、西安、齐齐哈尔、丽水、吴江等城市，已经建设了数千个基站，网络数突破100张，正在使用的警务专网终端达到5万部，承载定制的业务应用超过上百种，在这些区域能够实现随时随地的警务执法和移动警务办公。公共安全应用组网如图1-8所示。
图1-8 公共安全应用组网
自2012年开始，我国陆续在北京、天津、南京、深圳、海南、湖北、山东、安徽、江西等地开展专网试验。我国政务试验网采取城市或行业申请，无线电管理局授权频率、使用地区和期限的方式开展。我国大中城市政务专网建设和应用将进一步扩大范围，全国多个省市地区已使用或计划使用基于B-TrunC标准的宽带多媒体数字集群通信系统构建无线政务专网。在政务宽带专网方面，我国已经建设了数千个基站，建网50余张，正在使用的政务专网终端已达到14万部，承载定制的业务应用近百种，可实现岗位管理和随时随地的执法办公。无线政务应用组网示例如图1-9所示。
图1-9 无线政务应用组网示例
轨道交通的发展水平已经成为衡量一座城市综合实力的砝码。而轨道交通的建设和运行需要通信系统的支撑。作为轨道交通运行的底层支撑和综合保障，专网通信显得尤为重要。B-TrunC系统具有高可靠的抗干扰能力、多业务服务质量（Quality of Service,QoS）保障机制以及高速移动下的稳定性，可实现一张网络同时承载基于通信的列车自动控制（Communication Based Train Control,CBTC）系统、集群调度业务、视频监控、乘客信息系统（Passenger Information System,PIS）和列车运行状态监测等综合信息，为简化车地无线传输系统提供了便利，同时降低了网络部署和维护成本。轨道交通组网示例如图1-10所示。
目前，B-TrunC解决方案共为国内24个城市60多条线路打造车地无线专网通信系统，包括北京、广州、南京、苏州、郑州、石家庄、上海、贵阳等地的地铁线路，用户数过万。
图1-10 轨道交通组网示例
应急无线专网建成后，依托其强大的无线宽带数据能力和融合的多媒体宽带集群调度功能，可以为快速准确地处置突发事件带来更多的便利。移动监控提供全新的现场信息获取手段，移动应急指挥中心满足了全城指挥调度的工作方式。移动监控和移动应急指挥中心作为移动的现场指挥所，负责现场指挥工作，并与固定应急指挥中心保持实时通信联络，传递语音、图像、视频和数据信息。对于突发事件人员处于移动中的情况，移动指挥中心还可以进行持续跟踪。在应急事件保障中，宽带专网能够实现各子系统的有机整合，各部门彼此联系、信息共享、相互协同。利用一体化系统进行无线视频采集与协同指挥作战，保证在其控制范围内的监控和指挥能力，结合配置视频调度、语音等模块可实现对临时作战群组的监控和提升指挥能力。当发生应急事件时，部署了调度系统和视频回传系统的应急通信车可快速到达现场，就地指挥现场应急，或将现场的视频信息通过卫星回传到指挥中心。回传可根据实际条件使用卫星、微波、公网等方式。应急保障组网示例如图1-11所示。
图1-11 应急保障组网示例
近年来，国家电网在江苏、四川、甘肃、山西、重庆、山东、江西等地陆续使用TD-LTE系统开展TD-LTE与电力系统业务结合的规模化实验网建设并验收运行，南方电网在珠海、广州、深圳、佛山、贵阳等地分别建设了实验网，运行效果良好。终端种类涉及配网自动化终端、计量自动化业务点终端、视频监控终端等，为电力配用电业务提供安全可靠的通信服务，满足海量中低压电力业务节点的通信需求。目前，各地正在进一步扩容现有网络，覆盖更多的配电节点，接入更多更丰富的业务类型。云南电力、东莞电力及深圳电力部署TD-LTE电力应急通信车，实现以应急通信车为中心的区域内抢修人员与指挥人员的实时语音、集群和视频指挥调度，并可与上级指挥中心实现无缝融合通信。供配电组网示例如图1-12所示。
截至2022年，B-TrunC电力解决方案已在南京、河北、甘肃、山西、重庆、山东等省市应用，共建设专网百余张，用户数达4万多户。
TD-LTE宽带集群系统已在青海油田得到广泛应用，实现油井、天然气气井、水井井场及小型站点的生产数据自动化采集，实时监控油气田生产数据，可提高油气田生产管理的自动化水平，使油田生产的自动化程度得到进一步提高，对井场作业的安全性也有很大的提升。采用TD-LTE无线专网实现油田的智能化管理，能有效提高管理水平和生产效率，降低生产成本，保障生产过程安全，节约能源，保护环境。油田作业组网示例如图1-13所示。
图1-12 供配电组网示例
图1-13 油田作业组网示例
通过建设B-TrunC系统，覆盖生产现场的无线网络，并与企业有线网络互联互通，实现各类采集数据的可靠传输；通过数据回传和地理信息系统（Geographic Information System, GIS），在厂区地图中呈现各类传感器和终端的实时状态、数据，配合无线视频调度、集群对讲、智能巡检、人员安全管理等上层应用，使现场操作更加规范化、协同化、科学化和智能化，使人员的安全监控和管理更加主动、及时和准确，进一步加强企业操作作业和安全管控能力，提升企业精细化管理水平。目前，B-TrunC已在青海油田、塔里木油田等地应用，共建设专网20多张，用户数近万户。
无线通信技术在煤矿井下的应用已成为煤炭开采时实时掌握井下工作人员的分布及设备作业情况，实时监测井下数据，提高抢险救灾，安全救护和及时搜救的必备系统。TD-LTE的宽带集群解决方案在煤矿行业主要有三大应用场景：井工矿、露天矿、洗煤厂。对于井工矿场景，TD-LTE无线专网实现了井下作业区、井上办公区和生活区的全覆盖，同时还可以与运营商网络、煤矿有线网络、其他通信系统实现互联互通；提供的业务包括语音对讲、语音点对点呼叫、车辆调度、远程专家故障诊断、视频回传、挖煤机工作传感器数据采集和控制等；通过专业集群生产调度，满足井下安全生产，防止因水、火、瓦斯、顶板等发生的事故，满足生产、人员、设备之间的运输、安装和调试配合，也满足地面的生产调度管理部门、辅助部门和井下作业及时协调。煤矿作业组网示例如图1-14所示。
图1-14 煤矿作业组网示例
对于露天矿和洗煤厂室外作业场景，作业矿车的卡调系统通过TD-LTE专网承载，能显著提高生产效率，同时保证了矿车的作业安全；作业班组（例如，安防组、爆破组、车队等）通过集群调度能够高效协同作业；各种水位、排水、边坡监测传感器通过LTE网络接入后台管理系统，做到全方位的安全物联监测。
近年来，我国航空旅客的数量不断增长。与此同时，许多机场在安全保障、航班正常率等方面面临严重的挑战。解决这些问题无疑需要更强大的信息化支撑，宽带集群逐渐成为较好的选择。宽带集群解决方案通过一张网络为机场提供覆盖航班流、旅客流、行李流和应急救援的全流程调度及管理业务，可综合承载语音、高清视频、即时通信等多媒体调度功能，实现整个流程的数字化。机场作业组网示例如图1-15所示。
图1-15 机场作业组网示例
历经多年的拓展，宽带集群系统的解决方案已在机场实现规模化运用，基于空间的调度功能有效解决了机场的痛点和难点，重塑机场的工作流程，实现了机场服务水平质的飞跃。目前，全国已有广州白云、南宁吴玗、上海虹桥/浦东、重庆江北、三亚凤凰、南京禄口等多家机场部署了宽带集群系统的解决方案，总用户近万。
港口是资源配置的枢纽，在交通运输系统中起着举足轻重的作用。目前，中国的港口建设正向大型化、集约化、专业化、现代化方向发展。同时，港口业务竞争日益激烈，“码头—港口集团—港口”等资源需要不断整合。因此，提升效率是目前港口重要的关注点。港口作业组网示例如图1-16所示。
图1-16 港口作业组网示例
基于B-TrunC标准的TD-LTE宽带集群通信系统是适用于港口码头的无线通信解决方案，它具备高容量、大带宽、广覆盖三大特点，而这三大特点刚好是港口码头无线方案所需要的。TD-LTE宽带无线专网解决方案，可以提供话音、数据、文字、图片、视频、定位等多种通信手段，即时获取现场作业数据、图像，进行实时录入、交互、存储，统一指挥调度，可以保障企业的安全生产、节能减排、风险防控，质量管理。B-TrunC解决方案把重要的港口业务，例如，PTT语音调度、基于GIS的精准调度和远程起重机管理系统（Remote Container Management System,RCMS）数据、无线实时视频监控，以及理货业务集成到一张网络中，为客户提供高可靠的专业集群性能、强大的数据传输能力和灵活的带宽分配能力。
石化物联网项目是面向石化企业生产现场的操作执行管理业务，项目按照采集层、传输层和应用层三层架构搭建炼化物联网系统，通过为石化企业现场的装置、罐区、设备和人员等现场管理对象部署各类传感器、手持终端、射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）技术等数据采集感知设备，提高企业现场数据自动化采集率。宽带集群系统可以覆盖生产现场的无线网络，并与企业有线网络互联互通，实现各类采集数据的可靠传输；通过数据回传和GIS，在厂区地图中呈现各类传感器和终端的实时状态、数据，配合无线视频调度、集群对讲、智能巡检、人员安全管理等上层应用，使现场操作更加规范化、协同化、科学化和智能化，使人员安全的监控和管理更加主动、及时和准确，进一步加强企业操作作业和安全管控能力，提升企业精细化管理水平。石化作业组网示例如图1-17所示。
图1-17 石化作业组网示例
基于B-TrunC标准的TD-LTE宽带集群通信系统是炼化物联网系统网络的重要补充；炼化物联网作为面向生产操作层面的信息系统，主要为炼化企业生产现场的装置、罐区、设备、厂区、周界、物流和人员等现场管控对象部署各类传感器、智能分析设备、射频标签等数据采集感知设备，搭建企业有线和无线网络传输通道，进而实现对现场设备的实时采集与传输，为上层物联应用提供稳定、可靠的现场数据支持；通过现场检测管理、安全防范管理及资产可规划管理等应用，着力提升炼化企业的安全监控水平和智能管控水平。