浅谈PDT同频呼叫自组网无线系统资料.docx

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浅谈PDT同频呼叫自组网无线系统资料

浅谈PDT多基站同频呼叫无线通信系统的特色

及在公安应急通信中的应用与发展

无线通信是公安信息化的重要组成部分，在治安巡逻、消防警卫、交通保障、维护社会治安、预防打击犯罪等公安工作中，是不可缺少的重要手段。

尤其是在处置突发性事件，应急无线通信指挥调度必须充分体现快速响应、协同作战能力。

“应急”需要体现一个“快”字，“指挥”需要体现一个“通”字，调度需要体现一个“准”字。

这是对公安无线通信系统综合能力的考验。

PDT多基站同频呼叫无线通信系统，在公安应急通信方案中，提供了一种可行、可靠的技术方案。

实现了具有中国特色，自主知识产权的数字通信标准。

为公安应急无线通信指挥调度“通信畅通、稳定可靠、安全保密、组网灵活、节省频率资源”提供了一种全新的技术保障。

公安无线通信从上世纪80年代开始使用150M和400M对讲机。

90年代进入350M模拟常规和集群系统。

2000年后先进的Tetra数字集群系统在我国部分城市开始运用。

这些产品为无线通信保障发挥了作用。

但这些设备在应急处置通信保障中还存在不足：

模拟系统虽然能够进行大区覆盖，但频率利用率低、抗干扰能力差、无保密性，关键时刻信道容易柱塞、易受干扰、话音不清，影响正常通信。

Tetra数字集群系统虽然技术先进、频谱利用率高、抗干扰能力强、话音质量好。

但该系统属中小区制覆盖，通信半径小，需建设大量基站解决信号覆盖问题。

尤其是室内信号覆盖问题，需靠室内宏基站和直放站弥补覆盖解决，这样建设成本加大，频率使用数增加。

给用户方带来经济上的压力，在我国中西部地区地域辽阔，地形复杂，先进的Tetra系统无法施展出它的特色。

同时Tetra加密接口不对中国开放，这对安全带来不利。

突发性事件是不分场合、不分时间、不分结果、不分地域随时可能发生。

在处置突发性事件中，无线通信保障是不可缺少的重要手段。

关键时刻通信无法保障，会造成严重的后果。

例如：

大型保障活动或群体性事件处置时，参与单位人数之多，通话组使用频繁，往往会造成系统信道阻塞，无法正常通信，领导指令无法下达，保密性也无法保证。

又如：

汶川地震，震后所有通信系统遭到破坏，链路中断，一时无法抢修，对先进的无线数字通信系统在没有有线链路的情况下，也是无能为力的。

再如：

目前公安系统对无线通信需求不断增加，无线频率资源有限，困扰公安无线通信发展的趋势。

综上所述，公安的无线通信系统不仅在日常的工作中能够发挥作用，更重要的是在发生任何应急状态情况下，无线通信能够通的上、呼的出，才是根本目的，实现此目的才是为公共安全真正做到保驾护航的作用。

公安应急无线通信好比交通拥堵的城市，开辟一条公交专用线。

平时专用道路可以相互共享，高峰时，自然成为公交车辆专用通道，为城市公共交通提供方便。

汶川地震时，高速公路开辟出一条生命线，为抢救人民群众生命安全提供绿色通道。

为此，公安无线应急通信就是生命线，而公安应急无线通信系统就是生命线的绿色通道。

作为公安无线应急通信网的规划和建设时，必须考虑这条“无线绿色通道”，平战相结合。

2008年，由中国公安部牵头制订的警用数字集群系统PDT这是一份结合中国现状与实情、放眼国际、浓具中国特色的数字通信标准，经过四年多的努力，一部具有中国自主知识产权标准可望在近期发布。

它的先进性、兼容性、扩展性彰显出来。

新标准的出台，将推动公安无线通信从模拟系统向数字化系统发展的开始。

一、PDT多基站同频呼叫无线通信系统的特色

“PDT多基站同频呼叫无线通信系统”：

（ProfessionalDigitalTrunking）专用数字中继多基站同频呼叫无线通信系统。

他是根据公安今后发展趋势的PDT标准并集合公安应急无线通信保障的特点，设计的一款专业无线通信系统。

该系统最主要的优势：

集数字/模拟集群系统之优点，数模兼容、平战结合、建设安装方便快捷成本低、能够适应各种特殊环境的应用，抗干扰能力强、保密性好、可靠安全、兼容性强、节省频率资源、并具有有线/无线双链路互补的全新模式。

适用于公安各种场合运用。

系统通过管理终端系统可任意配置：

模拟MPT集群、数字PDT集群、模拟同频同播网、数字同频同播网及数字/模拟双制式共享基站。

系统的组成如下图，主要包括：

系统管理终端、数字交换机、PDT数字或MPT模拟信道机、基站控制器、收发无源分合路设备、有线和无线链路设备等组成。

全数字无中心交换机：

无线系统网全数字专业硬交换技术设备，采用无中心分散交换技术，实现网络高等级的稳定性。

基站控制器：

每个基站必须配置的基站控制设备，具备多种功能模块选择，包括各种基站联网链路技术模块。

信道机：

专业化信道机，以各种模块形式组成，根据不同需求，选择不同模块，应用于不同的场合。

收发无源分合路设备：

包括各种条件下的无源收发分合路设备，接收宽/窄带滤波器、宽/窄带双工器、天线前置放大器/分路器、发射宽窄带合路器、单向器等等。

适应全部条件下基站收发分合路应用。

终端设备：

模拟/数字车载基站，车载电台，固定电台；便携基站（包含模拟/数字电台功能）；单/联席简型/多媒体调度台；系统录音台；系统大屏显示系统等等。

图一（PDT多基站同频呼叫无线通信系统结构框图）

从（图一）结构组成看是简单，但从技术含量、实用价值、系统安全、操作使用都具有鲜为人知的特色。

下面进行逐一阐述：

特色1：

自主知识产权的语音加密技术使我们摆脱了依靠国外标准、无自主加密手段的时代。

特色2：

电台等级的启用。

系统划分16等级电台优先等级。

高等级电台组呼正在通话中的低等级电台时，不是拆除信道，而是将相关电台从正在通话组呼中调离出来，原通话组可以继续工作。

大幅度提高应急通信的分级速度，可以解决系统容量中日常通信与应急通信的矛盾，可以保障重大应急通信场合的畅通问题，可以全面放开基层细分组呼应用。

由于等级分明，确保了指令畅通。

特色3：

数字同频呼叫（同播）技术。

该技术使有效覆盖区大幅度增加，语音效果大幅度提升，引入PDT集群系统中，强化了多基站均衡覆盖效果，适用于重大通信工作。

系统日常通话工作于主干网，各基站处以正常通话组工作。

应急状态时，系统工作于应急网，所以基站的部分信道自动切换为应急通话组，确保“无线绿色通道”畅通。

待任务结束后再转为正常通话组。

在音频处理上是已经是全数字化流程，该系统设备技术全面数字化，信道机数字化，特别是无中心交换机的全数字化技术（注意，不是PCM传统交换机技术，PCM技术在音频会议上同样产生音频摇动直接威胁同播效果），提供了全数字化同频同播处理技术的基础。

射频频率的同步是靠卫星的秒脉冲，以数字同步技术锁定发射机频率，提供最精确的各个基站相同的射频发射频率，这是模拟信道机所不可及的技术精度。

音频同步精确度是数字音频每个数字信号为单位进行同步，不但精确度高，而且不受链路延时变动影响，有两个本质的区别：

第一是不需要工程的音频延时调试，装机后直接运行即可实现精确同频同播，第二是稳定性，无论链路条件变化与否，同播效果不会受到影响。

特色4：

动态频率库分配技术。

在数字化提高利用率四倍的基础上大幅度提高效率，提供最可贵的技术保障，避开发达国家频率发展瓶颈。

该系统基站信道不是配置固定频率使用，在没有分配通信工作时，信道机是空置频率，只有在集群分配指定某信道参与通信通话工作时，才由软件频率库配置频率给信道机，因此全系统的频率使用是动态分配，包括一个基站本身各个信道之间动态分配频率，也包括各个基站之间互为动态分配频率使用，这样可以在一个系统内实现最高效率的频率利用率，按照近十年的使用经验，大约可以提高频率利用率5--8倍以上。

由于采用了动态频率库技术，集群系统内各个基站信道机之间的同频同播也不是固定信道机工作模式，每次发起呼叫后组合而成的多基站同频同播是由各个基站任意信道机组合而成，以此逻辑也就提供了同频同播各个基站之间信道机的故障弱化能力。

故障弱化能力强：

在传统的基站信道频率是写死的，发生干扰只能将信道机关闭或到现场人工改变信道机的频率。

这样不但增加工作难度，同时还影响通信。

动态频率库分配技术，他将改变传统信道机固有频率模式，而是采用动态自动分配方式，有干扰的频率可不参与自动分配。

这样既节省频率、提高通话质量，有能减少基站维护工作量。

特色5：

多分集接收技术。

提供更佳的接收效果，特别是抵消高速行车中多普勒效应、大城市密集楼群阻挡通信效果，有非常良好的表现，极大的提高了覆盖场强偏弱区域的语音连续性和清晰度。

特色6：

引入传统成熟的组呼漫游技术。

彻底放开组呼自动漫游，提供真正的警力电台应急跨区域移动通信，让警用集群成为真正的集群系统。

组呼漫游功能，是传统的集群系统功能，但是在PDT数字系统发挥作用，要成为一个基本功能。

集群通信系统的基本优势就是多基站广域覆盖，而集群的呼叫类型里面基本的工作呼叫是组呼，那么组呼不给于全自动全网工作功能，集群就是空话。

公安MPT1327使用二十年，受制于经济条件、频率资源利用率，基站容量不足，组呼漫游发展不起来，干警的结论是：

集群不如常规好用。

一个多基站的大型集群系统，电台可以任意基站进行组呼通信，那就是说比一个常规传信台覆盖大多了，再加上200毫秒的建立呼叫时间，那么用户将告诉你，PDT集群系统确实比常规好用。

组呼漫游技术的应用，实现真正的集群覆盖。

特色7：

按键通话。

回归真正的PTT--PushToTalk，在建立呼叫时间技术支持下，将体会按键即通话的效果，并摆脱建立呼叫时间的烦恼。

呼叫速度是一个硬指标：

<250--300毫秒。

关联的技术环节有：

电台速度、系统处理速度、加密鉴权、链路传输速度。

模拟MPT1327应用二十年，按一下建立呼叫，再按一下开始通话，这个时代已经过去，如果一台PDT数字电台建立呼叫时间大于500毫秒，那就是说回到模拟时代，倒退二十年，因为数字电台与模拟电台差别是数字电台按PTT即可开始送话，500毫秒将是一个垃圾指标，无法工作了。

按PTT即刻送话的间隔最大时间是300毫秒，再大一些，用户的习惯就不可跨越。

特色8：

系统采用模块化系列。

从全数字无中心交换机、基站控制器、信道机等硬件设备均采用标准模块化结构系列。

此系列产品可根据不同用户需求，组装成适合各种环境下客户所需的设备。

体积小重量轻、灵活多样、安装快捷、架设方便、便于维修、运行可靠等特点。

特别适合于复杂环境及移动性强的场合。

特色9：

从系统链路上采用有无线双备份常规同频同播网。

基于有线链路的系统网，为了更加可靠的保障自然灾害应急通信目的，可以在有线联网的基础上，增加无线链路，实现双备份运行模式。

有线链路网采用IP链路的设备配置相于同上述E1链路条件配置，只是E1模块改为IP模块。

IP公安网络作为同播系统链路条件，最大的不可控因素是IP分组交换的时间不一致性，系统全数字处理交换机技术，支持采用IP网络作为同频同播链路。

为公安市场提供最简练的成本低廉的链路条件。

无线链路采用单频点数字链路技术，针对每个基站进行无线备份联网。

无线链路网络的另外一个功能是为移动基站提供链路通道，实现车载移动基站与网络固定基站自动组网，一体化运行，移动基站在移动中，与相邻基站联网并实现同频同播功能，从根本上解决了移动基站延伸覆盖，直接增强覆盖效果的目的，解决了移动电台在固定基站和移动基站之间过网漫游的不确定因素致命问题。

特色10：

无中心集群系统网技术。

无中心集群是按照公安通信、社会应急通信发展需要设计完成的专业无线通信网络技术，同时也是新一代公安PDT数字集群通信系统技术。

该技术实现可持续性长久发展，系统全面适应新数字发展方向，从信道机、交换系统、链路系统等直接向数字系统兼容发展。

具有五项主要特点：

1　系统可靠性：

硬件基站架构、无线网络技术、有线网络技术全部是分散结构多级冗余，主要是全部无中心结构设计，各个基站可以独立运行，基站之间自动检测联网。

系统提供有线E1、公安IP网、无线三层联网通道以及环形联网技术，不存在系统瘫痪的逻辑可能性。

2　组网灵活性：

可以组单基站小网，