主頁（http://www.www.jjxinkai.com）：中國公安350兆無線通信系統(tǒng)數(shù)字化為什么要選擇PDT

1.公安350兆無線通信系統(tǒng)現(xiàn)狀

公安部在1998年頒布了《GA176-1998公安移動通信網(wǎng)警用自動級規(guī)范》，遵照此規(guī)范，在全國范圍內(nèi)建設(shè)了覆蓋各市、縣主要行政區(qū)域的350兆MPT1327模擬集群通信系統(tǒng)，MPT1327模擬集群通信設(shè)備已成為各地公安無線指揮調(diào)度的主要通信工具。

2.公安350兆無線通信為什么要數(shù)字化

現(xiàn)有模擬通信產(chǎn)品雖然為公安用戶提供了無線通信服務(wù)，但隨著警務(wù)工作需求的發(fā)展，一些問題也逐漸顯現(xiàn)出來，如：

● 用戶容量不足，用戶需要新增對講機(jī)，而原有的系統(tǒng)設(shè)計的用戶容量不足以勝任;

● 頻率資源不足，增加對講機(jī)的數(shù)量勢必要擴(kuò)容基站的信道，而擴(kuò)容所需的頻率資源基本已經(jīng)枯竭;

● 抗干擾能力不足，無線電干擾越來越多，原有的模擬設(shè)備由于技術(shù)原因，抗干擾能力不足以影響到正常的工作;

● 通話不保密，新形勢下的公安工作需要安全保密的無線語音通信，現(xiàn)有的模擬設(shè)備不能提供有效的語音安全保密措施;

● 網(wǎng)絡(luò)不能全國聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)有的模擬集群系統(tǒng)沒有制定完善的不同廠家設(shè)備互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)架構(gòu)也不支持全國聯(lián)網(wǎng)的需求;

● 語音質(zhì)量不好，在城市弱場區(qū)域，模擬無線通信的話音質(zhì)量難以被用戶接受;

● 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力不足，現(xiàn)有的模擬設(shè)備不能滿足基本短數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和GPS定位業(yè)務(wù)的需求;

● 不符合政策要求，工信部在2009年底發(fā)布的“666號”文件已明確規(guī)定150兆和450兆頻段在2015年底切換為數(shù)字產(chǎn)品。公安無線通信勢必也要順應(yīng)這一形勢發(fā)展的要求。

3.PDT標(biāo)準(zhǔn)概述

為推動全國公安機(jī)關(guān)無線通信數(shù)字化建設(shè)，滿足中國不同地區(qū)公安無線通信的數(shù)字化需求，解決公安無線通信的加密問題，實(shí)現(xiàn)公安無線通信模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)的平滑過渡，公安部于2008年8月組織研發(fā)具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的警用數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)(PDT)，2011年10月，正式發(fā)布《PDT數(shù)字集群通信系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范》。基于該技術(shù)規(guī)范的數(shù)字集群通信設(shè)備具有大區(qū)制、廣覆蓋、可從模擬向數(shù)字平滑過渡、采用國產(chǎn)密碼算法加密、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)特點(diǎn)和優(yōu)勢。

PDT標(biāo)準(zhǔn)共分為空口、系統(tǒng)互聯(lián)、安全加密、終端標(biāo)準(zhǔn)和兼容測試五部分內(nèi)容。

PDT標(biāo)準(zhǔn)未來將與TETRA、APCO25一起成為全球主流的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，這些主流的數(shù)字集群產(chǎn)品將共同為各行業(yè)用戶提供專業(yè)的無線通信服務(wù)。

4.PDT與TETRA的技術(shù)對比

4.1 極限通信距離

PDT和TETRA系統(tǒng)都采用TDMA技術(shù)，TDMA技術(shù)要求移動終端必須保持和基站時隙的同步。

PDT保護(hù)時間為1mS，移動終端到基站的最大通信距離理論值為150公里。

TETRA保護(hù)時間為0.4 mS，移動終端到基站的最大通信距離理論值為58公里。

4.2 實(shí)際通信距離

無線通信的覆蓋距離在頻段、基站天線高度和地形地貌等因素確定后，影響通信距離的就是設(shè)備的發(fā)射功率和接收靈敏度。

PDT對講機(jī)功率為4-5W，TETRA對講機(jī)為1W，功率相差6 dB。TETRA空口速率為33.6kbps，PDT為9.6kbps，較高的空口調(diào)制速率靈敏度會相應(yīng)降低約6 dB。

當(dāng)天線高度確定后，傳輸距離增加一倍，電磁波傳播損耗中值降低約9-10dB。PDT上行信號相對TETRA可改善12dB以上，傳輸距離至少是2倍多(對于地勢相對平坦的區(qū)域表現(xiàn)非常明顯)，也就是覆蓋同樣的面積，TETRA基站的數(shù)量至少是PDT基站數(shù)量的4倍。

4.3 頻譜利用率

對于一個中等城市網(wǎng)，PDT基站假設(shè)建3個，TETRA基站則建12個。對于一個全市的組呼，每個基站都有用戶分布，PDT僅需要占用3個信道，頻譜占用為6.25kHz*3=18.75kHz，TETRA需要占用12個信道，頻譜占用為6.25kHz*12=75kHz。

TETRA的載噪大于19dB時才能正常接收信號，而這19dB信號場強(qiáng)區(qū)域是不能使用的，PDT系統(tǒng)只有12dB范圍，因此TETAR系統(tǒng)的頻率污染區(qū)域比PDT大7dB。

4.4 移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

PDT和TETRA都是基于窄帶設(shè)計，數(shù)據(jù)傳輸能力方面沒有本質(zhì)區(qū)別，TETRA數(shù)據(jù)傳輸能力稍強(qiáng)于PDT，但傳輸距離不如PDT，都能滿足一般的文本信息和GPS定位信息的傳輸。

單時隙傳輸速率對比如下表所示：

4.5 常規(guī)直通

PDT和TETRA都支持常規(guī)的直通模式， PDT還支持常規(guī)的雙時隙的動態(tài)分配。

PDT常規(guī)直通模式通信距離約為9公里，TETRA常規(guī)直通模式通信距離約為3公里。

4.6 集群與常規(guī)轉(zhuǎn)信兼容

中國公安自開始建設(shè)無線通信系統(tǒng)以來，常規(guī)通信系統(tǒng)以其操作簡單、一呼百應(yīng)的特點(diǎn)也深受用戶的重視。常規(guī)通信隨著集群通信技術(shù)一同演變發(fā)展，目前廣泛應(yīng)用的常規(guī)轉(zhuǎn)信臺、異頻同播系統(tǒng)、同頻同播系統(tǒng)就是最好的證明。

在應(yīng)急狀態(tài)，常規(guī)是非常實(shí)用的通信手段。PDT保留了傳統(tǒng)的快速組網(wǎng)方式，且能將集群與常規(guī)融合，用戶手持一個終端就可以接入集群網(wǎng)或常規(guī)網(wǎng)。TETRA只有常規(guī)直通功能，不能滿足應(yīng)急狀態(tài)下臨時架設(shè)中轉(zhuǎn)臺組網(wǎng)的工作需求。在一些特定的情況下用戶需要同時使用一臺TETRA集群對講機(jī)和一臺模擬常規(guī)對講機(jī)。

4.7 模擬到數(shù)字平滑過渡

PDT系統(tǒng)在設(shè)計上充分考慮數(shù)字和模擬的兼容問題，模擬終端和數(shù)字終端可同時在網(wǎng)使用且能互聯(lián)互通。PDT終端具有數(shù)字集群/模擬集群/數(shù)字常規(guī)/模擬常規(guī)四種工作模式，在現(xiàn)有模擬網(wǎng)絡(luò)及PDT數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中都可使用。

TETRA系統(tǒng)設(shè)計時沒有考慮與模擬的兼容問題，采用TETRA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字化時模擬設(shè)備將同時被淘汰。

4.8 安全加密

公安無線通信語音的安全加密越來越受到各級部門的重視，PDT加密標(biāo)準(zhǔn)由公安部第一研究所提供加密算法和密鑰，確保加密的權(quán)威性和安全性。

TETRA加密技術(shù)源自國外，我國公共安全部門不會采用國外的加密技術(shù)。

4.9 系統(tǒng)用戶容量

PDT系統(tǒng)用戶編號方案采用24bit編碼，用戶總?cè)萘看笥?60萬，每套系統(tǒng)呼號容量32200個，滿足國內(nèi)各層級公安用戶的使用需求;

TETRA 系統(tǒng)用戶編號方案采用48bit編碼，24bt的SSI可以自行定義，其用戶容量大于PDT。

4.10 聯(lián)網(wǎng)

隨著城市進(jìn)程的加快和高速公路的迅猛發(fā)展，集群系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)是警務(wù)工作迫切需求的功能，高速公路上的跨地市、跨省的警保任務(wù)的無線指揮調(diào)度只有在集群系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)后才能暢通。

PDT系統(tǒng)在設(shè)計之初就充分考慮了全國聯(lián)網(wǎng)的問題，將不同廠家之間系統(tǒng)的互聯(lián)協(xié)議作為一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，各廠家設(shè)備的入網(wǎng)檢測必須滿足規(guī)范，要解決長期以來困擾用戶對網(wǎng)絡(luò)承建商的選擇權(quán)利問題。依據(jù)此規(guī)范在全國各地建設(shè)的PDT系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)。

TETRA系統(tǒng)不同廠家間的聯(lián)網(wǎng)由于受到技術(shù)和各廠家商業(yè)利益的限制，實(shí)現(xiàn)不同廠家系統(tǒng)完全的互聯(lián)互通基本做不到，如果某個省的TETRA系統(tǒng)是不同廠家承建的，那么系統(tǒng)間的互聯(lián)互通將是一個十分傷腦筋的事情。

4.11 二次應(yīng)用開發(fā)

PDT系統(tǒng)是真正基于IP架構(gòu)設(shè)計的，將基站和移動終端交互時間要求最苛刻的內(nèi)容全部在基站完成。

相對于TETRA系統(tǒng)的二次應(yīng)用開發(fā)，PDT系統(tǒng)的各廠商具有自主知識產(chǎn)權(quán)，有能力根據(jù)中國特色的警務(wù)工作需求開發(fā)和開放API應(yīng)用接口供系統(tǒng)集成商進(jìn)行二次開發(fā)。

4.12 網(wǎng)絡(luò)的整體可靠性

任何無線通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備越少、架構(gòu)越簡潔，其穩(wěn)定性越高，這是一個亙古不變的道理。PDT系統(tǒng)是大區(qū)制系統(tǒng)，相對于TETRA小區(qū)制系統(tǒng)，基站數(shù)量少，按照當(dāng)今最流行和最合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，邏輯結(jié)構(gòu)簡單，可能出現(xiàn)問題的概率小，整體維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用也少。

4.13 綠色環(huán)保

PDT基站不需要使用線性功放，TETAR基站需要使用線性功放，相同的輸出功率，線性功放的效率比非線性功放要低30%以上。對于相同載波數(shù)量的基站，PDT 2載頻基站耗電小于500W，TETRA 2載頻基站耗電800W。未來公安數(shù)字集群通信網(wǎng)絡(luò)的2載頻基站數(shù)量占比至少達(dá)到60%以上。

PDT基站的耗電比TETRA至少節(jié)省30%，符合國家節(jié)能環(huán)保的政策要求。

4.14 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用

如果一個省建設(shè)大區(qū)制集群系統(tǒng)(PDT)需要500個基站，那么建設(shè)小區(qū)制集群系統(tǒng)(TETRA)需要2000個基站，假設(shè)一個基站通信設(shè)備平均投入60萬元，機(jī)房、鐵塔等附屬基礎(chǔ)設(shè)施租用為3萬元/年/站。大區(qū)制和小區(qū)制，對比網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行10年所需的費(fèi)用如下：

大區(qū)制的PDT系統(tǒng)符合中國地域面積大，經(jīng)濟(jì)條件相對較差的實(shí)際情況。

4.15 售后服務(wù)

售后服務(wù)是用戶最關(guān)心的問題，金盾工程的全面實(shí)施，公安科技信通部門承接建設(shè)了很多項目，而人員又沒有增加，每個人的工作量相對于幾年前有大幅度提高，售后服務(wù)工作基本上是依托于廠家完成的。

做好售后服務(wù)工作不僅取決于承建商的態(tài)度，更大程度還取決于承建商的技術(shù)能力。

首先，PDT系統(tǒng)是國內(nèi)企業(yè)研制，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，在提供服務(wù)的技術(shù)能力方面是有可靠保證的;

其次，PDT企業(yè)的相互競爭，是提升各供應(yīng)商服務(wù)意識和服務(wù)質(zhì)量的原動力;

第三，在服務(wù)費(fèi)用方面，國內(nèi)企業(yè)的人工費(fèi)用相對較低。多年來，為國內(nèi)公安用戶提供集群系統(tǒng)設(shè)備的廠商在一定程度上是免費(fèi)為用戶提供售后服務(wù)的;

第四，在服務(wù)速度響應(yīng)方面，PDT各廠家基本上在全國各省都設(shè)有服務(wù)機(jī)構(gòu)，服務(wù)的快速響應(yīng)是有充分保障的。

相對而言，TETRA承建商都為代理商，他們的服務(wù)能力有限，如需原廠服務(wù)，則用戶需要按小時支付美元，快速響應(yīng)方面也令人擔(dān)憂。

5.PDT未來發(fā)展的路線

PDT系統(tǒng)代表了中國專業(yè)無線通信的最新發(fā)展水平，其技術(shù)的演進(jìn)和發(fā)展也是與世界同步的。

現(xiàn)階段PDT主要解決數(shù)字語音通信、語音安全加密、GPS定位和文本信息傳輸、全國聯(lián)網(wǎng)、模擬設(shè)備平滑過渡以及與現(xiàn)有公安業(yè)務(wù)的集成應(yīng)用等方面問題。

寬帶數(shù)據(jù)通信是公安工作另一個重要需求，下一個階段將采用窄帶與寬帶(LTE)融合的思想實(shí)現(xiàn)窄帶語音和寬帶數(shù)據(jù)、寬帶圖像的綜合業(yè)務(wù)通信。

6.公安PDT網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)架構(gòu)的思考

目前，公安350兆無線通信存在以下問題：

★ 覆蓋問題，350兆模擬集群網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋到縣一級城市，很多地方，如高速公路、國道、省道、重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)還沒有集群信號的覆蓋;

★ 制式問題，各個警種使用的制式不完全相同，集群和常規(guī)都有;

以上問題導(dǎo)致公安無線通信無法做到隨需而通，未來在建設(shè)PDT數(shù)字集群網(wǎng)時要考慮以下問題：

★ 全覆蓋，城區(qū)、道路、重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、風(fēng)景區(qū)完全覆蓋，警察無論走到哪里都有集群信號覆蓋;

★ 各警種共建一張全省網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施投入和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用;

★ 各警種統(tǒng)一編組入網(wǎng)，虛擬管理各自用戶;

★ 用戶再也不用選擇切換對講機(jī)是集群還是常規(guī)模式，也不用記憶各個不同區(qū)域使用的對應(yīng)信道，類似使用GSM手機(jī)。

7.PDT數(shù)字集群產(chǎn)品目前的狀況

海能達(dá)通信股份有限公司自2010年4月在北京發(fā)布PDT數(shù)字集群產(chǎn)品以來，已經(jīng)開通交付了哈爾濱市公安局、貴陽勞教所、貴陽市交警(第九屆全國少數(shù)民族運(yùn)動會安保使用，覆蓋貴陽市區(qū))、深圳邊檢總站(覆蓋6個口岸)、巴彥淖爾市公安局(覆蓋全區(qū)市、縣)等地的多基站PDT系統(tǒng)，配套的對講機(jī)和車載臺也得到規(guī)模化應(yīng)用。

一些PDT聯(lián)盟廠家也已經(jīng)陸續(xù)推出PDT集群系統(tǒng)和集群終端產(chǎn)品，并開通了實(shí)驗(yàn)局。

從目前的使用情況來看，通信覆蓋距離優(yōu)于現(xiàn)有模擬集群系統(tǒng)，通話質(zhì)量與現(xiàn)有模擬集群系統(tǒng)相比有大幅度提升，尤其是背景噪音的抑制得到用戶的普遍好評。同時，還開通了中文短信和GPS定位等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

8.總結(jié)

PDT警用集群系統(tǒng)將充分發(fā)揮數(shù)字產(chǎn)品的優(yōu)勢，盡可能保持現(xiàn)有MPT模擬集群系統(tǒng)的使用習(xí)慣不變，逐步替代MPT模擬集群及模擬常規(guī)產(chǎn)品，完成模擬向數(shù)字的平滑過渡，從根本上解決不同廠家系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通及語音的數(shù)字安全加密問題，為公共安全用戶提供高性價比，更能滿足使用需求的新一代數(shù)字化專業(yè)無線指揮調(diào)度通信手段。

PDT是完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，不受國外專利限制。它的出現(xiàn)和發(fā)展可大大提高國內(nèi)集群產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)實(shí)力，提升中國專業(yè)無線通信產(chǎn)業(yè)在世界相關(guān)領(lǐng)域的競爭能力。

目前,盡管PDT數(shù)字集群產(chǎn)品還存在很多需要完善之處，但我們相信在公安部的大力推動下，在PDT聯(lián)盟廠商的共同努力下，在廣大公安用戶的全力支持下，PDT最終必將成為中國公安無線指揮調(diào)度通信的主導(dǎo)產(chǎn)品。