淺析公安無線通信PDT時代軌道交通建設

摘 要： 本文介紹了公安無線通信的現(xiàn)狀和為加強公安無線通信系統(tǒng)功能而推出的PDT標準的誕生背景以及PDT系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和主要特點。探討現(xiàn)階段軌道交通公安無線通信引入系統(tǒng)的不同實現(xiàn)方式的優(yōu)缺點。

關(guān) 鍵 詞： 公安無線通信；PDT時代；軌道交通；應對舉措

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A

1概述

我國公安部門無線通信基礎網(wǎng)絡從1990年開始MPT1327模擬集群通信系統(tǒng)的逐步建設，經(jīng)過20余年的歷程，至今省、市、縣三級公安機關(guān)的無線通信網(wǎng)絡已經(jīng)達到了很高的系統(tǒng)覆蓋率和聯(lián)網(wǎng)率，初步建立了集語音、數(shù)據(jù)、圖像為一體的無線通信保障體系。使得公安無線通信專網(wǎng)成為全國規(guī)模最大、覆蓋最廣、應用最好的專用無線通信網(wǎng)絡。在公安系統(tǒng)的治安巡邏、交通管理、邊境管理、消防警衛(wèi)、預防打擊罪犯等方面發(fā)揮著不可或缺的作用。隨著時代的發(fā)展和科技的進步，對公安機關(guān)的應急處置和合成作戰(zhàn)能力提出了更高要求。為了適應新的要求，加強無線通信系統(tǒng)功能成為必然選擇。 而模擬集群通信的先天不足（頻率資源緊張、系統(tǒng)容量不足、通信不易加密、數(shù)據(jù)通信能力有限），嚴重阻礙了公安無線通信的發(fā)展。因此解決我國公安系統(tǒng)通信數(shù)字化問題，尋找一種適合的數(shù)字集群標準是當務之急。數(shù)字集群Tetra標準雖然功能豐富、產(chǎn)品成熟，但由于采用中小區(qū)制，建設維護成本較高，存在不同廠家系統(tǒng)不能互聯(lián)、加密機制及系統(tǒng)不對中國開放、不能從模擬系統(tǒng)平滑過渡等問題，無法滿足我國公安部門的實際需要。因此，2008年公安部科技信息化局開始組織研究制定警用數(shù)字集群（Police Digital Trunking，簡稱PDT）通信系統(tǒng)標準。目前，標準草案已起草完成，基于PDT系列標準草案的警用數(shù)字集群通信系統(tǒng)設備（基站、終端、加密、交換、互聯(lián)、網(wǎng)管等）已經(jīng)研發(fā)實現(xiàn)，并已在黑龍江、內(nèi)蒙古、貴州、浙江等地公安機關(guān)開展測試，深圳公安邊檢已正式裝備了PDT警用數(shù)字集群系統(tǒng)。PDT已被列入國家科技支撐項目、科技強警“十二五”規(guī)劃。因此，PDT技術(shù)必將在我國公安通信領(lǐng)域得到快速推廣。

2 PDT通信系統(tǒng)的特點

2.1大區(qū)制覆蓋

其優(yōu)點是基站數(shù)量少，設備和基礎設施投入小；長期的運營維護成本低；網(wǎng)絡更加穩(wěn)

定可靠；頻譜效率較高。

2.2可從模擬向數(shù)字平滑過渡

中國公安現(xiàn)有1.6萬個模擬集群信道，100多萬臺模擬集群終端，中西部地區(qū)模擬集

群通信系統(tǒng)基本剛剛建成。 PDT終端具有PDT集群/PDT常規(guī)/模擬集群/模擬常規(guī)四種工作模式，通用于數(shù)字、模擬兩種制式的通信網(wǎng)絡；現(xiàn)有模擬基站可以直接增加數(shù)字信道或用數(shù)字信道機替換模擬信道機，就可以實現(xiàn)模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)循序漸進的平滑過渡。由于PDT系統(tǒng)與原模擬系統(tǒng)采用相同的工作頻段，因此天饋系統(tǒng)可以共用。

2.3融合常規(guī)通信

常規(guī)通信是公安系統(tǒng)最常用的通信方式。它組網(wǎng)非常簡單，尤其適用于應急通信的場合。常規(guī)通信是集群通信的必要補充和備份。PDT終端兼容常規(guī)直通/常規(guī)轉(zhuǎn)信工作模式。常規(guī)同頻同播/異頻同播是公安無線通信常用的組網(wǎng)方式，在未來很長的時間內(nèi)仍將發(fā)揮其不可替代的作用。

2.4互聯(lián)互通，引入競爭

PDT標準制定了不同廠家系統(tǒng)的互聯(lián)規(guī)范，滿足多廠商共同建設全國一張PDT大網(wǎng)的需求，徹底解決公安無線通信不同廠商系統(tǒng)的互聯(lián)互通問題，實現(xiàn)移動終端的全國漫游。不同廠家系統(tǒng)的互聯(lián)互通，為公安通信系統(tǒng)設備引入了競爭機制，為用戶得到最優(yōu)性價比的設備和最優(yōu)質(zhì)的服務奠定了基礎。

2.5持續(xù)創(chuàng)新，提高PDT標準的競爭力

PDT聯(lián)盟的許多國內(nèi)廠商，通過近20年的MPT設備研發(fā)，積累了大量經(jīng)驗。他們充分了解用戶需要，因此具有實力進行創(chuàng)新設計。PDT的越區(qū)切換專利技術(shù)解決了大區(qū)制集群用戶通話過程中的越區(qū)切換問題；同頻同播技術(shù)的應用，解決了頻率資源緊缺的瓶頸問題；每分鐘1000個GPS數(shù)據(jù)的上傳能力解決了用戶的GPS定位問題。PDT標準對射頻設備響應時間、線性度要求的降低以及PDT聯(lián)盟成員對標準理解能力的增強，使得國內(nèi)廠商參與研制和生產(chǎn)供貨的積極性大大提高。有利于系統(tǒng)功能及設備的研發(fā)和設計。

2.6自主安全加密技術(shù)

采用公安部認可的加密制式，保障用戶通話的私密性。

2.7節(jié)約投資

PDT系統(tǒng)的大區(qū)制，國產(chǎn)化，對設備、器件性能要求的降低，均有利于降低PDT系統(tǒng)的建設成本。此外，可對原MPT1327模擬系統(tǒng)進行平滑升級從而過渡到PDT系統(tǒng)，有效地保護了前期設備的投入資金。

PDT系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

PDT通信系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如下圖：

圖1. PDT通信系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)示意圖

系統(tǒng)由控制中心（MSO）、基站子系統(tǒng)、承載網(wǎng)絡設備、業(yè)務終端等組成。

系統(tǒng)采用全IP設計，靈活組網(wǎng)，擴展方便；模塊標準化，方便使用標準IP設備，降低成本。

3軌道交通公安無線通信引入系統(tǒng)的應對舉措

目前，我國城市軌道交通建設正處于一個飛速發(fā)展的時期。在未來5年中，全國軌道交通建設里程每年都將超過500 km。每條軌道交通線路的建設都需要將地面公安無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡信號引入到軌道交通地下公共區(qū)域。在此前的數(shù)年時間中，公安無線通信引入系統(tǒng)的典型建設方式是采用無線鏈路和有線鏈路并用的形式將地面公安無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡信號延伸擴展至地下區(qū)域。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：

圖2無線、有線鏈路并用的軌道交通公安無線通信引入系統(tǒng)示意圖

考慮到城市公安無線通信系統(tǒng)制式將在不遠的將來轉(zhuǎn)變?yōu)镻DT方式，顯然上圖中無線鏈路和有線鏈路并用的方式將不再成為既經(jīng)濟又合理的引入方式。為避免浪費投資，從盡量減少與地面PDT系統(tǒng)銜接時的廢棄工程出發(fā)，需要尋找一種新的方式來解決從今往后至PDT系統(tǒng)實現(xiàn)之日這一段時間內(nèi)公安無線通信系統(tǒng)的引入問題。為此，提出以下方案：

3.1借助專用無線通信TETRA系統(tǒng)實現(xiàn)軌道交通公安無線通信

暫緩建設地面公安無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡信號的引入工程。借助在專用無線通信TETRA系統(tǒng)。

中設置公安無線通信虛擬用戶群組的方式實現(xiàn)軌道交通公安無線通信（重慶方式）。待地面公安無線通信PDT系統(tǒng)建成后直接引入PDT系統(tǒng)。該方案的缺點是軌道交通公安無線用戶與市公安局地面無線用戶之間的通信需要轉(zhuǎn)接及非軌道交通的公安無線用戶在軌道交通范圍內(nèi)不能入網(wǎng)通信。

3.2軌道交通直接建設公安無線通信PDT系統(tǒng)

軌道交通自行建設PDT系統(tǒng)（考慮到PDT系統(tǒng)的大區(qū)制特點，每三個車站設一個PDT基站和兩個光纖直放站，基站與交換控制設備之間通過有線鏈路互聯(lián)）。由于PDT 終端兼容地面模擬通信系統(tǒng)制式，且軌道交通PDT交換控制中心與地面模擬系統(tǒng)的互聯(lián)在PDT標準中有明確定義，因此這種互聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)。該方案的缺點是：要承擔地面PDT系統(tǒng)建設在時間上的不確定性及在地面公安網(wǎng)絡的PDT改造之前，非軌道交通的公安無線用戶在軌道交通范圍內(nèi)不能入網(wǎng)通信。

3.3以有線鏈路的形式建立軌道交通模擬集群無線通信系統(tǒng)

之所以推薦以有線鏈路的形式建立系統(tǒng)，是因為公安部對于無線通信網(wǎng)的建設指導意見

明確提出：不采用無線鏈路組網(wǎng)的方式，尤其是在頻率復雜的大城市。該方案軌道交通模擬集群系統(tǒng)中心交換控制設備與市公安無線通信地面網(wǎng)絡的聯(lián)網(wǎng)方案需要兩個系統(tǒng)各設置一個聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)包括信令數(shù)據(jù)和語音。兩個系統(tǒng)需要遵循同樣的協(xié)議標準完成跨系統(tǒng)信令呼叫接續(xù)和語音的交換。待地面系統(tǒng)PDT改造完成后，軌道交通模擬系統(tǒng)可平滑過渡到PDT系統(tǒng)。本方案系統(tǒng)構(gòu)成如圖3：

本方案各條線路獨立交換；軌道交通公安無線通信系統(tǒng)自成網(wǎng)絡，不受地面系統(tǒng)的影響；

軌道交通公安無線通信系統(tǒng)與地面公安無線通信系統(tǒng)有線互聯(lián)；鏈路采用E1或2M VPN IP鏈路，其優(yōu)點是鏈路靈活，節(jié)約投資。本方案的缺點是：將來PDT改造時或多或少總是存在廢棄工程及廢棄設備。

綜上所述，應該說三個方案各有優(yōu)缺點。不同的城市可以根據(jù)自身的具體情況，酌情選擇不同的解決方案。

參考文獻

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