于英元丹東邊防支隊

警用數(shù)字集群（PDT）技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用分析

于英元
丹東邊防支隊

警用數(shù)字集群（PDT:Police Digital Trunking）通信系統(tǒng)標準，是由公安部主管部門牽頭，由國內(nèi)行業(yè)優(yōu)秀的系統(tǒng)供應(yīng)商參與制定，借鑒國際已經(jīng)發(fā)布的標準協(xié)議的優(yōu)點，結(jié)合我國公安無線指揮調(diào)度通信的需求，推出的一種數(shù)字專業(yè)無線通信技術(shù)標準，為我國公安行業(yè)今后數(shù)字集群通信系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向。PDT技術(shù)已經(jīng)在我國很多城市試點使用，取得了很大的成效，在很大程度上改善了公安系統(tǒng)無線通信的質(zhì)量。今后隨著通信技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)學科技術(shù)的進步，PDT技術(shù)將越來越成熟，將為我國的公安工作提供良好的技術(shù)基礎(chǔ)。本文研究了警用數(shù)字集群技術(shù)發(fā)展的由來，分析了PDT系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)點，總結(jié)了警用數(shù)字集群系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，揭示了PDT技術(shù)對公安無線通信系統(tǒng)中的重要意義，提出了警用數(shù)字集群技術(shù)的優(yōu)化建議。

警用數(shù)字集群；PDT技術(shù)；發(fā)展與應(yīng)用

前言

近年來，隨著社會經(jīng)濟和公眾通信技術(shù)的快速發(fā)展，專用通信網(wǎng)絡(luò)尤其是公安專用無線通信網(wǎng)絡(luò)的新需求對傳統(tǒng)的模擬通信提出了很大挑戰(zhàn)，改善通話質(zhì)量、提高抗噪能力、增強安全性等訴求越來越強烈，加之國際上通用的TETRA技術(shù)存在使用成本高、加密接口不對中國開放等問題，警用數(shù)字集群（PDT）技術(shù)便應(yīng)運而生。如何使PDT技術(shù)更好地服務(wù)于公安無線通信系統(tǒng)，滿足通信質(zhì)量方面越來越高的需求，將成為PDT技術(shù)未來的研究重點。

1　警用數(shù)字集群技術(shù)的優(yōu)點

1.1PDT標準由來

PDT標準是由公安部牽頭，國家政府大力支持，由國內(nèi)的優(yōu)秀通信設(shè)備廠商聯(lián)合制定的。該標準充分考慮了我國公安部門的實際情況，對TETRA、iDEN、GoTa等國際上成熟的標準技術(shù)進行了借鑒和創(chuàng)新，是一套全新的、先進的、具有中國獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字通信標準。

1.2PDT的技術(shù)特點及體制

PDT采用12.5kHz TDMA雙時隙、4FSK調(diào)制技術(shù)，2.4kbits/s語音壓縮速率，9.6kbit/s傳輸速率，支持端到端語音、數(shù)據(jù)加密，支持單工、半雙工和雙工通信。具有語音清晰、通信距離遠、抗干擾能力強、高效頻譜效率、省電、以及豐富的語音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能等特點。具體如下表所示：

表一：PDT技術(shù)體制

10 11 12直通模式支持系統(tǒng)互聯(lián)組網(wǎng)模式支持直通模式、常規(guī)中轉(zhuǎn)和集群三種模式規(guī)定了系統(tǒng)間互聯(lián)接口，不同廠商系統(tǒng)可以互聯(lián)互通采用大區(qū)制組網(wǎng)序號項目　技術(shù)說明

1.3 PDT技術(shù)發(fā)展的成果

與現(xiàn)有模擬警用集群相比，PDT技術(shù)頻率利用率高，在12.5kHz帶寬上具備2個信道的能力，是現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的4倍；全數(shù)字語音，抗干擾能力強；把系統(tǒng)間的互聯(lián)作為標準的組成部門，解決了不同廠家系統(tǒng)間的互聯(lián)問題；用戶組網(wǎng)的選擇更加靈活；采用TDMA時分技術(shù)，終端耗電量低；擁有更多的創(chuàng)新應(yīng)用，更好地滿足用戶需求。與摩托羅拉的TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)相比，兩者頻率利用率一致；PDT技術(shù)采用大區(qū)制覆蓋，建網(wǎng)和維護成本低；與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)兼容性強；編碼方式與現(xiàn)有系統(tǒng)一致，不需要改變用戶的使用習慣；擁有國內(nèi)自主的安全加密技術(shù)，解決了通話的保密性問題，更符合公安部門的工作特點和使用需求。

截止到目前，警用數(shù)字集群技術(shù)的核心包括編碼技術(shù)、調(diào)制技術(shù)和多址方式，這三項技術(shù)都是非常成熟的技術(shù)，在通信過程中風險很小，可以極大程度地保證通信的安全性。窄帶調(diào)頻方式和調(diào)制解調(diào)器、射頻功率放大器可以實現(xiàn)同步的兼容，這樣就可以在終端之間實現(xiàn)越區(qū)平滑切換，使12.5kHz和25kHz兩種頻率體制和諧共存，互不影響，解決過渡期的體制標準兼容問題。

2　警用數(shù)字集群（PDT）技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

早在2012年6月份，黑龍江大慶市公安局就正式啟動了350 兆PDT數(shù)字集群通信系統(tǒng)建設(shè)。該系統(tǒng)為國內(nèi)首個整地市PDT集群應(yīng)用，與指揮調(diào)度系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、警務(wù)綜合管理系統(tǒng)等相融合，有效解決了公安部門指揮調(diào)度和應(yīng)急通信的問題。自2013年4月，國家公安主管部門下發(fā)《警用數(shù)字集群（PDT）通信系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范》之后，2014年便展開全國范圍內(nèi)十省市試點，2015年在更大范圍內(nèi)推行350兆PDT數(shù)字集群系統(tǒng)建設(shè)，加快公安專網(wǎng)的建設(shè)。

3　警用數(shù)字集群技術(shù)面臨的機遇及挑戰(zhàn)

任何事物的發(fā)展規(guī)律都是螺旋式上升的，PDT技術(shù)的發(fā)展也不例外。PDT技術(shù)之所以能被廣泛應(yīng)用，是因為它本身的技術(shù)特點更能夠滿足我國現(xiàn)階段公安部門無線通信技術(shù)的需要，但同時，PDT技術(shù)也面臨更多的挑戰(zhàn)。

3.1 PDT技術(shù)的國際市場形勢嚴峻

目前，模擬集群系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)十分成熟了，其中的代表APC025以及TETRA技術(shù)在全球范圍內(nèi)占據(jù)了大部分的市場份額。對于PDT技術(shù)來說，在未來的幾年中，為了增強國際競爭力，必須不斷對系統(tǒng)進行升級，保持優(yōu)勢，彌補劣勢，不斷改進性能、功能，重視用戶體驗，擴大國內(nèi)用戶覆蓋率，增強國際領(lǐng)域影響力，只有這樣才能在國際市場中贏得一席之地。

3.2聯(lián)網(wǎng)對PDT系統(tǒng)的技術(shù)要求

PDT系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)建設(shè)包括兩個方面，一方面是指PDT系統(tǒng)之間的互聯(lián)，完成終端在不同地市的系統(tǒng)之間漫游、跨網(wǎng)語音調(diào)度、跨網(wǎng)數(shù)據(jù)調(diào)度、跨網(wǎng)GPS定位、漫游終端遙暈/復活、遙斃等功能；另外一方面是將不同地市的PDT的網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)按照部、省、市三級聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理、監(jiān)控和配置。

圖1　全國PDT系統(tǒng)互聯(lián)架構(gòu)

圖2　全國網(wǎng)管系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)

3.3PDT與寬帶集群的融合

PDT系統(tǒng)是以2G技術(shù)為依托進行推廣的，而現(xiàn)在以4G為代表的寬帶無線通信技術(shù)和應(yīng)用正在快速發(fā)展，這一趨勢對PDT技術(shù)改革升級構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。

4　警用數(shù)字集群技術(shù)的優(yōu)化建議

4.1改善系統(tǒng)的頑固性

我國的公安專用無線通信系統(tǒng)主要模擬集群、模擬常規(guī)和數(shù)字集群這三種形式存在，形成了多網(wǎng)并存的模式，其功能和體制標準大多參考了國外標準，能夠滿足涉外公安系統(tǒng)工作的需求。隨著科技的進步和人們認知的提高，用戶對系統(tǒng)性能的要求越來越高，公安系統(tǒng)對于PDT系統(tǒng)的發(fā)展也提出了不同的需求。

4.2采取故障應(yīng)對措施

在一般情況下，基站不可避免會出現(xiàn)斷電等突發(fā)狀況，引發(fā)故障，此時如果能夠?qū)崿F(xiàn)通信的轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋，這樣就可以延長斷電之后的電池續(xù)航時間。

4.3提高硬件質(zhì)量和技術(shù)先進性，降低能耗

采用先進的電池儲能技術(shù)，延長備用電池的續(xù)航時間；采用先進的通信技術(shù)，降低設(shè)備的功率，不僅可以減少災(zāi)險帶來的損失，還可以節(jié)約能源，降低成本，增強產(chǎn)品的競爭力。

4.4解決集群與業(yè)務(wù)融合存在的沖突

集群是特殊行業(yè)在特殊環(huán)境下的通信工具，專業(yè)特征十分突出，終端是使用工具，由于集群的特殊性，終端的電話互聯(lián)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)會受到很大程度上的限制。

5　結(jié)束語

PDT標準的制定已取得了卓越的成效，在很大程度上促進了公安系統(tǒng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。然而更先進的技術(shù)、更強大的功能會給用戶帶來更好地體驗，時代的發(fā)展、技術(shù)的進步對警用數(shù)字集群系統(tǒng)的發(fā)展提出了更高的要求，在公眾移動通信領(lǐng)域的中、高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)潮流面前，當前的PDT系統(tǒng)需要逐漸實現(xiàn)技術(shù)升級。從目前集群產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模、發(fā)展趨勢和技術(shù)水平來說，已經(jīng)具備發(fā)展寬帶數(shù)字集群的條件。只有信念堅定的發(fā)展符合公安部門應(yīng)用需求的數(shù)字集群技術(shù)，主動采用中、高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)技術(shù)，才能更好地滿足公安部門信息化建設(shè)和發(fā)展的需要，提高公安部門應(yīng)急通信保障水平，更好地促進我國公安無線通信技術(shù)的發(fā)展與進步。

［1］周運偉.警用寬帶數(shù)字集群的技術(shù)路線分析［J］.中國人民公安大學學報（自然科學版），2013（1）.

［2］劉紅玉.PDT警用數(shù)字集群技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用［J］.策略探討，2013（07）：13-14.17

［3］鄭振新.PDT系統(tǒng)的全國聯(lián)網(wǎng)和統(tǒng)一網(wǎng)管［J］.產(chǎn)業(yè)觀察，2015（07）:48-52.

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