6135372545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论文.doc

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1、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

2、、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

3、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

4、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

5、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”:(Professional Digital Trunking)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

6、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

7、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

8、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。

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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-Push To Talk,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

14、、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

15、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

16、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: 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

17、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。 组网灵活性:可以组单基站小网,可以组省级大网;可以有线联网,可以无线联网;可以有线(E1电信链路/公安IP链路)/无线物理通道并存;可以配置为集群网,可以配置为常规同播网;可以设置为集群/常规混合并存网;可以星型联网,可以环形、条形联网。 建网自组性:建网组网结构采用无中心全自组网技术,实现了快速应急组网功能,以简易组网技术、快速建网结构技术实现系统网络标准化、快速建设为目的。整个系统设备全部以标准化模块组合成为各种基站、信道、天馈线总成、系统通

18、信网络。任何扩展功能,用户只是选择功能模块直接使用即可。 经济实用性:无中心技术结构形成各个基站以及有线联网、交换系统设备的一致性、标准统一化结构,直接结果是造价低,稳定可靠性高。无中心集群系统分散/集中动态使用频率技术,可以节约50%以上频率资源,直接结果是提高了频率资源的价值,净化350兆公安通信空中环境。 数字前瞻性:从信道机收发信机,直至系统网络交换系统,全部以下一代公安PDT数字系统设计,兼容各项PDT收发标准,软件直接升级全数字、数模兼容系统。平滑过渡到数字调度系统时代。PDT同频呼叫(同播)无线通信系统不但具有上述十大特色,同时还有下列强大的系统应用功能和主要技术指标:1、系统应

19、用功能:序功能名称说明1单呼跨前缀;动态频率子基站、固定频率分基站单呼;2选择限制单呼定义允许单呼的电台3组呼跨前缀;动态频率子基站、固定频率分基站组呼;组呼维持过GTC功能4组呼再入某组呼正在通信,新电台呼叫此组直接进入。但是拆线权不转移。5保卫组最高等级组呼,直接分配到保卫组信道,实现同频同播覆盖。通话时间可设置任意长。6组呼漫游支持每个电台可以参加4个漫游组呼。实现组呼基站定义跟随电台移动基站。7组呼合并用于数字模拟电台组呼互通;也用于不同组合并;8组呼代传维德特殊功能,用于电台漫游至区域外基站下工作时,组呼指令其返回原基站通信。9电台动态重组靠管理终端实现,应用于有线调度台10电台等级

20、18级,无拆信道权力;9-16级,遇忙直接拆信道使用。11短信息12GPS电台定位两种模式:通过控制信道。选择通过控制信道副时隙传输。13数/模双制式双控制信道,数字模拟电台同时入网工作,共享全部信道资源。14数/模互通数字电台与模拟电台之间组呼、单呼通信15电台遥毙复活16拓展应用接口可接:鉴权服务器、录音服务器、数据库服务器、全网监视大屏服务器、调度服务器、2、系统主要功能:序功能名称说明1双制五模系统软件控:MPT模拟、PDT数字双制式;模拟/数字集群系统、同频同播系统、双制式共享系统2控制信道弱化控制信道机任何部位发生故障,自动退出,并启动第二信道为控制信道。3同控制信道各基站用相同频

21、率控制信道提供系统服务,节约频率、提供极速过网呼叫。4通话信道弱化通话信道机任何部位发生故障,自动退出,并向系统管理终端报告故障部位。5跨基站同频同播通信凡是涉及两个以上基站组呼、单呼,即启动多基站同频同播功能。 6卫星时标热备份卫星时标提供同频同播热备份硬件功能,确保系统同频同播高可靠性。7静止频率过滤 信道机静止情况下,检测频率环境,遇干扰自动调整频率库频率。8通话遇干扰避让通话中遇到频率干扰,自动将工作频率更换,同时调整电台工作频率,躲避干扰源。9动态频率库分配技术全系统支持横向、纵向频率动态分配功能,实现极限逻辑频率利用率。10二、三分集接收基站提供二分集、三分集接收选择,抗击移动电台

22、多径衰落产生的不良通话质量影响。11接收通道故障弱化分集接收提供接收系统多通道互为备份。12基站监视发射功率、接收场强、电源电压、基站温度、静噪门动作、信道分配数据;13基站控制发射功率、静噪门限、开关信道、发射机频偏、运行参数调整;14交换系统热备份全网交换系统,各个交换通道,全部硬件双热备份,任何硬件故障毫秒级自动切换。15E1/IP混合链路交换 交换机支持采用E1形式和IP形式的混合交换功能16标准易网联网接口交换机具备公安部标准异网联网接口,提供插拔式联网技术。3、系统主要指标:序功能名称说明1单呼建立时间单基站:300毫秒。跨基站:350毫秒2组呼建立时间单基站:260毫秒。跨基站:

23、300毫秒3地区网电台数据容量可登记大于4万台移动终端。(视漫游组呼电台登记参与的组呼数量而有出入) 4全网电台数据库容量没有限制。 (全网指全省网络、全国网络系统)5地区网组呼库容量大于3000个。 6全网组呼容量没有限制。 7地区网保卫组数量具备频率干扰检测功能的保卫组 6 个同频同播通道。8单基站电台定位容量通过控制信道传输:50-500;通过控制信道副时隙传输:100-1000;(视定位时间间隔)9无线数传速率单时隙4.8Kbps;双时隙9.6Kbps10频率软件管理 远程控制更换基站工作频率、全网软件频率调整管理功能。11地区网基站容量32个节点 X 32个基站 X 16载频 = 1

24、024个基站、16384个载频、32768个信道二、PDT多基站同频呼叫无线通信系统在公安应急通信中的应用与发展PDT多基站同频呼叫(同播)无线通信系统具有稳定可靠、组网灵活、经济实用、抗干扰能力强、保密性好、兼容性强、节省频率资源等创新点和前瞻性,是可持续发展的一种新模式。也是为应急无线通信提供“无线绿色通道”的通信系统。他的运用与发展将为公安无线应急通信带来不可替代的作用。下面列举几个组网案例,进一步阐明该系统在公安应急无线通信系统中的作用。案例一:PDT多基站同频呼叫(同播)无线通信系统在中心城区的应用2001年9月11日纽约和华盛顿连续发生的恐怖暴力袭击事件,飞机撞入世贸双子楼,给美国

25、人民带来了深重的灾难,也给全世界人民敲起了警钟。从这一事件吸取的教训首先是缺乏事前信息,使得此次恐怖暴力袭击没有被及时处理。其次是缺乏快速反应,从第一架飞机撞击纽约世界贸易中心一号大厦,到第二架飞机撞击世界贸易中心二号大厦,相隔18分钟,到第三架飞机撞击华盛顿五角大楼,相隔45分钟,没有对后续的袭击事件采取及时阻止措施;再者一个多小时世贸大厦才倒塌,救援不及时,以致遭受惨痛的巨大损失。但是从“911”事件来看,说明灾情汇集不炅,研判不准,美国的防灾体系仍然比较脆弱。当灾难发生时,信息是决定性的关键,无论是灾情汇集、灾情研判、调度指挥,呼救求援,通信都是必不可少的。遗憾的是往往发生灾变时公众通信

26、系统首先失灵。此次袭击事件中,纽约市的固定通讯系统几乎陷入瘫痪,美国电报电话公司也一度中断了纽约的手机通信。“911”事件告诫全球,常规的有线通信和蜂窝移动通信在灾难发生时都不足以保证信息的畅通,说明建立一个具有抗毁性的应急指挥调度通信网对于事前的防范、事后的抢救是多么的重要。建立一个具有抗毁性的应急指挥调度通信网是多么的紧迫。 假设在一个中心城区,发生突发灾难性事件,造成公网瘫痪,急需专网无线系统进行应急指挥调度,传达指令,抢险救灾。此时,很有可能一个应急指挥调度无线系统在发生意外时,同样会出现有线链路中断,形成单站的局面,系统失灵,无法进行指挥调度。就算专网系统能够运行正常,但在处理突发性

27、事件中,由于抢险队伍多,无线通信频繁,会造成信道柱塞,领导指示无法下达,同样会影响无线应急通信的畅通。这对抢险救灾将产生严重的后果。为此,应急通信网络建设必须考虑城市建筑的特殊性,按照建设应急通信网络的战略目标,分析新形势,讨论新问题,研究新任务,明确新要求;必须站在战略高度,依靠无线通信网、服务城市;必须加强无线网络覆盖,必须满足城市的突发性、复杂性特点,从而规划整体建设方案。要建立一套应急无线指挥调度专网系统,必须考虑在任何特殊情况下,都能通的上,指挥的下。应急无线通信专网系统,在设计和建设时必须考虑日常和应急状态下的使用。并且还需充分考虑城市的高楼建筑与地下室内的覆盖。根据这一目标,建议

28、采用公安部警用PDT数字集群标准。采用4FSK调制TDMA技术,12.5KHz频率间隔,PDT制式发射功率大,覆盖范围略优于传统常规电台。PDT多基站同频呼叫(同播)无线通信系统(见图二)是适用于日常和应急情况下无线通信指挥系统。他将骨干网与应急网相融合,彼此可相互转换。图二(案例一应用图)骨干网采用PDT多基站数字集群系统技术:利用集群系统的智能化优点,发挥集群系统规模优势、利用好集群管理技术、故障弱化技术等等。针对用户通信需要,再融入数字同频同播系统技术,动态频率库等等先进技术。主干网设计建设采用集群系统技术模式,例如:采用同频率控制信道技术、动态频率库技术以及数字同频同播技术,可以大幅度

29、提高载频的利用率。在日常非应急通信工作中,可以使用集群通信模式,提供基本的单呼、组呼功能,对各个部门之间,部门内部之间使用选择性私密通信服务,减少一呼百应的相互影响问题。应急通信时自动转常规数字同频呼叫(同播)技术:一旦进入应急工作状态,发起工作组呼号码(应急预案规定的号码),系统分配同频同播工作状态,自动进入了常规数字同频呼叫(同播)模式,集群系统不回收语音信道,电台可以在所有基站之间任意移动,一直通话至应急工作完成。此工作模式解决了集群模式唯一的不足,即在极端应急情况下,建立呼叫的时间和偶尔的信令呼叫碰撞延误,是应急状态下不可接受的大故障。同时也非常适应指挥员、一线工作人员之间的常规通话习

30、惯模式。可见,采用集群技术模式组网,充分利用集群先进的架构技术,组成任意规模的覆盖网,可以对电台进行鉴权管理、可以实现系统的各种故障弱化、可以灵活的分配信道。反之,固定的常规系统,个别信道故障没有自动调配更换能力,导致严重故障,频率受到干扰也没有回旋的余地等等问题。因此,组建集群技术网,充分发挥集群系统的技术优势,一旦进入应急通信状态,自动转入常规通信模式,是应急骨干网的有效技术模式。有线(IP或E1或双E1)链路和无线单频数字链路互为备份技术:在正常情况下,系统采用有线(IP或E1或双E1)链路工作。发生特殊情况,有线链路中断,系统将自动转入无线链路,保障系统能够正常工作。从上面三种技术运用

31、到无线通信系统中去,充分发挥PDT同频呼叫(同播)无线通信系统在应急通信保障中的作用,弥补常规系统出现的,日常通信不够用,应急状态通不上的局面。案例二:PDT同频呼叫(同播)无线通信系统在中西部地区的应用我国中西部地区地形地貌复杂多样,在重大保卫工作及突发性事件中,无线通信保障十分重要。特别是2008年汶川8级特大地震突发事件。造成地面通讯设施及建筑物大面积倒陷毁坏及大规模生命财产损失,一时陆地交通及通信指挥联络瘫痪。使之丧失通信联络与协调指挥能力。在这种情况下,应急无线通信显得尤为重要。因此,值得反思以往应急通信的发展策略与战略,以求取得更有实效、更好、更快的应对效率与实际效果。我国中西部地

32、区的特殊环境,给应急无线通信系统建设带来很大麻烦。特别是有线链路问题,山区光纤无法架设且投资巨大。使用微波链路成本又高,通信受天气影响,不稳定可靠性差。只有通过无线链路的方式,这是最好的选择。PDT多基站同频呼叫(同播)无线通信系统充分展现了在我国中西部地区特殊环境下应用的能力。他独特的无线数字单频链路,传输性能好、抗干扰能力强、链路稳定、安全可靠、建设成本低、维护容易等诸多特点是其它链路无法可比的。(见图三)图三(案例二应用图)PDT多基站同频呼叫(同播)无线通信系统不同于传统技术,是基于无中心自组网技术的、全数字化处理的常规同频系统技术,同播音质好,低噪声小。该系统最大特点是彻底摆脱了延时

33、调整工程工作,无论是无线还是有线链路的常规同播系统网,全部是系统内部技术自动修正同播各种技术参数,工程安装后即可投入运行,同时也提供了先进的技术稳定性。其工作原理(见图四)。图四(原理框图)该系统采用无中心技术。无线无中心同频同播联网即是指整个同频同播网络没有指定的转发中心,克服了传统常规同播系统重叠区同频干扰的问题,可以实现多个同频同播基站无缝覆盖。全无线链路常规同频同播网,其应用范围十分广泛,具有极其高的网络可靠稳定性,具备对抗击强自然灾害能力。同频同播网往往是应急通信使用,高可靠性、高稳定性是主要焦点,而无线链路是应急防灾不可缺的链路通道。无中心自组网设计了数字无线链路通道,在抗击干扰、

34、抵御自然灾害、确保稳定通信方面具备多级冗余技术设计。各同频同播基站通过无线链路自动寻找联网路由,由于无线数字链路技术的作用,任意多个无线自组网技术模式的基站,可以在无线链路可以涉及的范围内通电开机,其无线自组网技术模式的基站将自动相互握手协调,即可成为一个新的网络系统,有多少基站参与,就自动形成多少基站的新同播网络。临近基站网络进行联网备份,形成多重冗余路径。当其中某一同播基站因外界因素无法与相邻基站直接连通时,可通过冗余联网路径组网,不影响整个网络的通畅运行。在高速同播网中,同播基站互相级联,形成同播片区网络。各无线链路通畅的基站能够自行组网,防止网络中断。此技术结构在覆盖面积上可以实现一个

35、城市(无论多大)、一个地级市、一个县以及一个省直接全部无线连通覆盖。适用于高速公路条形覆盖。更适用于复杂客观条件下无法提供链路条件的组网应用。基站之间的无线联网跨距,一般情况下在50公路以内是保障稳定跨距,但是如果高架基站通信条件好,数百公路跨距联网也可以正常工作。PDT多基站同频呼叫(同播)网在我国中西部地区运用的优势:1、多方位覆盖,消除通讯死角。对于山地和高层建筑林立的无线通讯,靠一个制高点设立一个中转台是不能实现良好可靠的无线通讯网,因为山地和高层建筑对高段无线电波有明显的阻碍作用,是造成无线通讯不稳定性的主要原因。经常有这样的情况:虽然远离中转台的位置可得到良好的通讯效果,而离中转台

36、很近的地方却存在无线通讯死角。同频同播网不但可实现覆盖范围的扩大,而且是解决无线盲区的有效方法。因为多中转台同播可实现多方位的覆盖,移动用户所处位置可能受到一方面或两个方面的阻碍,这时还有其它方向的中转信号可以射入,用户仍可得到良好的通讯效果。2、均匀覆盖,减少干扰。对于恶劣的无线电波干扰现状,同频同播系统工作模式也具备特别的作用。对于单个中转台,虽然可能是地处较高的地点,但随着距离的加大,场强将迅速减弱,当移动用户附近有较强的无线电场时,弱信号可能被屏蔽从而造成通讯中断。无线同频同播网是多点覆盖,整个覆盖区场强平均,所以同频同播网通讯效果稳定可靠。3、安装比较灵活方便。建立同频同播网不必与无

37、线发射设备争用制高点安装中转台,而只需选择方便合适的地点安装即可。中转台和大功率的发射机安装在一起是不明智的,尽管此点位置可能很高。但因为无线对讲系统是双向的,一般情况是中转台发往移动台信号良好,而移动台发往中转台困难,尤其以手持机为例。中转台发射功率一般调为20W左右,而手持机只有4W左右,显然手持机发往中转台的信号远弱于中转台发往手持机的信号。若中转台和大功率发射机安装在同一地点,手持机的上行信号将被进一步消弱。同播系统中转台只需要安装于位置相对较高、远离大功率发射设备方便安装的地点即可。4、采用无线数字单频链路技术,降低了建设成本和架设难度。提高了系统的稳定和可靠性。5、故障弱化能力超强

38、。由于采用动态频率库技术,在基站遇有频率干扰的情况下,基站一般是关闭信道,这样会造成通话信道减少,影响通信。而该系统基站是没有固定频率,遇有信道频率干扰,系统将自动不分配干扰频率,所有基站信道数不会减少。案例三:PDT多基站同频呼叫(同播)无线通信系统的应急组网及移动通信应用公安工作中使用无线通信主要有三种情况:一种是处理日常警务;二是重大保卫活动;三是处置突发事件(含抢险救灾)。处理日常警务就是警察巡逻,出去巡逻必须有装备系统,必须有系统和110联系。我们交警是天天在路上应用。还有一个做重大保卫活动,如奥运会、世博会,事先可以做好通信方案。三是处置突发事件,包括群体性事件,包括自然灾害,等等

39、一系列事件。无线应急调度通信网,无论建设多少基站,永远解决不了应急场合突发的覆盖弱区的情况。这就需要我们提供一个快速部署临时现场强化覆盖无线网的手段。应急组网和移动通信,是处置突发性事件最好的通信保障。采用应急组网设备,即可实现自动联网延伸覆盖区域,同时保持与指挥中心联网的目的。移动组网同频同播系统:移动组网同频同播系统是一个全无线链路技术、基站之间全自动组网的工作于常规通信模式下的同频同播覆盖通信网,覆盖频率采用双频点半双工工作模式,链路采用一个25KHz单频点使用TDMA时分技术实现全系统基站联网。应用于应急组网通信、快速部署网通信、防爆抗灾通信等紧急通信状态。每个基站由一个通话中继台和一

40、个链路中继台一体化信道机组成,如(图五)图五(移动组网同频同播中继设备图)通话中继台承担半双工常规同频同播覆盖工作,链路中继台承担基站之间自动组网链路联网工作。一个移动组网同频同播中继设系统只需要一个单频点作为链路,采用TDMA数字链路技术实现四级五基站联网能力,在实际组网条件下,一个大型城市只需要用到两级或者三级链路中继能力即可组成覆盖整个城市的通信系统,例如一个城市主要区域直径在三十公里时,高架基站只需要一级中继能力即可实现全部区域内N多个基站的自动联网,因为基站之间无线信号可以良好的直接沟通。需要使用四级无线中继链路能力是为了覆盖长距离条形覆盖网,利用四级接力中继,实现跨距数百公里的覆盖

41、网。其组网图见(图六)图六(移动组网同频同播系统组网图) 移动组网同频同播系统在组网时可有如下几种方式:条形组网、移动基站与主干网补充组网、有线/无线混合组网、面状组网、多移动基站组网等。下面逐一介绍1、 条形组网:高速公路、河流,条状布局各个基站,实现连续覆盖效果,各个基站之间的唯一条件是相互之间相邻基站无线可以连通(不相邻基站之间无线信号连接不通),以60米塔计算,基站之间的有效联网在距离50-100公里。2、 移动基站与主干网补充组网:在自组网主干网内,车载自组网基站行驶到哪里,覆盖网就跟随到哪里,移动基站会自动寻找最近的高架基站与之并网工作,无需要人工干预,全自动联网后,实现与主干网之

42、间的同频同播覆盖。见(图七)图七(移动基站与主干网补充组网)3、 有线/无线混合组网:在上海这样的大中城市,自组网应该建设在有线链路集群或同频同播通信网络内,在实现了N层有线集群系统或常规同频同播覆盖的基础上,附带无线单频点链路通道,每个基站配置一个信道具备无线自组网链路中继设备。有线网络同频同播覆盖和无线自组网同频同播覆盖并存,有线通道解决容量问题,可以配置任意多信道容量满足移动终端需要,而无线通道主要用于上海消防车抵达火场后对火场范围自动布网,并通过自组网通道连接119指挥中心。可见有线系统的容量可以任意大,而无线链路通道容量有限制,一个通道不够用可以增加至两个通道,但是不宜增加太多,因为

43、无线链路多,使用频率多,相互干扰处理难度加大,收发分合路系统越加复杂,收发效率严重下降,最终会失去无线链路在重大自然灾害中的可靠性优势,失去自组网高效率增加移动基站的目的。按照(图八)示意,移动基站与指挥中心的联网技术上可以支持四跳,图中的逻辑为三跳,即还可以增加一级中继过程,在任意大型城市这个距离完全可以覆盖全城区。图八(有线/无线混合组网图) 4、面状组网:在上海这样的大中型城市内,分布多基站组成覆盖网,基站之间自动组网,相互补充包括故障弱化能力。举例:某个系统有15个基站,在重大灾害中,三分之一基站被毁,所剩基站将继续自动形成新的联网通道继续工作,被毁基站自动脱离网络。5、 多移动基站组

44、网:车载基站与车载基站之间,也可自动组网,形成一个新的临时同频同播覆盖区域。在一个覆盖区可以任意多台自组网车载基站高密度使用,不会影响同频同播覆盖效果。这可解决一个大区制范围的通信。图九(多移动基站组网)综上所述,PDT多基站同频呼叫系统可以灵活组网,方便快捷。根据用户不同需求和现场实际情况,可随时随地、采取不同方式进行快速组网,为无线应急通信提供强有力的保障手段。通过上述案例分析,不管是采用何种通信系统,正常通信都是可以完全能够保证。关键是在发生极端应急情况下,无线通信系统是否能够发挥作用才是真正的无线通信应急专网系统。公安的无线通信系统就需要平时能够呼的出,关键时刻叫的上,具有中国好声音的

45、应急无线通信保障系统。PDT多基站同频呼叫无线通信系统为应急通信保障在技术上传递了正能量。为此,就PDT多基站同频呼叫数字/模拟无线通信系统、MPT模拟无线通信系统、Tetra数字集群系统在应急状态下应用关键功能、性能、指标上做个比较:特色功能MPT1327模拟集群系统Tetra数字集群系统PDT数字同频呼叫数/模集群系统频率利用率低中高单基站覆盖率大小大话音质量一般好好备用无线链路方式无无有系统基站移动性弱弱强系统建设成本低高低机房要求一般高一般维护难度一般高一般系统形式模拟数字数模兼容设备加密无有(不对中国开放)有(自主产权)电台优先级低(人工拨*919)中(优先/非优先)高(16级)故障弱化有有有建立呼叫速度大于500毫秒300毫秒小于300毫秒电台GPS定位功能无有有组呼漫游功能无有有组网灵活性一般一般强通话遇干扰自动避让无无有动态频率库分配技术无无有信道受干扰故障弱化能力远程关闭信道(通话组减少)远程关闭信道(通话组减少)不用关闭信道干扰频率不分配

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