主頁（http://www.130131.com）：PDT集群通信在公安應(yīng)急指揮中的應(yīng)用

海能達(dá)系統(tǒng)產(chǎn)品線副總經(jīng)理 連全斌 海能達(dá)系統(tǒng)產(chǎn)品線PDT產(chǎn)品管理部市場支撐組 鄧儉生

1.引言

  隨著社會的發(fā)展，日益增長的突發(fā)事件時(shí)刻考驗(yàn)著公安應(yīng)急指揮調(diào)度能力，而公安干警的多樣化、犯罪手段的科技化導(dǎo)致公安原有模擬系統(tǒng)出現(xiàn)頻譜資源緊張、安全性差等問題，極大地限制了公安業(yè)務(wù)的開展；同時(shí)，業(yè)務(wù)模式的多樣化導(dǎo)致用戶需求也不斷提升，上述變化推動專業(yè)無線通信技術(shù)開始向數(shù)字技術(shù)發(fā)展。數(shù)字專業(yè)無線通信技術(shù)具有更高的頻譜利用率、更優(yōu)質(zhì)的通話質(zhì)量、更快速的數(shù)據(jù)傳輸、更豐富的業(yè)務(wù)功能、更安全的通信保障等特點(diǎn)，成為全球?qū)�業(yè)無線通信的發(fā)展趨勢。

  在中國，較早進(jìn)入中國的數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)（如TETRA）經(jīng)過多年的發(fā)展，仍未得到市場全面認(rèn)可，不能完全滿足國內(nèi)專業(yè)行業(yè)用戶，特別是公共安全用戶的需求，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1. MPT模擬集群系統(tǒng)已具規(guī)模，用戶需要一種平滑過渡的方案，保證模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)換過程中設(shè)備正常使用，保護(hù)前期投資；

2．各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡，要建成全國通信網(wǎng)以達(dá)到最有效調(diào)度管理的目的，無法采用組網(wǎng)難度大、組網(wǎng)成本高的技術(shù)；

3. 由于成本和技術(shù)的原因，無法大量采用需要專利授權(quán)的系統(tǒng)設(shè)備；

4. 為更好地保護(hù)涉及國家機(jī)密、國家安全的通信，用戶亟需一款由國家開發(fā)并制定的加密技術(shù)體制方案；

5. 各地區(qū)分批采購的設(shè)備必須有統(tǒng)一的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，確保不同供應(yīng)商之間的設(shè)備能夠互聯(lián)互通。為了更好地解決上述問題，研究一種新的數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)變得十分必要和緊迫，2008年由公安部牽頭，成立了PDT數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)研究中心，引進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)工作組、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等工作機(jī)制，海能達(dá)通信股份有限公司聯(lián)合國內(nèi)其他優(yōu)秀通信設(shè)備廠商共同制定符合我國專業(yè)用戶需求的標(biāo)準(zhǔn)并推動其產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化。它的出現(xiàn)大大提升了國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)能力，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并且隨著它的進(jìn)一步完善，將在國內(nèi)外市場上與其他數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)形成發(fā)展共贏局面。

2.PDT技術(shù)體制與原理

PDT技術(shù)體制

PDT采用12.5kHzTDM雙時(shí)隙、4FSK調(diào)制技術(shù)，2.4kbit/s語音壓縮速率，9.6kbit/s傳輸速率，支持端到端話音、數(shù)據(jù)加密。具有語音清晰、抗干擾能力強(qiáng)、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(diǎn)。具體如表1所示：

PDT技術(shù)原理

信道劃分

采用頻率和時(shí)間分割的方法劃分信道。頻率分割是在給定的350MHz到390MHz頻段內(nèi)按12.5kHz信道間隔和10MHz收發(fā)間隔劃分載波信道。其他頻段按照國家無線電管理部門的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。時(shí)間分割時(shí)采用時(shí)分復(fù)用/時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)劃分時(shí)隙信道。規(guī)定每載波時(shí)隙為兩個(gè)，即物理信道為兩個(gè)，再根據(jù)需要設(shè)置業(yè)務(wù)和控制邏輯信道。

PDT采用的TDMA上、下行幀結(jié)構(gòu)如下圖1、圖2所

區(qū)域覆蓋

對于無線服務(wù)區(qū)的覆蓋采用下列技術(shù)：

——大區(qū)制覆蓋；

——頻率復(fù)用；

——準(zhǔn)同步發(fā)射；

——分時(shí)共享發(fā)射；

——直通模式(DMO)/中轉(zhuǎn)模式(RMO)/集群模式(TMO)。

射頻調(diào)制方式和調(diào)制速率

射頻調(diào)制方法采用四電平頻移鍵控(4FSK)，這是一種恒包絡(luò)調(diào)制方式。調(diào)制速率為4800符號/s，每個(gè)符號由兩個(gè)比特信息組成。采用的頻偏指數(shù)（Deviation Index）為0.27。

雙比特符號與4FSK頻偏的映射關(guān)系如下表：

語音編碼

  PDT采用了高效的數(shù)字語音編碼技術(shù)。語音編碼是對模擬的語音信號進(jìn)行編碼，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，從而減低傳輸碼率以便進(jìn)行數(shù)字傳輸。PDT標(biāo)準(zhǔn)綜合平衡語音質(zhì)量和信道支持的調(diào)制速率，規(guī)定語音編碼速率應(yīng)大于等于2kbps，語音編碼加上信道編碼后的速率應(yīng)為3.6kbps。支持該速率的聲碼器種類很多，目前優(yōu)選的聲碼器類型包括SELP和AMBE，SELP是一種性能優(yōu)良的具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的聲碼器。

安全加密

PDT標(biāo)準(zhǔn)中涉及了三類安全機(jī)制：

——鑒權(quán)：又分為高級鑒權(quán)和普通鑒權(quán)兩種，高級鑒權(quán)可實(shí)現(xiàn)移動臺和集群基站間的雙向身份認(rèn)證；

普通鑒權(quán)實(shí)現(xiàn)集群基站對移動臺的身份認(rèn)證；

——空口安全：空口傳輸過程中，為語音提供機(jī)密性保護(hù)，為信令和用戶數(shù)據(jù)提供機(jī)密性和完整性保護(hù)；

——端到端安全：為語音提供端到端的機(jī)密性保護(hù)，為用戶數(shù)據(jù)提供端到端的機(jī)密性和完整性保護(hù)。安全機(jī)制示意圖見下圖：

3.PDT在中國公安應(yīng)急指揮中的典型應(yīng)用

  隨著警務(wù)信息化進(jìn)程加快，模擬系統(tǒng)的頻率資源日益緊張、不支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)等問題逐漸暴露，成為制約警務(wù)管理效率提升的主要瓶頸，不能滿足高科技裝備強(qiáng)警的需要。同時(shí)，在應(yīng)急環(huán)境下，模擬設(shè)備話音不清晰、不具備數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等問題將導(dǎo)致信息傳遞困難、現(xiàn)場指揮混亂，嚴(yán)重影響指揮中心、各級指揮員的對警情的研判、警令下達(dá)等工作。PDT數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)不僅能夠支持基本的日常語音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，還能與現(xiàn)有公安網(wǎng)絡(luò)平臺無縫融合（如三臺合一、警務(wù)綜合平臺、勤務(wù)管理系統(tǒng)、犯罪人口數(shù)據(jù)庫查詢平臺等）。PDT技術(shù)可以打造出以350兆數(shù)字集群系統(tǒng)為核心，集實(shí)戰(zhàn)指揮、勤務(wù)管理、警情研判為一體的勤務(wù)模式，提升中國公安的指揮和管理效能，在應(yīng)急情況下能快速響應(yīng)、高效處警。

  海能達(dá)通信股份有限公司作為PDT標(biāo)準(zhǔn)的核心發(fā)起單位，技術(shù)總體組長單位，主導(dǎo)PDT標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方向。其為大慶市公安局新建的PDT集群系統(tǒng)在完成自身日常調(diào)度功能外還為迪愛斯系統(tǒng)的接處警平臺與實(shí)踐勤務(wù)管理平臺提供呼叫接入、狀態(tài)信息接入以及終端的GPS數(shù)據(jù)，為天之翼的警務(wù)指揮管理應(yīng)用平臺提供服務(wù)終端的GPS數(shù)據(jù)，此PDT集群系統(tǒng)成為了公安部科技信息化的PDT商用示范系統(tǒng)。

  接處警平臺對接：結(jié)合大慶市公安指揮調(diào)度的實(shí)際，PDT集群系統(tǒng)先后提出并升級完成了語音接入、警情綁定警員、特殊警情標(biāo)注、快速檢索案發(fā)地點(diǎn)等23項(xiàng)需求，并可實(shí)現(xiàn)110/122/119三臺合一，即調(diào)度臺上的有線電話與350兆手持臺可以直接互相呼叫；當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，指揮中心接到報(bào)案，可在指揮大屏上自動檢索出報(bào)案人員的報(bào)案電話、報(bào)案地點(diǎn)等詳細(xì)信息，通過語音或短信直接調(diào)撥附近的人員進(jìn)行處警，并將警情自動綁定到該人員，有效的提高了公安在應(yīng)急環(huán)境下的應(yīng)急處突效率。

指揮中心可對各個(gè)業(yè)務(wù)的有線與無線語音所有通話進(jìn)行錄音，能提供全面的錄音、存儲、查詢、提取和管理錄音數(shù)據(jù)，以方便日后澄清、審核、分析、查詢及復(fù)制。采用存儲和備份措施，通過錄音接口將錄音狀態(tài)（線路號及摘掛機(jī)等信息）及錄音后產(chǎn)生的錄音號發(fā)送到應(yīng)用程序，做到錄音與警情相關(guān)聯(lián)，為報(bào)警信息核實(shí)、調(diào)度指令輔助記錄、事后事件審核、分析評估等情況提供有力的支持。

  勤務(wù)管理平臺對接：海能達(dá)通信股份有限公司PDT集群系統(tǒng)開放式的API接口使之能與警務(wù)綜合平臺無縫對接，民警用數(shù)字手持臺編輯短信，就可以在警務(wù)綜合平臺中快速查詢到車輛、犯罪嫌疑人以及警員的信息，極大地提高了執(zhí)勤民警在檢查、盤查中的工作效率。

  警務(wù)指揮平臺對接：為了提升大慶市公安日常勤務(wù)管理效率，PDT數(shù)字集群系統(tǒng)與原有的PGIS系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以數(shù)字對講機(jī)的使用為中心，處警警員可與具體任務(wù)相捆綁；指揮中心下發(fā)處警信息后，案件自動與該人員綁定，通過數(shù)字對講機(jī)的GPS模塊鎖定處警人員，在指揮大廳PGIS地圖上遙控指揮警員處警，并可在處警警員到達(dá)現(xiàn)場之前利用最近的監(jiān)控?cái)z像頭查看現(xiàn)場情況，將所了解的信息第一時(shí)間傳遞給處警警員，并視情況調(diào)整人力部署。如遇大型突發(fā)事件，指揮中心接到報(bào)警后可迅速在PGIS地圖上檢索出事發(fā)地點(diǎn)、報(bào)警電話，通過平臺可迅速查詢到附近執(zhí)勤警力并下發(fā)警情，如處警警力不足，可在地圖中調(diào)派顯示待命的警員趕赴支援。在指揮調(diào)度工作中，處警警員的狀態(tài)與視頻圖像、應(yīng)急資源等信息全部直觀呈現(xiàn)在指揮地圖中，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、可視化、扁平化的指揮調(diào)度。

  基于PDT集群系統(tǒng)良好的業(yè)務(wù)功能支撐，大慶市公安局日常管理可以做到上班必開機(jī)，執(zhí)勤要報(bào)備，派警應(yīng)綁定，到場快定位，離場早復(fù)備。勤務(wù)管理平臺可以對各單位的開機(jī)、報(bào)備、巡邏時(shí)長等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并定期通報(bào)，納入考評。同時(shí)可對各單位有效出警數(shù)量、警令下達(dá)時(shí)長、出警速度平均時(shí)長、現(xiàn)場處置平均時(shí)長進(jìn)行統(tǒng)計(jì)通報(bào)，進(jìn)一步促進(jìn)和提高處警單位的快速反應(yīng)能力。

4.結(jié)尾

  PDT數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)已于2013上半年正式發(fā)布，目前，PDT數(shù)字系統(tǒng)已在內(nèi)蒙古、新疆、黑龍江等公安得到廣泛應(yīng)用，相信在不久的將來，中國第一個(gè)自主研發(fā)的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)將在全國范圍內(nèi)全面鋪開。