主頁（http://www.130131.com）：PDT空中接口協議剖析（一）

一代警用數字集群(PDT，Police Digital Trunking)標準由公安部信息通信局在2010年4月20日公布。新標準具有組網成本低、覆蓋區域大，互通性好以及能與現有公安的常規、模擬集群系統兼容等優點。

為了與常規系統相兼容，PDT的空中接口協議在突發與幀結構、FDD與TDD、上下行信道定時關系、隨路與嵌入信令等方面有其獨特之處。

1. PDT技術指標

接入方式：TDMA

載波寬度：12.5KHz

載波速率：9.6 kbps

每載波信道數：2

調制方式：4-FSK

語音編碼：AMBE+AMBE ++/SELP

語音編碼速率：2.4kbps

最大數據速率：4.8 kbps(9.6kbps)

2. PDT協議框架

PDT協議框架遵循OSI-RM層次結構，定義了如圖1所示的三層模型。協議的第一層為物理層，第二層為數據鏈路層，在這一層協議被垂直分成兩部分，一個是用戶平面，另一個是控制平面。第三層為呼叫控制層，位于控制平面，用于提供PDT需要支持的服務。

3. 4FSK調制

PDT采用四級移頻鍵控(4FSK)調制方式，每一個調制符號(波特)攜帶2個比特的信息。該調制方式與TETRA的π/4DQPSK調制方式相比，具有相同的調制效率，但4FSK的已調載波包絡恒定，可以采用髙效的非線性功放，而π/4DQPSK的已調載波包絡不恒定，必須采用低效、昂貴的線性功放。

4. PDT突發與幀結構

PDT系統采用基于2時隙的TDMA幀結構。PDT集群系統將上、下行載波的每一幀劃分為兩個時隙，每個時隙都被用作一個無線信道(物理信道)。一個無線信道由一對上、下行信道組成。BS連續發射，而MS僅在指定載頻兩個時隙中的一個時隙上進行發射，故MS的發射機是斷續工作的。

一個PDT突發為一段載有信息的己調載波，從而形成了PDT系統的物理信道，該物理信道可用以承載各種邏輯信道。邏輯信道分為兩類：業務信道與控制信道。

4.1 PDA的基本突發結構

PDT的TDMA幀長為60ms;一個幀分為時長為30ms的兩個時隙(突發)。PDT的基本的突發結構如圖2所示，包含兩個108bits的負載區域和一個48bits的同步(SYNC)或嵌入信令區域。

在每個上下行突發的中間區域用來承載同步圖案或者嵌入信令。

4.2 上行突發間的保護時間

從圖3的一個TDMA上行幀可見，在上行信道的每個突發之間，有2.5ms的保護時間，該保護時間用于：

 保護功放輸出功率的上升沿和下降沿。

避免MS與BS信號之間因電波傳播延時不同，而造成不同MS上行突發之間的重疊現象。

 MS雙工工作時，一個時隙用于發射，另一個時隙用于接收。保護時間提供了MS頻率合成器轉頻的鎖定時間和收發開關的切換時間。

4.3 下行突發間的CACH

PDT的下行幀結構如圖4所示，下行幀連續發射，即使信道空閑，BS亦要發射空閑信息用來填滿整個下行時隙。下行幀亦由兩個時隙組成，下行幀兩個時隙之間的2.5ms間隙，用于承載公共廣播信道 (CACH，Common Announcement Channel)。

4.4 上下行幀結構

PDT上下行幀結構如圖5所示，兩個TDMA物理信道的時隙標為信道1和信道2。上行標為“MS TX”，下行標為”BS TX”。

圖5 TDMA時序

因PDT上下行載波每幀分為兩個時隙，故可以提供兩對上下行信道，即兩個物理信道。

5. 對齊模式與偏移模式

語音和數據會話要求有一對上、下行信道，上、下行信道之間的定時關系既可以是對齊模式，亦可以是偏移模式。上、下行信道的邏輯關系如表1所示，由表可見一個邏輯信道包括上、下行信道，其中邏輯信道標號與下行信道的標號相同。

表1 上行和下行邏輯信道關系

控制信道以及業務信道一般都采用對齊模式，業務信道在全雙工通話時可采用偏移模式。

5.1 對齊模式

該模式僅適用雙頻FDD模式，如圖6所示，在對齊信道模式下，邏輯信道1由下行信道(時隙)1和上行信道(時隙)2組成，占用邏輯信道1的BS在下行信道1發射和接收上行信道2的發射;MS在上行信道2發射和接收下行信道1的發射。邏輯信道2不再贅述。

可見在對齊模式下的BS發MS收與MS發BS收同時(同一時隙)進行，對齊模式適用于單工和半雙工。若用于雙工，MS需要利用上下行異頻來分開收發，即MS需要有雙工器。

圖6 對齊信道模式

5.2 偏移模式

如圖7所示，在偏移信道模式下，邏輯信道1由下行信道(時隙)1和上行信道(時隙)1組成，占用邏輯信道1的BS在下行信道1發射和接收上行信道1的發射;MS在上行信道1發射和接收下行信道1的發射。邏輯信道2不再贅述。

可見工作在偏移模式下的BS與MS收發時隙互相錯開，因為MS收發錯開一個時隙，故雙工工作的MS可以用收發切換開關替代昂貴的雙工器。

圖7 偏移信道模式