PDT数字同播常规通信系统的有线和无线通信综合应用

韩帮伟

PDT数字同播常规通信系统的有线和无线通信综合应用

韩帮伟

同频同播通信系统是由常规无线通信系统演变而来的，该系统由最早的单基站通信系统扩大到多基站通信系统，大大的扩大了覆盖区域，同时也解决了应急保障的通信要求，一方面要求移动台能够快速响应，同时要求提高频率的使用效率，降低使用的复杂性。但是多基站通信系统的站址毕竟是固定的，还难以满足移动的应急通信要求。本文就根据PDT数字同播系统的有线和无线的结合，同时结合实战的需求，分析PDT数字同播系统如何实现有线和无线的结合，达到应急通信中的实战快速组网和通信的要求。

同频同播、应急通信、有线通信、无线通信

1 引言

同播系统全系统使用一个或少数几个频点，相邻基站使用相同频点。这种频率使用方式效率高且移动终端不需要越区切换。除此之外，该系统还具备如下优点：

⊙ 组网灵活。各基站的发射机平时在原有的信道上工作。如有重大任务需多基站联网时，指挥中心可通过网管中心将各同播基站设为一个或多个同播组，使之组成一个同播网或多个同播网，网内一呼百应，便于统一指挥调度。

⊙ 同频同播网投入较低、实用性较强，易实现大范围区域良好覆盖，实现本地区无线通信；

⊙ 每个基站通过有线方式和交换中心实现IP互联，凭借多基站组网方式实现广区域的通信覆盖。

⊙ 除了通过有线方式互联外，同播基站的接入，还可以通过无线组网的方式在任何一点通过无线信号进行联网。

2 公安应急通信的指挥调度现状

随着公安信息化进程的强力推进，以及全国新形势下公安日常警务、处突维稳、反恐防暴、大型安保和重要警卫任务对无线通信指挥调度的新要求。公安专网通信系统的建设除了正在推进建设的警用数字集群（PDT）通信系统外，在重要警卫任务、大型安保等环境下，还需要建设数字同播通信网络，该通信网络一方面作为日常的备份网络，另外一方面还可作为应急的指挥通信网络。

同时，由于应急通信的特殊性以及专网通信系统的覆盖率问题，在通信覆盖范围外，如果遇到应急或者重要的安保任务，来不及现场建设一套固定基站实现通信覆盖，而且覆盖区域也在应急实战中带有不确定性，所以需要在现场能够快速的搭建常规的通信基站实现现场的覆盖，并且，该网络通过无线方式和已经建设的同播固定基站网络进行有线和无线的混合组网，确保在应急情况下，现场的安保指挥和通信能够随时和后方的指挥中心建立联系，实现在任何时候能快速实现“听得见”的目标。

3 PDT同播常规组网的技术分析

3.1 关键技术

在同频同播系统中，有三大关键技术：

（1）下行发射同频技术。即通过频率校正，使各同播基站发射载频的中心频率偏差控制在几赫兹至十几赫兹的水平，以免因同频干扰中的中心载频偏差引起令人厌烦的“啸叫”。

（2）下行发射同步技术。即遁过定时同步，将同一路话音信号经过不同同播基站转发且被同一移动台接收时各路相同的话音信号的相位偏差控制在一定范围内，明显改善在相邻同播基站下行信号强度相近时的接收话音质量。

（3）上行接收判选技术。即当同一路上行发射被多个同播基站同时接收到时，从中选择信号质量最佳的一路进行中继转发，以改善上行话音质量。

从更深层次的技术原理上看，现有同频同播系统的通信质量保证主要依靠的是窄带调频制本身所具有的同频干扰容限（典型值为8dB），上述下行发射技术手段的使用，能在一定程度上改善相邻同播基站下行信号的强度差异在同频干扰容限之下（即小于8dB）时的通信质量。

3.2 有线链路组网

如图1所示，数字同播系统采用IP架构，集中式交换。灵活采用星型、环形拓扑结构。数字同播系统支持IP链路和E1链路，结合实际情况选择最适合项目的链路形式，实现最高的链路传输效率。

数字同播系统支持多同播网络有线互联组网，以实现移动终端通过拨号方式实现跨系统的组呼。同一时间最大支持32路跨同播系统的互联呼叫。

图1 同播系统的组网架构

数字同播系统可实现面状覆盖应用、链状覆盖应用、分散型覆盖应用。

面状覆盖由密集的站点，会出现大量重叠，常常出现在大城市和人口密集地区，如图2所示。

图2 面状覆盖示意图

链状覆盖由一串有轻微交叠的站点组成，通常被用于覆盖公路、铁路、海岸线和河流，如图3所示。

图3 链状覆盖示意图

分散型覆盖包含彼此隔开的站点，几乎无交叠，这种情形常出现在乡村地区，也可能是小城市的单一部分，常用行业有乡镇派出所、边防等，如图4所示。

图4 分散型覆盖示意图

3.3 无线链路组网

专网通信基站的架设地理条件往往都比较艰苦，国内外还有许多基站建设的地方没有有线链路方式进行布站，无线链路是其必要的选择。其用户主要以林业、高速、临时应急组网以及一些有线链路条件困难的地方。其组网灵活，能够快捷完成数字同播系统的无线链路组网。

（1）根节点（Primary Node）：具有链路转发功能的链路节点，根节点根据需要可以划分等级，节点等级决定转的层级权限。

（2）叶节点（Terminal Node）：终端节点只能作为链路的起始点或终点存在，不具备链路转发的功能。

有中心星型无线链路组网拓扑如图5所示：

（1）第一层是链路节点层，链路节点层由根节点构成，通过以太网或其他有线方式连接到核心网，在制定覆盖方案时，需要根据覆盖范围优先选定链路节点的位置。

（2）第二层是链路末端层，链路末端由叶节点构成（图中黑色基站）。在链路根节点的有效通信范围内，未端节点是可以任意放置的。

图5 无线链路组网示意图

每个根节点和所属的所有叶节点共同组成一个无线链路子网，可以把这个无线链路子网看成一个有线的同播基站，因此可以和有线同播基站进行混合组网，如下图所示，无线链路子网上行语音或数据业务达到核心网，同时有线同播基站的上行语音或数据业务也到达核心网，经过交换判选后将语音或数据业务下发到全网进行同播。

图6 无线链路业务流程示意图

无线链路的覆盖半径视布站环境所定，当环境为视距并无遮挡时理论覆盖半径为50km（最大覆盖）；当环境为非视距并有遮挡时理论覆盖半径为15km（最小覆盖），同播基站的业务平均覆盖半径是10km，那么现有的设计可以计算出目前无线链路组网覆盖的最大面积（如图7所示）：

D1 = d2=2*R+2*r=（50km ～120km）

图7 覆盖半径计算示意图

4 PDT同播常规组网和应急安保业务中的应用

PDT同频同播因其功能特性和组网优势，在我国专网通信系统的建设潮流中也受到很多地区建设的首选，该网络一方面和警用数字集群（PDT）通信网络一起为城市的安全通信保障保驾护航，另外一方面，在部分特殊领域或者警种以及特殊的场景下，PDT同频同播网的建设更加受到关注，如警卫安保、边防以及部分缺少频率的地区。尤其是警卫安保任务中，组网快速、应急通信中无线链路组网等特性是该通信网络的最大的特色。

通常情况下，警卫安保任务带有路线的不确定性，再加上固定基站组网的覆盖没有办法达到百分之百。现场的指挥中心可以在车上或者临时一个合适的位置，架设一个基站快速组成一个常规网络，完成现场的通信覆盖。

图8 无线和有线组网的应急应用

首先，在应急指挥现场，或者现场的应急通信指挥车，可以在现场的合适地点可以收到周边的固定基站的部分信号，但是现场大部分区域无法收到该基站的信号。所以可在这个合适的地点快速架设应急基站，组成一个简单的常规通信网络，覆盖应急通信现场。

然后，临时架设的应急基站通过它收到的固定基站信号作为链路，和交换中心互通，同时也可以和其他所有的固定基站通过交换中心的有线链路互通。一个现场的有线和无线的混合链路快速的搭建完成，并和后方指挥中心实时联系。

5 结束语

PDT同频同播具备组网灵活、业务功能简单、可靠性高、可操作性强等多种特性，也非常适合对业务功能需求使用比较简单的行业客户。同时由于应急安保任务的特殊性，PDT同频同播常规网络除了正常的有线固定链路组网外，还具备无线链路组网的特点。它是直接复用了基站的空口信号作为基站和中心的链路进行通信，这个方式既减少了通过卫星、微波等链路搭建的高昂成本，也减少链路延迟的风险。尤其适合移动安保的快速组网的需求，因此PDT同频同播常规网络，是与警用数字集群（PDT）通信网络一样，在我国公共安全行业的专网建设中，扮演了重要的角色，尤其是无线和有线自组网的应用。■

[1] 警用数字集群（PDT）通信系统总体技术规范

PDT Simulcast with the Conventional Communication System Wired and Wireless Communication Integrated Application

Han Bangwei

The Simulcast Communication System is evolved by the conventiontional wireless communication system,the system consists of multiple base stations,not only greatly expanding the coverage area,but also meet the demands of the emergency security communication.On the one hand reguire mobile station can rapid response,at the same time for higher frequency efficiency,reduce the complexity of equipment operation.But many sites of base station are fixed,isdifficult to satisfy the requirement of the mobile emergency communication.With in this paper,according to the PDT digital information system of the combination of wired and wireless, at the same time, with the demand of actual combat, the analysis of the PDT simulcasting system how to realize the combination of wired and wireless, quickly achieve the actual combat in the emergency communication network and communication requirements.

Simulcast；Emergency communication；wired communication；wireless communication

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.11.013

TN92，TN913

1672-7274（2017）11-0043-04