关于警用数字集群（PDT）位置拓展应用研究分析

刘惠杰，杨 晨

1 PDT标准

警用数字集群（简称“ PDT”）标准是具有中国自主知识产权的集群通信标准，其充分考虑了中国国情，对国际上成熟标准技术（如 TETRA、P25、DMR、MPT1327等）进行了借鉴及创新设计，遵循高性价比、安全保密、大区制、可扩展和向后兼容的五大原则，有效解决了多种应急通信网融合通信的问题。

PDT标准采用 TDMA（双时隙）多址方式，12.5 kHz信道间隔、4FSK调制方式、数据传输速率为9.6 kb/s，为了尽可能节省建设成本，日常情况下每个基站会配置 1个主控 +1个辅控的模式，辅助控制信道主要是为了缓解控制信道对定位业务的处理压力，是主要用来传输终端定位数据的信道，为提高上传效率，避免了随机接入空口碰撞的情况，采用按时隙上拉终端定位数据的方式，仅能实现单辅助控制信道 1，000次/分钟定位数据上传的指标，且终端目前仅支持 GPS和北斗两种定位方式，后台系统不支持 A-GPS辅助定位，PDT终端开机后搜星时间长，定位偏差大；另外，单一窄带控制信道无法并行进行大量信令的处理，定位信息传输排队情况严重。鉴于以上情况，PDT系统仅能满足小量的数据业务和基本调度业务，与“可视化、扁平化、精准化”快速接处警和应急处突要求存在不小差距，具体体现在以下几个方面：

（1）PDT终端定位率偏低，部分地州的定位率不足40%，已定位的终端存在定位偏差大，开机定位耗时较长等问题。

（2）可视化调度不精准，接处警业务受限。“三台合一”提供的报警位置与指挥中心看到的附近警力位置数据存在偏差，可能导致接处警超时，与公安机关“ 1分钟，3分钟”响应要求存在差距。

（3）基于指挥调度平台的“动态重组”功能受限，在应急处突任务中，需要通过指挥调度平台对现场警力进行展示分析并“圈选”分组调度，提高警力使用效率。但定位偏差甚至是无法定位的 PDT终端无法在地图上正常显示，导致警力态势不清，指挥通信不畅。

本文将着眼于提升 PDT数据传输速率及拓展宽带业务功能的应用，引进移动警务网全域定位技术及拓宽信令通道，增强信令处理能力，全面提升 PDT的定位能力以及增强调度灵活性。

2 应用架构

2.1 架构介绍

本文以某省厅的应用建设为列，具体应用网络架构如图 1所示。

图1 应用架构图

⊙增加一套融合核心网，部署在移动警务专网，与PDT专网通过安全边界互联互通。

⊙在移动警务专网部署一套全域定位服务引擎，解决终端在无卫星信号或信号弱的情况下无法定位问题。

⊙在 PDT专网部署一套融合音视频调度服务，包括调度服务、录音录播以及定位管理服务，实现可视化调度。

⊙PDT专网和移动警务网之间借助已有的边界资源互联互通。

⊙PDT专网和移动警务网之间通过安全边界进行互联互通。

2.2 动态重组应用

利用宽窄融合，系统和终端可智能选择传输管道（PDT管道或移动警务管道），提高数据传输效率和使用效率，改善单纯 PDT技术带来的弊端或劣势。动态重组应用遵循“数据和指令优先选择宽带管道执行，语音通信优先选择 PDT管道执行”原则，具体工作流程图如图2所示。

图2 动态重组工作原理

（1）对于纯窄带 PDT手持终端而言，定位信息通过PDT系统回传；对于多模终端而言，当终端只要具备移动警务网信号时，定位信息优先选择 4G移动警务通道回传数据，当无 4G信号时，选择窄带 PDT系统回传。

（2）当调度台下发临时重组呼叫指令（下发重组组呼号）时，纯 PDT手持终端，通过 PDT系统下发指令（如左侧流程图实线①），保持不变；双模终端具备 4G信号时，通过移动警务网下发指令（如流程图实线①），以此减轻 PDT系统负荷。

（3）终端重组结果反馈。PDT手持终端通过 PDT系统反馈（如流程图左侧实线②）；双模终端具备4G信号时，通过移动警务网反馈重组结果（如流程图右侧实线②），减轻 PDT系统负荷；双模终端无移动警务网时，通过 PDT系统反馈重组结果（虚线②）。

（4）终端重组结果反馈至调度台，调度台将重组结果组成员信息分别同步给宽窄融合系统，同时分别拉起组呼呼叫；对于双模终端而言，重组呼叫时，只要 PDT信号接收良好，呼叫从窄带侧拉起，无PDT信号或弱信号（可设定信号阈值）时，可切换宽带侧拉起呼叫。

2.3 全域定位应用

公安所使用的网络由于特殊性质，普通 NLP（网络定位服务）方案无法直接使用。本文采用 NLP私有化部署方案，将定位算法库、Wi-Fi库、电磁信号库等均部署在移动警务信息专网内，保证信息的安全，并定期离线进行私有网络定位服务器定位库的更新和迭代。

图3 移动警务网融合定位

NLP私有化使用通用的算法引擎，融合基站、Wi-Fi、蓝牙等一切可使用的位置信号源，根据不同场景变换不同的算法，实现移动警务终端室内外无缝切换：通过采用序贯学习算法，并行学习海量的接入 Wi-Fi等数据；优越的移动 Wi-Fi剔除算法，进一步提高了 Wi-Fi数据库的可靠性；通过信号建模和指纹 AI匹配定位算法的融合，提供最高精度服务；同步使用市场上拥有 PDT和LTE双制式的电台，进而解决单一 PDT制式电台定位的弊端，能够达到响应速度更快、功耗更低、定位精度更高的定位效果。

（1）定位准确快速。运用卫星、基站、WLAN等多种方式混合定位，实现室内外定位结果的无缝切换和融合；采用“空间杂波 +频谱特征地图 +混源定位技术”算法引擎，精确计算和校准位置信息；支 持秒级定位，满足快速移动的定位需求。

（2）室外定位。室外定位信息主要来源于两部分：一是原有终端本身内置的 GPS/北斗卫星定位；二是借助终端所扫描到的 WLAN、移动警务网基站接入点周围的信号强度和距离之间的AI模型，计算出终端所处位置。两者互相比较，并以GPS/北斗卫星得到的位置为准进行相互校准，这样终端得到的位置信息相对之前更快速、更精确。

（3）室内定位。原有 PDT终端只借助本身内置的GPS/北斗卫星定位，无法实现室内定位。本文终端集成定位 SDK，借助扫描室内 WLAN、移动警务网基站、蓝牙等指纹信息，上传到全域定位服务器，后台快速、准确计算出终端位置信息后将位置信息再反馈给终端，实现 PDT终端室内准确定位。

3 结束语

PDT在未来还有很长远的应用，加强其数据和信令的处理能力将是 PDT第二阶段的重中之重；实时、精准的定位信息和灵活的应用也将为极速接处警和一体化的指挥调度提供重要的支撑，进而提升公安日常执法办案或应对突发事件时的响应速度和处置效率，使得 PDT更加趋于实战需求。