公安350兆集群通信系统模转数字平滑迁移浅见

主页（http://www.pttcn.net）：公安350兆集群通信系统模转数字平滑迁移浅见

   公安350兆数字集群(PDT标准)系统(简称PDT)建设，是全国公安装备建设“十二五”规划的重点建设项目之一，为此，在警用无线通讯向数字化发展成为必然的情况下，各地市公安开展PDT数字集群建设已经势在必行。
   PDT（PublicDigitalTrunking）标准是在2008年，由公安部科技信息化局召集国内部分有能力的厂商研讨基于中国国情的警用无线数字集群系统新体制，以实现现有公安无线模拟系统向数字系统的平滑过渡。并为了满足中国专业领域无线通信的数字化需求、解决高速公路、农村和山区覆盖。PDT标准参考了MPT，Tetra，P25和DMR标准，根据专业通信需求而制定的数字集群
标准。它具有如下特征：

      1）大区制；
          2）支持数字加密；
          3）支持全国范围的联网；
          4）满足MPT1327到PDT的平滑过渡。
          5）两个时隙的时分多址(TDMA)技术，载波带宽为12.5KHz。
   MPT1327模拟集群系统存在用户容量不足，频率利用率差等问题。原来基于模拟语音调度的工作模式已经在很多情况下不再适用了，GPS定位，语音的加密等需求是原有的模拟通信设备较难提供的。这些都加大了对技术提升的需要，需要用更先进和更完整的PDT来支撑和满足现在及将来的用户基本的和高级的功能及应用需求。
   根据国家工信部文件规定，将逐步完成无线通信由模拟系统向数字系统的过渡。同时，目前无线频率日益紧张，模拟集群系统扩容改造已难以进行，现有模拟系统的诸多弊端逐渐显现，有必要将现有的模拟集群系统改造为数字集群系统，以提供频率利用率和扩展新业务应用。
   为了保证公安通信系统从模拟平滑过渡到数字系统，同时又能充分利用公安模拟系统已有的大量投资，模转数平滑迁移解决方案尤为重要，下面介绍三种不同的模转数方式，分别是：
          1、空口网关方式实现模数互通方式；
          2、模数系统交换中心互联方式；
          3、改造原有模拟基站为数字基站方式；
          以供具体应用情况时选择。

1、采用空口方式（互通网关）进行模数互通

  
   1) 互通网关实现数字集群系统和现有模拟集群系统的互联互通（用于接口不开放场合）；
   2) 互通网关通过以太网、或E1与数字集群系统交换中心连接；
   3) 互通网关作为模拟系统的一个无线用户；
   4) 支持在线、远程升级及在线调试；
   5) 支持模数用户之间的组呼；
   6) 与传统语音背靠背方式相比，呼叫时延短，语音质量高。
   通过互通网关实现模数语音互通，实施方便简单，投资较小。
   首先将互通网关设置为模拟系统的一个无线用户，再通过以太网、或E1将互通网关与数字集群系统交换中心连接，实现模拟终端、数字终端的互联互通。此方案通信延时时间较短，由于模拟通话组与数字通话组存在映射关系，用户使用时只需提前设置好两者对应的组，能基本满足用户的使用需求，其中，一台互通网关实现一路组呼的互联互通。

2、通过模数网关实现模数交换中心互联

  
   1) 模数网关是数字集群交换中心和模拟集群交换中心互通的网关
   2) 实现数字集群和模拟集群系统级互联互通
   3) 模数网关可以通过IP/E1接入交换中心，支持帧中继协议
   4) 支持在线、远程升级及在线调试；
   5) 支持模拟和数字用户之间的组呼、单呼等业务互通。
   该方案可以实现模数之间系统级的互联互通，相比通过空口互联互通的方案，能够提供更多的功能，但是需要模拟系统厂家配合，进行相应的交换中心互联互通开发与测试工作，和模拟集群实现交换中心互联互通。

3、改造原有模拟基站为数字基站接入数字交换中心

   在公安模拟通信系统建设过程中，系统最大的投资是无线信道机，占系统投资的70%以上，其次是基站控制器、电源、射频/天馈等，从公安现役模拟系统的实际运行情况看，所采用的无线信道机基本为高品质信道机，长期运行下来其技术指标好、性能稳定。
   公安模拟通信系统建设投资中，终端占用了设备整体投资的80%以上，而且现有的模拟终端很多是近五年更新的。
   本方式建议按以下步骤实施。
   第一步，模拟基站数字化；
   目的：彻底解决目前模拟系统存在诸如系统联网困难、突发话务量容易死机等诸多问题，同时简化网络结构、提高系统运行效率、并继续使用模拟终端，用户不需要做任何改变。
   方法：首先用数字交换中心替换模拟系统交换中心，同时模拟基站中的信道控制器和基站控制器需要替换为新的“数模信道控制器”和“数模兼容基站控制器”，保留原有模拟系统中的模拟信道机、电源及天馈部分，不改变空中接口的信令，仍然使用模拟终端；虽然还是模拟终端和模拟信道，但系统内部的接口和信令已经全部数字化。
   第二步，模拟信道机数字化；目的：根据业务的需求，逐步增加数字终端的数量，模拟终端随使用年限自然淘汰，模拟信道也随之逐步转换为数字信道，平滑迁移到PDT数字集群系统。
   方法：对保留下来的模拟信道机进行数字化改造，增加“数模兼容信道管理模块”，此时该基站转换为数模兼容基站，同时支持模拟终端和数字终端的入网和使用。随着数字终端的增加，模拟终端的自然淘汰，逐步减少模拟信道数量，增加数字信道数量，直到全部转换到数字终端和数字信道；改造后的基站统一接入数字交换中心，可实现单呼、组呼、遥晕、复活、登记等集群功能。根据公安目前的状态，以上三种解决方案本人觉得第三种方案是PDT数字集群平滑演进解决方案中真正实践了公安部警用数字集群(PDT)标准的思想精髓，充分考虑公安行业现状，通过把现役模拟系统的信道机改造升级为数模兼容信道机，并继续使用原有系统的信道机、电源、天馈，原有模拟移动台不需要任何改变即可在新系统下继续使用至自然淘汰，并实现了原有模拟用户和新增数字用户之间的统一编号、混合编组、无缝互通、一体化指挥调度，以最小的投资、最高的性价比实现了公安部改善公安机关无线通信保障装备水平、增强公安机关通信装备的实战能力、提高公安机关应急处突的指挥通信保障水平、实现对公安指挥调度的全面通信保障的目标。