深圳市应急指挥数字集移动通信系统
欧洲宇航防务集团安全网络公司
本专栏协办单位：
中国电子科技集团公司第七研究所
深圳市应急指挥数字集
移动通信系统
【摘  要】文章根据深圳市应急指挥的需求，描述了深圳市应急指挥数字集移动通信系统的网络结构，并详细地分析了设备的性能、功能和特点。
【关键词】用户需求    数字集    网络结构
峰    徐    明    陈跃强      深圳市公安局
1  引言
近年来，在国际国内专业无线通信领域，数字集无线通信系统得到了广泛的认同和推广使用。尤其在经历了911、SARS、印度海啸、中国2003年非典疫情等事件之后，人们更加认识到了建立一套数字集调度指挥综合通信的应用系统的重要性和紧迫性。
深圳作为一个新兴的移民城市，实际管理的人口已达一千多万，在向现代化城市迈进的过程中，城市应急管理和社会治安越来越复杂。为了高效地统一调度各种政府资源，提高政府对重大紧急事件的快速反应和抗风险的能力，深圳市组建一套完善的350MHz城市应急指挥数字集移动通信系统，以便统一地指挥调度突发事件。
2  用户需求
深圳市应急指挥数字集移动通信系统是深圳市应
急指挥系统主要的应用支撑平台，它将满足市政府应急部门处理日常事务、突发事件的通信需要，实现深圳市公安局应急指挥中心接处警子系统、常规无线通信系统等的有机集成，并为GPS系统、移动查询系统等应用提供无线数据传输通道，从而提高深圳市公安局应急指挥系统的工作效能和快速反应能力。
2.1 覆盖需求
深圳市应急指挥数字集移动通信系统需覆盖深圳市主要地区，重点覆盖深圳特区内的罗湖区、福田区、南山区、盐田区中心地带、人口密集地区、重要部位以及特区外的宝安、龙岗区政府所在区域、核电站、机场、码头、车站等重要地区，重要建筑物（例如：市民中心、会展中心、深圳市公安局指挥中心大楼等）等需实现室内覆盖，而且需要保证能够覆盖到深圳市的主要
隧道。
要求主要街道和路面、重点地区、重要建筑物内部、地铁站厅的通信概率大于95%；主要隧道的通信概
率大于90%；边远山区的室外通信概率大于80%。
收稿日期：2010-04-11
2.2 容量需求
深圳市应急指挥数字集移动通信系统需满足深圳市公安局日常指挥调度的用户容量，并保证在大运会期间在竞赛场馆及敏感地区的用户数量需求，确保在遇到突发情况下指挥调度通信的畅通，并在大运会之后能够易于扩展容量，以满足对全市重要场所及敏感地区覆盖时的用户数量需求。因此，系统容量设计为25000个用户。
3  系统的网络结构
深圳疫情风险等级深圳应急指挥数字集通信系统由EADS提供的2个TETRA数字集换中心DXTip、67个TETRA数字集TB3、11个DWSx有线调度台、2个无线调度台、1套鉴权系统、2套网管系统以及4套TCS服务器组成，如图1所示。
在67个TETRA数字集TB3中，含有28个2载波、32个3载波、7个4载波；交换控制中心设备和之间通过2M传输链路相连，一些重要采用双链路连接到两个交换控制中心。3.1 交换控制中心DXTip
DXTip是TETRA数字集系统的交换和控制中心，具有呼叫控制、信令交换、数据库处理、通信协议处理等功能，能够与、调度系统、局域网交换机、TETRA互联服务器和外部网络连接。
DXTip建立在DXT200的容错平台基础之上，具有性能可靠和处理能力强等优点。在DXTip中，参与呼叫处理的所有模块均采用冗余配置，当一个模块出现故障时，交换机内部的故障恢复系统自动采用备用模块代替工作，不会对通信造成影响。DXTip能够支持高负荷话务处理能力，并且提供快速的呼叫建立。
深圳市应急指挥数字集通信系统所配置的两个交换机之间接口采用E1方式，其中一个信令链路占用一个64kbit/s的PCM时隙，8个话路（每话路8kbit/s）占用1个64kbit/s的PCM时隙。
根据跨交换机的话务量、所要求的服务等级（GOS）以及跨交换机的信令，可得每个TETRA交换机需要配置142个话务链路（即18个PCM时隙），交换机
图1    深圳应急指挥数字集通信系统的网络结构
间的信令链路需要16条（即16个PCM时隙）。
因此，交换机之间总的链路数为34个PCM时隙，共需2个E1接口。为了提高可靠性，在每个E1中均设置信令链路和话务链路，形成2个E1互为备份的形式。此外，还设置两条E1链路作冗余备份。
3.2 TB3
深圳应急指挥数字集通信系统的采用EADS公司提供的TETRATB3，由于该在数字处理技术和射频等方面采用了新设计，并将全向和扇区方案相结合，具有很高的可靠性和可升级性，且具有极好的无线覆盖性能和低运营成本。当进行网络的无线覆盖设计时，能够用较少的TB3满足覆盖要求；当进行网络实施时，能够利用同等数目的TB3提供更大的覆盖范围。
使用Mentum Planet高级网络规划工具进行网络的无线覆盖预测，该网络规划工具还能够通过输入实际测量的结果进一步完善传播模型，以适合特定环境。在Mentum Planet覆盖预测中，使用广泛应用于覆盖预测计算的Okumura-Hata传播模型，使用精度为20m的深圳数字地图，该数字电图含有深圳市
城区地形、地貌以及道路的信息及郊区地形、地貌以及道路的信息，手机的发射功率低为1瓦，的发射功率为25瓦（合路器输出端口）。
根据链路预算和站间距计算结果，调整无线布点方案。深圳全市共设置61个室外覆盖，2个室内覆盖，预留3个，并配置1个车载移动。
根据公共安全网络的实际运行经验，平均每用户的忙时话务量一般为0.012Erl，系统内的总话务量为300Erl （0.012Erl×25000个用户）；在每个TETRA数字集中，每个载频（收发信机)具有4个逻辑信道，每个第一个载波的第一个时隙（逻辑信道）为主控信道，其余为业务信道。
根据Erlang-C模型以及公共安全网络的系统服务等级要求（排队时间超过0.5秒的概率小于5％），则配备1个载波的最大话务量为0.93Erl，配备3个载波的最大话务量为7.29Erl，配备4个载波的最大话务量为10.95Erl（无线信道拥塞率要求小于5%）。
因此，TETRA数字集系统中含有28个2载波、32个3载波、7个4载波。系统需要的话务量为300Erl，所组建系统可供给的实际话务量为351.75Erl，留有17.2％的容量冗余。
4  系统的主要功能和技术特点
4.1 系统的主要功能
深圳应急指挥数字集通信系统主要具有语音呼叫、数据传输、系统调度控制以及系统安全功能。
语音呼叫功能主要包括组呼、个呼、系统全呼、紧急呼叫、呼叫优先、预占优先呼叫、有线/无线互联呼叫、背景组/通播组呼叫、调度授权呼叫、语音优先、呼叫保持、PABX电话组呼、快速呼叫、超出服务区指示、呼入呼出限制（呼叫限制）、呼叫提示、优先级排队、用户级别、发射禁止（发射关闭）、直通模式等功能。
数据传输功能主要包括状态信息传输、短数据信息（SDS）传输、IP分组数据传输等功能。状态信息传输用于发送频繁使用的某些信息，状态信息的长度只有16bit（65536个不同的值），其中32768个信息被预留用于不同的应用需求，而其余的用于TETRA系统的标准需求。TETRA数字系统能够在状态信息被存储到系统数据库之后，向终端发送确认信息。用户不同应用的状态信息不存储在数据库中，可被用于向一个用户终端发送信息。EADS的TETRA数字集系统只是作为这些状态信息的服务载体。短数据信息（SDS）传输可以保证在无线终端间或无线终端与调度台间发送信息，无线终端可以同时参与短数据信息传输和话音呼叫。IP分组数据传输可提供IP数据报的传送，使用无线终端将位于现场的PC与企业内部网（LAN/WAN）相连，提供intranet的应用服务。分配给用户的IP地址可以是静态的或动态的。EADS TETRA数字系统和终端支持IP数据传输和话音呼叫业务的交替传送，并且赋予话音呼叫业务更高的优先级。无线终端可以同时参与短数据传输、状态信息传输和IP分组数据传输。
系统调度控制功能主要包括动态重组、区域呼叫、区域选择、通话限时、自动重拨、迟后进入、移动终端遥毙/复活、监听、环境侦听、/强插、通话组扫描、优先扫描/优先监视、主叫/被叫显示限制、讲话方识
别显示、缩位寻址、呼叫限制、超出服务区指示、二次拨号等功能。
系统安全功能主要包括双向鉴权、空中接口加密、密钥管理、端到端的加密以及对移动终端的遥毙/复活等功能。
4.2 系统的技术特点
该系统使用了大量创新性的概念进行设计，并使用强有力的控制部件，其主要技术特点为：
（1）综合交换技术
综合了IP交换和传统电路交换的优势，避免全IP系统的VoIP的不成熟性对专业指挥调度通信的影响。
（2）最先进的350MHz TETRATB3
TETRATB3结合了全向和扇区方案的优点，比传统的TETRA全向具有更大的覆盖范围。与载波数目相同的扇区相比，具有更大的容量。
TB3的硬件已经能够支持TETRA版本2的高速数据TEDS（80kbit/s ~300kbit/s），只需将来从交换机将高速数据软件包下载到TB3便能支持TEDS高速数据传输，无需硬件升级。
（3）可靠的系统设计
所有系统部件都建立在高级冗余容错平台上，系统中主要和重要的功能部件全部采用冗余备份方式，能够提供最高的可靠性。核心交换机内部全面冗余，无单点故障；高度可靠，确保无线接入；具有安全可靠的网络拓扑结构；多级时钟能够保证系统的安全稳定运行。
（4）高度模块化的结构
系统采用非常灵活的结构设计，可使网络升级和扩展非常的灵活和方便；具有高度模块化的结构，可以提供扩展功能，以满足不同话务容量和用户容量的需求。在升级过程中，只要在现有硬件上加入新的模块和软件即可。整个升级过程不仅容易而且也很经济。同时，系统还支持远端软件升级，即从控制中心一点可以远程向、调度台、API服务器下载升级软件，无需访问站点便能完成升级。如在夜间进行软件升级，使所有站点能在较短的时间内工作在统一的软件版本，不会对整个系统的调度指挥造成影响。
参考文献
[1]中华人民共和国公共安全行业标准GA/T 444-2003. 公
安数字集移动通信系统总体技术规范[S]．2003. [2]章辉．荆洲800MHz TETRA数字集技术实验网[J]．移
动通信,2002(2):44-46．
[3]孙昕，等．深圳和珠海350MHz TETRA数字集技术试
验网[J]．移动通信,2007,31(2):32-34．★
（5）全面的远程运行维护能力
不需要人员值守，提供数十个外部告警输入端子，实施环境监测功能；具有软件远端升级下载功能，即从控制中心一点可以远程向、调度台、API服务器下载升级软件，无需访问站点便能完成升级，从控制中心下载软件到进行升级，无需派人逐站升级，并保证网络在极短时间内达到同一功能水平。采用自动调谐合路器实现频率远程调整，保证后期灵活的网络优化及干扰调整（从控制中心对的频率远程修改，无需派人去现场）。
5  结论
深圳市应急指挥数字集通信系统的组建能够为深圳市公安局建立“扁平化指挥，点击式调度”的新型警务模式，即由指挥中心直接下达指令，调度一线警力资源的“点对点”式的体系。通过减少指挥层级，畅通指挥关系，科学、合理的直接指挥最基础作战单元和勤务岗位，实现对警情的快速反应、精确出警，提高指挥警务效能，同时推动公安信息化成果的移动应用。
【作者简介】
余  峰：毕业于重庆邮电学院计算
机通信专业，工学学士，工程师，
现就职于深圳市公安局科技通信
处。
TETRA 数字集系统
无线网络规划探讨
【摘  要】文章首先简述了TETRA数字集系统的技术特点及国内应用情况，然后指出TETRA网络规划时需重点考虑的网络服务指标，对TETRA数字集网络覆盖和容量规划流程及方法进行了探讨，最后分析了实际的规划案例。【关键词】TETRA    覆盖规划    容量规划
宋  雅                    广东省电信规划设计院有限公司田  野    韩龙国    中国电信股份有限公司广州分公司
收稿日期：2010-04-09
1  引言
TETRA为欧洲电信标准协会（ETSI）推荐的数字集标准，与iDEN、GT800、GOTA并列，为我国四大数字集标准之一。TETRA标准采用TDMA与FDD技术，将一个载频的25kHz带宽分为4个时隙（信道），可用于承载话音/数据业务、控制信令。TETRA除了具有一般数字集系统频率效率较高的特点外，在话音功能、数据服务、直通模式、系统容量、市场规模等方面具有比较明显的优势，加上其强大的调度功能，TETRA在国内外得到广泛应用。TETRA也是我国已建的数字集共网系统普通采用的技术标准。
目前我国已建的TETRA数字集网络主要有：北京正通政务网、上海电信集网、深圳公安数字集网络、广州800M数字集共网、全国多个城市地铁、机场
徐  明：毕业于中国人民公安大学通信工程专业，工学学士，现就职于深圳市公安局龙岗公安分局，从事科技通信工作，四级警员。目前参与深圳市350兆TETRA数字集系统建设，研究方向是TETRA系统的原理和应用、公安视频监控技术。
陈跃强：毕业于暨南大学电子信息工程专业，工学学士，现就职于深圳市公安局交通警察支队，从事科技通信工作，四级警员。目前参与深圳市350兆TETRA数字集系统建设，研究方向是TETRA系统原理和应用。

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