两种数字集群通信体制PDT与TETRA对比研究

颜靖华， 郑 涛， 尹军祖

(中国人民公安大学警务信息工程学院，北京 100038)

0 引言

近年来，国内突发性案、事件频发，恐怖主义势力有所抬头，公安机关几乎参与了所有相关案、事件的应急处置行动，在其中起到了重要的作用。公安无线专网是公安机关反恐处突、抢险救灾、重大活动安保中最重要的应急通信保障手段之一。而数字化是公安无线通信需要解决的最大问题。

公安无线通信的需求在不断增长，主要存在着频率资源紧张，现有容量不足，加密能力不足的问题。另外，我国幅员辽阔，各地经济发展并不均衡，部分偏远地区的无线覆盖问题一直得不到很好的解决。同时，公安工作对于数据业务的需求又在不断增长，上述问题的解决均需要数字集群的支持。当前公安350 MHz集群仍以模拟集群为主，数字化过渡步伐较为缓慢。

纵观国际，数字集群调度系统存在若干种标准和体制。经过详细的对比研究，我国最终于21世纪初选定 TETRA(Terrestrial Trunked Radio)和iDEN(Integrated Digital Enhanced Networks)两个标准作为我国数字集群通信系统行业推荐性的标准。其中TETRA标准由欧洲电信标准协会(ETSI)开发，是一个空中接口信令开放的系统，面向专用调度和共用集群通信网，在我国应用最为广泛。

TETRA是基于传统大区制调度通信系统的数字化形成的一个专用移动通信无线电标准。它大量借鉴了GSM的概念，采用TDMA多址方式和类似的逻辑信道。TETRA基于TDMA方式，在25 K带宽内时分4个信道，调制方式π/4DQPSK，也支持连续蜂窝的广域覆盖。TETRA系统在指挥调度方面考虑的比较多，可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式，并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。

1 PDT研发背景

现行公安数字集群移动通信系统标准是基于TETRA标准的，比较适合人口密度大、警员数量多、应用需求复杂的大、中型发达城市。但TETRA标准存在一些缺点:

(1)TETRA标准采取小区制，单位基站系统覆盖能力比传统的模拟系统差，造成布网建设费用较高。

(2)兼容性较差，不同厂家的系统之间不能互联。

(3)TETRA系统生产供应商多数为国外厂商，由于政治原因，我国无法获得加密接口。同时“棱镜门”的存在也要求公安机关考虑国外厂商设备的使用安全性问题。

(4)TETRA系统的标准和专利都归国外所有，使用中受限较多，存在知识产权问题。

(5)TETRA在我国公安系统推进较慢，只有东部发达地区在建使用，广大中西部地区、农村和山区根本无法建设使用TETRA系统，这些地区公安机关面临的集群系统数字化形势十分严峻。

基于以上原因，研究一种适合我国国情的数字集群标准成为当务之急。2008年开始，由公安部科技信息化局牵头，召集国内部分系统提供商共同研究论证制定新标准，最终将这个数字集群移动通信标准命名为PDT(Police Digital Trunking)。

2 两种体制的比较

2.1 PDT 标准特点

相对于TETRA标准，PDT标准的主要特点:(1)PDT标准基于大区制覆盖，相同面积基站布点相对较少，投资成本相对较低。

(2)PDT标准拥有中国自主加密技术，支持端到端的加密，符合公安部的公安网安全接入标准。

(3)PDT标准是由公安部科技信息化局牵头，组织国内主要专业集群通信设备厂家共同研制的标准，具有自主知识产权。

2.2 技术指标对比

(1)从标准现状上讲，TETRA由欧洲电信标准委员会制定，语音编码采用ACELP国际标准;PDT由国内PDT联盟，语音编码待定。

(2)从终端特点来说，TETRA系统的手持台功率最大1.8瓦，辐射较小;而PDT系统的手持台功率最大为5瓦，辐射相对较大。但相同情况下，PDT手持台上行功率大，通信距离远。

(3)在覆盖范围上，TETRA系统采用小区制，覆盖范围较小;而PDT采取大区制，覆盖范围大。

(4)每载频信道数，TETRA是4信道/载频;而PDT系统是2信道/载频。

(5)短信传输能力来说，TETRA的短信传输能力较强，可传输500个汉字;PDT目前在短信传输能力方面较弱，可传输23个汉字，预计PDT2可传输100个汉字。

(6)卫星定位，TETRA和PDT两种标准均支持。

(7)Wap数据查询功能，TETRA系统支持，目前PDT不支持。

(8)从安全加密方面来说，TETRA系统支持安全加密，但不对中国开放接口;PDT标准的安全加密功能正在由公安部一所研制。

(9)从电话互联模式上将，TETRA是双工电话互联，即可以双方同时传输信号;而PDT是半双工电话互联，可以双方向传输，但不可以同时传输信号。

(10)紧急呼叫功能，TETRA支持紧急呼叫;而PDT目前不支持，2.0版本将支持此功能。

(11)环境监听功能，TETRA支持环境监听;而PDT暂不支持。

(12)强插功能，TETRA支持强插;而PDT目前不支持，2.0版本后将可使用。

(13)自动恢复广区集群，TETRA支持;PDT目前不支持，2.0版本后将可使用。

2.3 建设应用情况对比

(1)TETRA标准

国外主要有英国(3 500个基站、20万用户)、德国(4 000个基站)、芬兰(1 200个基站、2.6万用户)等国家建设了全国性数字集群通信网，比利时、韩国、挪威也在全国主要城市建设了TETRA数字集群通信网。

国内的北京(350个基站、5万用户)、广州(179个基站、4万用户)、上海(159个基站、4.5万用户)和深圳(82个基站、3万用户)、山东(163个基站，1.3万用户)、山西(42个基站、3 800个用户)等地也分别建有TETRA数字集群通信网。截至目前，全国共有29个地市城市建设了TETRA网，并通过2008年北京奥运会、2009年济南全运会、2010年上海世博会、广州亚运会和2011深圳大运会等大型安保活动的实际应用，充分验证了其系统的可靠性和稳定性。

(2)PDT标准

目前，国内仅有黑龙江(2个基站)、贵州(5个基站)、内蒙古(6个基站)和重庆(2套系统10个基站)等公安机关陆续建设了一些PDT数字集群试验系统。2011年7月，公安部出入境管理局深圳边检站建设了包括5个基站的PDT系统，用户数量有500个。2012年底，大庆市公安局已建成包括24个基站、5170部手持台的PDT系统，是目前国内最大的PDT系统;新疆公安厅也于2012年10月确定在北疆地区建设一套PDT系统。

总体来看，现有的PDT系统规模数量都比较小，属于小范围或实验性质的网络，尚未经过大型安保活动和大用户量的的实际应用，其稳定性和可靠性有待检验。

3 结论

综上所述，并结合北京、上海和青岛等地数字集群系统运行经验，可以得出结论∶

(1)TETRA系统技术相对比较成熟稳定，其现有的各项功能比较丰富全面，且已经有许多在PGIS上深度应用的成功经验可以借鉴。

(2)PDT解决了TETRA系统在我国应用中的几个关键缺点，但也存在系统技术指标相对薄弱、功能尚欠完备、数字业务能力较弱等缺点。

TETRA体制是已研究、建设与运行多年的标准，相比PDT较为成熟也是情理之中。作为具有我国自主知识产权的新兴体制，PDT核心系统目前在不断的改进完善中，将在技术功能上逐步突破完善。同时，在国家政策方面，2013年4月19日，公安部科技信息化局在广西南宁召开了“全国公安无线通信工作会议”。会议提出:“今后，除个别东部发达城市和东部已建TETRA系统的局部地区可以继续采用TETRA标准外，警用数字集群(PDT)将作为公安无线通信专网建设的的主要体制和标准。”相信在不久的将来，PDT将逐步取代TETRA成为公安数字集群系统的主流。

［1］ 冯锐，杨乃波.大庆:350兆PDT数字集群系统提升警务实战信息化水平［N］.人民公安报，2013-04-28(4).

［2］ 郑祖辉.浅议我国数字集群通信标准的两种体制—TETRA 和 IDEN［J］.当代通信，2003(11):7-10.

［3］ 蒋庆生，刘文静.PDT数字集群系统的宽带演进技术探讨［J］.数字通信世界，2010(11):31-34.