【摘? 要】從PDT標(biāo)準(zhǔn)的制定背景、發(fā)展歷程、關(guān)鍵技術(shù)、未來演進(jìn)等幾個方面對PDT自主創(chuàng)新之路進(jìn)行了全面回顧和總結(jié)，希望PDT的成功經(jīng)驗?zāi)軌蛟谄渌I(lǐng)域得到有效復(fù)制，助力“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的完美轉(zhuǎn)變。

【關(guān)鍵詞】公共安全;數(shù)字集群;PDT;LTE;寬窄融合

中圖分類號：TN929.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-1010（2019）03-0002-04

[Abstract]?From several aspects of formulation standard， developmental history， key techniques and future evolution of professional digital trucking （PDT） system， the independent innovation road of PDT is reviewed and summarized comprehensively. It is expected that the successful experience of PDT can be referred by other fields to promote the perfect transformation from “Made in China” to “Created in China”.

[Key words]public security; digital trunking; PDT; LTE; broadband and narrowband convergenc

1? ?引言

集群通信是專業(yè)無線通信的重要組成部分，其安全、高效、一呼百應(yīng)的調(diào)度通信方式是公網(wǎng)通信無法取代的。過去，中國沒有自己的專網(wǎng)數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，一直沿用國外的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，這使中國的專網(wǎng)通信一直處于被動地位，且給公共安全帶來巨大的安全隱患。從2008年開始，公安部科信局（原信通局）帶領(lǐng)國內(nèi)無線通信領(lǐng)域的企事業(yè)單位開啟了中國專業(yè)數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)的研究之路，決定研制適合我國國情的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代警用數(shù)字集群PDT（Police Digital Trunking）標(biāo)準(zhǔn)。自此，業(yè)內(nèi)專家和參研技術(shù)人員在公安部科信局的領(lǐng)導(dǎo)下，踏上了艱苦卓越的標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新之路。2017年2月8日，PDT十項公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全部發(fā)布，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備研發(fā)、安全管理、檢測認(rèn)證以及工程實(shí)施的產(chǎn)業(yè)鏈全面覆蓋。該系列標(biāo)準(zhǔn)符合中國國情，充分借鑒Tetra、P25、DMR和MPT等國際及區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)點(diǎn)，吸收國內(nèi)外數(shù)字集群和核心網(wǎng)技術(shù)，是具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的全新數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)體制?；谠摷夹g(shù)規(guī)范的數(shù)字集群通信設(shè)備具有大區(qū)制、廣覆蓋、可從模擬向數(shù)字平滑過渡、采用國產(chǎn)密碼算法加密、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、不同廠家系統(tǒng)互聯(lián)互通等特點(diǎn)和優(yōu)勢。

現(xiàn)在，PDT系統(tǒng)已在全國30個省進(jìn)行了規(guī)?；ㄔO(shè)并投入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，成為公安機(jī)關(guān)維護(hù)社會穩(wěn)定、打擊犯罪、治安管控等活動的重要技術(shù)保障。除了國內(nèi)市場，PDT系統(tǒng)還在德國、澳大利亞、美國、俄羅斯、泰國、尼泊爾、馬來西亞等40個國家地區(qū)獲得應(yīng)用，建設(shè)完成9 000載頻、2 000個基站，為全球的專業(yè)數(shù)字集群市場發(fā)展帶來了新的動能和選擇，結(jié)束了西方集群技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)霸全球的時代。

2? ?PDT— —一條中國的專網(wǎng)創(chuàng)新之路

追溯到2008年，當(dāng)時正值我國公安無線通信開始探尋數(shù)字化之路伊始。一些公安機(jī)關(guān)先后引進(jìn)歐洲Tetra標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品以替代原有的模擬集群系統(tǒng)，公安部也曾一度將Tetra列為公安數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)。但Tetra畢竟是歐洲標(biāo)準(zhǔn)，采用中小區(qū)制組網(wǎng)，建設(shè)成本高，不適合我國幅員遼闊的國情，而且還存在加密接口不對中國開放、不同廠家的系統(tǒng)不能互聯(lián)等諸多問題。在PDT出現(xiàn)之前，我國公安無線專網(wǎng)絕大部分市場被外國企業(yè)所占。基于安全和擺脫國外壟斷的考慮，同時也為了扶植國內(nèi)企業(yè)，打造國產(chǎn)品牌，開展PDT標(biāo)準(zhǔn)制定工作勢在必行。

為了減少外部因素對PDT標(biāo)準(zhǔn)制定的影響，PDT標(biāo)準(zhǔn)制定采用半保密的方式進(jìn)行，使用804作為項目代號，低調(diào)地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的研究制定和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，直到2010年P(guān)DT標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品基本成型才對外公布。前期參與804項目的主要廠家在2010年又自發(fā)成立了PDT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，負(fù)責(zé)組織PDT標(biāo)準(zhǔn)文稿的起草工作，2014年3月在北京市民政局注冊實(shí)體“北京華通專業(yè)數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新聯(lián)盟”，全面開啟PDT產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路。

PDT的快速成長，得益于多次重要節(jié)點(diǎn)的正確決策，公安部科信局在關(guān)鍵時刻指引了正確的發(fā)展方向，這主要體現(xiàn)在：

（1）是重新設(shè)計與國際標(biāo)準(zhǔn)完全不同的技術(shù)體制，還是繼續(xù)沿用國際技術(shù)體制，一度成為爭論的重點(diǎn)。前者需要花費(fèi)大量時間和資金，雖然可以保護(hù)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)但也會帶來封閉落后、不能與國際接軌的后果;而后者既要協(xié)調(diào)兼容底層國際標(biāo)準(zhǔn)，還要自主創(chuàng)新，有一定的難度，但一旦成功便可融入全球市場。經(jīng)多次討論，最后決定著眼國內(nèi)、放眼全球，先期由國內(nèi)廠家利用標(biāo)準(zhǔn)先發(fā)優(yōu)勢提前開發(fā)產(chǎn)品，后期引進(jìn)國外廠商競爭，快速提升質(zhì)量、降低成本，同時讓PDT標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品走向全球。

（2）聲碼器選型是最重要的決策之一。之前國內(nèi)沒有自己的專用語音編碼技術(shù)，美國AMBE聲碼器一直壟斷整個公安市場，價格高昂。我國也曾由PDT聯(lián)盟出面跟美國AMBE公司進(jìn)行談判，但最后考慮到公安通信的安全性，PDT聯(lián)盟下定決心研發(fā)了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的語音編解碼技術(shù)NVOC。經(jīng)過多方實(shí)戰(zhàn)考驗，NVOC綜合評分已超過國外競品，成為PDT指定配備的聲碼器，打破了外國企業(yè)的技術(shù)壟斷，進(jìn)一步保障了公安信息通信的安全。

經(jīng)過十年艱辛努力，PDT已形成十項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和七項國家標(biāo)準(zhǔn)（已發(fā)布兩項），作為我國第一套完全自主知識產(chǎn)權(quán)的專業(yè)窄帶數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，是在恰當(dāng)?shù)臅r間、恰當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)和恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)安全環(huán)境下誕生的，有效支持了我國無線專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)與高速發(fā)展。如果當(dāng)年采用小區(qū)制的Tetra標(biāo)準(zhǔn)，那么建設(shè)全國網(wǎng)絡(luò)的投資可能是現(xiàn)在的4倍甚至更高，PDT的及時出現(xiàn)為我國節(jié)省了大量資金，同時也造福了很多國情類似于中國的國家。PDT標(biāo)準(zhǔn)還帶來了產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，通過PDT形成的產(chǎn)業(yè)鏈帶動了大批中國企業(yè)的崛起，形成了數(shù)百億的市場規(guī)模，為我國本土企業(yè)崛起做出了巨大貢獻(xiàn)。

3? ?自主知識產(chǎn)權(quán)讓公共安全通信更有保障

2018年中興416事件發(fā)生，使得自主知識產(chǎn)權(quán)的重要性引起全國范圍的高度關(guān)注，給我們敲響了警鐘。以前我國的公共安全無線通信系統(tǒng)都采用國外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，幾乎沒有自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如果公安機(jī)關(guān)現(xiàn)在使用的仍是Tetra標(biāo)準(zhǔn)，我們自己的加密系統(tǒng)不能使用，易被敵對國家監(jiān)聽，自主可控和信息安全成為大問題。所幸我國在十年之前就已經(jīng)預(yù)見到公安最核心的技術(shù)不能依賴他國，未雨綢繆提前開展了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PDT研制工作，這一重大技術(shù)突破已在警用窄帶集群通信數(shù)字化之路上勾勒了濃墨重彩的一筆，未來必將載入我國公安通信的史冊。

PDT的安全體系采用了國產(chǎn)加密技術(shù)和國產(chǎn)密碼算法。PDT的國產(chǎn)安全加密算法及專用芯片技術(shù)是根據(jù)信道特點(diǎn)，在不降低業(yè)務(wù)承載能力和弱場通信能力的前提下，提供各項安全功能，徹底擺脫了國外政府在加密技術(shù)上對中國的封鎖。聲碼器也是數(shù)字集群通信系統(tǒng)中非常核心的環(huán)節(jié)，只有聲碼器實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，PDT才算是真正意義上的中國標(biāo)準(zhǔn)。為此，PDT聯(lián)盟的幾個主要廠商組建技術(shù)團(tuán)隊，專門成立了天津聯(lián)聲軟件開發(fā)有限公司，為自主開發(fā)NVOC聲碼器提供長期有力的保障，并最終實(shí)現(xiàn)了聲碼器的國產(chǎn)化。

PDT標(biāo)準(zhǔn)先行，系統(tǒng)建設(shè)也在同步跟進(jìn)。隨著系統(tǒng)建設(shè)的完成，PDT在國家大型活動、重大體育賽事中發(fā)揮了重要安保作用。在G20杭州峰會、廈門金磚五國峰會、“一帶一路”國際合作高峰論壇和全國十九大安全保衛(wèi)工作中，PDT系統(tǒng)解決了公安部與各省、直轄市、自治區(qū)公安部門不同設(shè)備廠商的數(shù)字集群系統(tǒng)的語音互通問題，實(shí)現(xiàn)了重大活動安保工作的全國性統(tǒng)一指揮調(diào)度。近年來，PDT系統(tǒng)在反恐處突、維護(hù)社會治安等各種重大活動中使用情況良好，作用巨大，充分體現(xiàn)了其卓越的性能，實(shí)踐證明PDT完全能夠滿足公共安全用戶的使用需求。

4? ?PDT助力打造全球最大的數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)

公安部要求在“十三五”期間，全國所有地市全面建設(shè)PDT無線數(shù)字集群系統(tǒng)，要求網(wǎng)絡(luò)覆蓋率在城鎮(zhèn)主城區(qū)達(dá)到100%，國道、省道沿線平均達(dá)到95%以上，郊區(qū)、農(nóng)村平均達(dá)到70%以上，地市一線民警的PDT電臺配備率平均達(dá)到90%，實(shí)現(xiàn)公安無線專網(wǎng)的全國聯(lián)網(wǎng)、自動漫游，全面建成公安數(shù)字無線應(yīng)急指揮“一張網(wǎng)”，滿足公安機(jī)關(guān)跨區(qū)協(xié)同、異地調(diào)警的指揮需求。

按照公安部對全國聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃，2019年底前實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)跨區(qū)呼叫和自動漫游。經(jīng)部領(lǐng)導(dǎo)組織、各省廳及地市公安局大力支持、PDT聯(lián)盟積極配合，目前已完成了近20個省的聯(lián)網(wǎng)工作，實(shí)現(xiàn)了部、省、市、縣四級公安機(jī)關(guān)點(diǎn)名測試，聲音清晰，效果良好。

PDT全國聯(lián)網(wǎng)一旦實(shí)現(xiàn)，將滿足區(qū)域指揮、條線指揮和跨地區(qū)指揮工作需要，可為動態(tài)化、信息化社會條件下的國家安全、社會穩(wěn)定、打擊犯罪、治安管控、為民服務(wù)、入伍管理提供強(qiáng)大的通信技術(shù)支撐和保障。PDT全國聯(lián)網(wǎng)建成后，將成為全世界最大的一張數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)。

5? ?PDT的寬帶演進(jìn)

2018年9月18日，《公安寬窄帶融合集群通信系統(tǒng)總體技術(shù)要求》通過了公安部通信標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的評審，即將正式發(fā)布，公安無線通信即將進(jìn)入一個新的發(fā)展階段。

PDT是窄帶無線通信技術(shù)，無法滿足公安用戶對寬帶通信的需求，特別是無線圖像傳輸和高速數(shù)據(jù)查詢方面的需求，PDT向?qū)拵а葸M(jìn)是必然趨勢。PDT和寬帶專網(wǎng)的關(guān)系，不是簡單的替代，而是業(yè)務(wù)互補(bǔ)關(guān)系。PDT系統(tǒng)在未來很長的一段時間里將作為應(yīng)急通信的最后保障而存在。

就目前技術(shù)和實(shí)際情況而言，警用PDT+LTE寬窄融合通信系統(tǒng)是公安專網(wǎng)的發(fā)展方向。采用“寬窄相融、公專互補(bǔ)、租建結(jié)合”的模式建設(shè)公安移動寬帶專網(wǎng)是可行的。在寬窄帶融合技術(shù)上，系統(tǒng)采用統(tǒng)一核心網(wǎng)，同時支持窄帶接入網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)，終端做到多模，而且要公專網(wǎng)并用，在寬帶網(wǎng)絡(luò)的覆蓋上可以利用公網(wǎng)作為日常應(yīng)用的補(bǔ)充。將公安寬帶LTE網(wǎng)絡(luò)部署到熱點(diǎn)和重點(diǎn)地區(qū)，這樣既可利用公網(wǎng)覆蓋優(yōu)勢，又可發(fā)揮專網(wǎng)作用。加上已有的窄帶語音網(wǎng)，可做到三網(wǎng)互為備份，使我國的無線通信手段豐富而有韌性。

PDT作為公安行業(yè)的窄帶數(shù)字集群唯一標(biāo)準(zhǔn)，在十三五期間將建成全國聯(lián)網(wǎng)自動漫游的公安PDT窄帶集群網(wǎng)絡(luò)。為滿足公安業(yè)務(wù)發(fā)展對無線寬帶的需求，在保持350兆PDT技術(shù)體制不變的情況下，使用PDT+LTE寬窄帶融合的模式建設(shè)公安下一代移動通信專網(wǎng)，如何實(shí)現(xiàn)PDT向?qū)拵У钠交葸M(jìn)還有很多問題需要探討，首先要解決以下幾方面的問題：

（1）頻率方面：公安沒有足夠的寬帶專用頻率是限制公安寬帶專網(wǎng)發(fā)展的最大問題，目前可以使用建設(shè)寬帶專網(wǎng)的只有1 447 MHz—1 467 MHz政府共網(wǎng)頻段。各地公安機(jī)關(guān)可以向當(dāng)?shù)責(zé)o委會申請1 447 MHz—1 467 MHz頻段的使用權(quán)，爭取做到由公安牽頭組建政府寬帶政務(wù)網(wǎng)，以保證網(wǎng)絡(luò)的可管、可控。如頻率已被其它政府部門或公司申請，建議采用自建核心網(wǎng)的方式使用政務(wù)公網(wǎng)。

（2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面：如前文所述，公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公安寬窄帶融合集群通信系統(tǒng)總體技術(shù)要求》已經(jīng)通過公安部通標(biāo)委的審查并即將發(fā)布，其它標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，總體思路是系統(tǒng)采用寬窄帶融合核心網(wǎng)，窄帶空口采用PDT技術(shù)體制，寬帶空口采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的BtrunC標(biāo)準(zhǔn)，做到統(tǒng)一調(diào)度指揮平臺、統(tǒng)一終端號碼、統(tǒng)一安全機(jī)制、統(tǒng)一語音編碼、統(tǒng)一對外接口和統(tǒng)一網(wǎng)管。

（3）網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面：建議采用寬窄融合、專公互補(bǔ)的模式，在全面建設(shè)PDT通信系統(tǒng)“全國一張網(wǎng)”的同時，在熱點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)部位建設(shè)公安寬窄帶融合集群通信系統(tǒng)，系統(tǒng)可同時支持窄帶PDT基站和寬帶LTE基站，實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)窄帶語音調(diào)度的基礎(chǔ)上提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)。此外，在超出公安寬窄帶融合集群專網(wǎng)信號覆蓋的區(qū)域，可以通過公網(wǎng)提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)的補(bǔ)充，其建網(wǎng)模式如圖1所示。如突發(fā)事件發(fā)生在沒有公安寬窄帶融合集群覆蓋的區(qū)域，可以采用通信指揮車、系留無人機(jī)及可搬移寬帶基站等應(yīng)急組網(wǎng)的方式來解決寬帶通信保障問題。

圖1? ? 公安寬窄帶融合集群系統(tǒng)建網(wǎng)模式

（4）運(yùn)營模式方面：目前各地1.4 GHz寬帶政務(wù)網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)營模式不盡相同，主要有三種模式：

1）由政府的信息辦、經(jīng)信委或應(yīng)急辦牽頭，采用“政府牽頭、專網(wǎng)運(yùn)營、服務(wù)外包”模式，如北京市政務(wù)物聯(lián)數(shù)據(jù)專網(wǎng)，由企業(yè)出資，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)，政府出資購買服務(wù)，由各政府單位向網(wǎng)絡(luò)主管部門提交業(yè)務(wù)申請，通過審批后方可免費(fèi)使用網(wǎng)絡(luò)。

2）由“公司出資、公司建設(shè)、公司運(yùn)營”，如天津、上海、南京等地的政務(wù)網(wǎng)，分別由北訊公司和南京寬慧公司建設(shè)運(yùn)營，各政府部門采用購買服務(wù)的方式使用。

3）公安自建自用，如西安市、齊齊哈爾市、鄭州市公安局等。除公安自建網(wǎng)絡(luò)外，我們建議都采用與政務(wù)寬帶網(wǎng)絡(luò)共享接入網(wǎng)的方式，自己單獨(dú)建立一個寬帶核心網(wǎng)，用單獨(dú)的網(wǎng)管來獨(dú)立管理公安自己的用戶信息，與公安信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)也由自建的核心網(wǎng)完成，以保證公安信息網(wǎng)絡(luò)的安全。我們推薦使用“政府出資、公安建設(shè)、政務(wù)使用、社會維護(hù)”模式建設(shè)未來的公安寬窄帶融合集群網(wǎng)路。

6? ?PDT未來發(fā)展

（1）PDT向?qū)捳瓗诤暇W(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

在制定公安寬窄帶融合系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，不斷探索寬窄帶融合網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)模式，破解寬窄帶融合集群專網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)瓶頸，在配合公安部向國家申請公安寬帶專網(wǎng)頻率的同時，做好現(xiàn)有頻率重耕的技術(shù)研究。另外將積極參與國家IMT2020（5G）應(yīng)用組的工作，為未來公安寬帶無線網(wǎng)路建設(shè)打下堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）加強(qiáng)在應(yīng)急領(lǐng)域的運(yùn)用

當(dāng)前我國正在加強(qiáng)應(yīng)急通信建設(shè)。PDT具備頻率獨(dú)占、專網(wǎng)專用、加密安全、全國聯(lián)網(wǎng)、組網(wǎng)靈活、呼叫多樣、寬窄融合、公專結(jié)合等獨(dú)特優(yōu)勢，可在應(yīng)急通信中發(fā)揮更大的作用。

（3）發(fā)展IoT業(yè)務(wù)

隨著近幾年物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的飛速發(fā)展，依托于公網(wǎng)的NB-IoT技術(shù)和基于免費(fèi)頻段的LoRa技術(shù)得到大范圍推廣，成為物聯(lián)網(wǎng)最主流的兩種技術(shù)。技術(shù)分析顯示，利用PDT窄帶技術(shù)進(jìn)行IoT小數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸時，在通信距離、組網(wǎng)成本、單位比特能耗等方面具有優(yōu)勢。附加IoT業(yè)務(wù)可以進(jìn)一步提升現(xiàn)有PDT網(wǎng)絡(luò)的使用價值，是一個很好的補(bǔ)充，可以更好地服務(wù)于公安專網(wǎng)用戶。

（4）開拓市場

PDT開始為“Police Digital Trunking”，后改為“Professional Digital Trunking”，意即從警用數(shù)字集群發(fā)展為專業(yè)數(shù)字集群。PDT標(biāo)準(zhǔn)雖然是專門為我國公安量身定做的，但也適用于政府部門、工礦企業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)绕渌麊挝坏臒o線指揮調(diào)度。PDT將在公共安全市場之外，開拓海外市場和民用市場，以期發(fā)揮更大的作用。

7? ?結(jié)束語

PDT是一套完全具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，它的成功應(yīng)用打破了國外企業(yè)對于專網(wǎng)數(shù)字集群技術(shù)的長期壟斷，使我國的用戶和制造企業(yè)不再受國外專利的限制。中國企業(yè)憑借自己的勇氣和智慧，走出了一條自主創(chuàng)新之路，在不花國家一分錢的情況下，在專網(wǎng)領(lǐng)域首次建立了自己的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)PDT，為我國公共安全通信提供了保障，意義非凡。隨著新形勢、新需求的出現(xiàn)，PDT將與時共進(jìn)，加速融合和演進(jìn)。面向未來，PDT將在我國專網(wǎng)通信的發(fā)展進(jìn)程中續(xù)寫新的輝煌篇章。

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