-- 作者：新月弯刀
-- 发布时间：2006/11/6 20:44:33
-- 公安通信专题——公安专用移动通信网的建设
一、公安专用移动通信建设现状
公安移动通信分几个等级，８０年代主要建设的是工作在１６０ＭＨｚ频段的基本级移动通信网。 ９０年代初开始启动３６０ＭＨｚ频段，建设警用功能级和以集群通信系统为原型的警用自动级移动通信网。１９９２年起经过论证确定采用模拟集群通信ＭＰＴ－１３２７标准为警用自动级的基本信令。１９９８年４月正式颁布《公安移动通信网警用自动级规范》?ＧＡ１７６－１９８８，并由国家标准出版社出版发行。
目前全国公安系统共装备基本级常规通信设备约３０万部，投资７亿多元。建自动级集群通信系统近２００套，基站约３５０多个（每个基站信道数有５，８，１２和１６个，少数有２０，３２个），共２０００多个信道。一些比较大的省、市如上海、山东、湖北等实现了多区多基站联网。全国公安系统共有集群通信设备约
１０００００ 多台，其中车载台与手持台的比例为 １?５，总投资也超过了 ７ 个亿。
二、频率资源的配置与利用
国家无线电管理机构分涓膊棵诺钠德首试匆裕常叮?ＭＨｚ频段为主，是公安移动通信的主频段。按单双频兼容的要求，再划分为单频段和双频段两部分，单频部分紧邻双频高段，保证移动台可以有较窄的接收带宽。
１．分组分区复用
为充分有效地利用有限频率资源，采用频率复用技术，分组分区复用。分组办法既可按等频距分组，又可按无三阶互调分组；也可先等频距分成大组，再按无互调分为小组。公安３６０
ＭＨｚ频段就是先按等频距分成大组分配给相邻的各个区域网，形成一个异频网群，再与同样的异频网群相互复用。平均每省每组复用１２次计，全国３０个省，每个频点就复用３６０次，这样的频率利用率在专网中应该算是最高的了。
２． 无三阶互调分组
按无三阶互调关系为区域网基站配置信道载波，可避开网内各载波间形成三阶互调干扰。容许频距较小的信道载波共址工作。对多信道共址隔离要求可以放宽?如３０ｄＢ。但是要找到理想的分组方案还很不容易。这里举出几个在公安移动通信频率规划分配中设计的无三阶互调组阵供参考选用。
１ 公安３６０ ＭＨｚ频段按等频距划分的大组有１６对频点，可有三种分组方案：
①按奇、偶分成两个等频距组，每组８对频点。
②按最佳无三阶互调组阵Ｄ１６ ?４×４ 方案分为４小组，每组４点，如表１所示。
③将表１中的Ⅰ、Ⅲ或Ⅱ、Ⅳ合组成８点组，其中还可选出一个无三阶互调的５点组。
?２用２０个等频距信道分为４个５信道无三阶互调组
如等频距大组有２０ 对频点，可用最佳无三阶互调组阵Ｄ２０ ?５×４方案分为４小组，每组５对频点，如表２所示。
?３ 用８０个等频距信道分为１０个８信道无三阶互调组，见表 ３。
（４） 用２００个等频距信道分为２５个８信道无三阶互调组，见表４。
类似这样的无三阶互调组阵还有Ｄ１６０?８×２０、Ｄ１００?１０×１０、Ｄ１６０?１０×１６、 Ｄ２００?１０×２０等。
３．信道载波的优化配置
多信道共用是集群系统的重要特点，共址共用的多个载波信道如何配置对整个系统的性能指标和投资造价会有重要影响。等频距配置会产生大量的互调产物，就近形成各种严重的互调干扰。为此系统须采用铁氧体单向隔离器和高Ｑ空腔滤波器，并要求频距间隔在２５０
ｋＨｚ以上，才能将互调产物特别是带内互调产物阻隔抑制到８０ｄＢ以下。要达到这个指标，每个信道需付出大约２０００美元的代价。
如果多信道采用无互调配置，则可在带内各信道间消除了三阶互调关系，从而避免了在带内产生互调干扰。当然也就不须要阻隔抑制，对频距大小也就没有多少要求。但实际中为了尽量减少带外互调产物，人们仍然要求阻隔抑制度越大越好，因之也要求频距越远越好。
至于在带外产生的互调干扰，在分组分区复用的条件下，干扰源与受干扰体间有相当远的距离，相互间会有几十ｄＢ的衰减而对其阻隔抑制度要求不高，甚至可以不予考虑。另外互调干扰随着阶数的升高而成量级地减小，一般如能避免了三阶互调，其他高阶互调就不会再有什么问题了。
上面给出的一些已经设计好的无三阶互调组阵既充分利用了频率资源又消除了带内互调干扰，可供频率规划部门和为基站配置无互调信道时使用。
４．频分制通信频谱结构规范及相关参数
做频率规划时，应尽量符合下列要求，否则会形成干扰隐患，发现干扰时应先从下列各项上进行检查。
?１收发间隔△Ｆ应足够大，但应 ?△Ｆ／? １／２ ?ｆＴ＋ｆＲ ＜ ６ ％
?２可用频带 Ｂ ＝△ｆ１ ＋△ｆ２＋…＋△ｆｎ≤?１／２△Ｆ
?３ 共用频块 △ｆｉ＜?１／３△Ｆ? 以△ｆｉ＝?１／５△Ｆ为宜
３６０ ＭＨｚ频段，收发间隔 △Ｆ＝１０ ＭＨｚ，而Ｂ＝８ ＭＨｚ ＞?１／２△Ｆ? 不符合?２?３项要求，难以双工工作，更易在频块间产生互调干扰，应予提醒关注。
４ 第一中频 ｆｍ１
△ｆ＜?１／３△Ｆ时， ２?△Ｆ－△ｆ）＞ ｆｍ１ ＞?△Ｆ＋△ｆ
或△ｆ≥?１／３△Ｆ时， ｆｍ１＞２?△Ｆ＋△ｆ
?５ 本振频率ｆｏ
Ｂ型台 低本振 ｆｏ ＜ ｆＲ ＜ ｆＴ
Ａ型台 高本振 ｆｏ ＞ ｆＲ ＞ ｆＴ
各厂商设备不一定符合这些要求，应予关注。
三、用户号码的编制原则
前已述及ＭＰＴ集群的编号计划存在一些缺陷，公安部组织力量进行了改进开发，提出了ＣＰＳＸ编号方案。对专用网的编号原则也有所总结。
通信系统的编号计划是专用网与公众网的重要区别，专用通信系统用户号码的编制原则应考虑如下几个方面。
１．专用网的服务对象是组织化的群体。用户号码是指人－－机界面上键拨和显示的十进制号码。这类号码应设计得简短、易记、易辨，有规律、可联想，容量大。
人们在比较专用指挥调度网与公众电话网时，列举的许多差别中常常忽视了用户号码的编制差别。公众网的服务对象是相互平等的社会公众个人用户，而专用网的服务对象是组织化的群体。前者主要是个体对讲，除了联系互通频度很高的几个熟人外，其他号码是很难记住的，记不住就只好查号码本，公众网这种分散随机的号码是无规律可循、可联想的；而后者要经常执行一些非常紧迫的指挥调度任务，容不得在现场翻开本本去查号码。要求号码编制得有规律、可联想、易记、易辨。
２．指挥调度通信系统的用户属于组织化的群体，相互间存在着某种（同群、相邻、上下等）特定关系，这种关系决定着相互间的互通频度，并应体现在用户号码的序列、号冠和位数上。
３．号段位长应有利于最有效地进行“二／十”进制转换。
系统体制确定后，号码就是有限资源，必须充分利用。根据系统容量规模、群体范围和互通频度划分的号段位长，应有利于最有效地进行“二／十”进制转换，以便尽量缩短号码位长。
４． 各个号段要郑重、充分地利用号头资源，区分各向路由和各类用户。
５． 队（基层单位）内的用户号码应能独立地从头编起。
６．机用的ＩＤ身份号与队号用户号应能双向互逆转换，这样，在人机界面上才可能键拨和显示对方的队号用户号。
７．队规模应有多种级别可供用户选用，以免空占浪费号码资源，这在系统容量不够充足时尤为重要。
８．一般队（单位）规模量级宜为“百”、“十”，并且基本号段（队、基层单位）位长宜采用２－－３位。队内分组，组内互通频度最高，组规模宜为几个至几十个，号码数量少，记忆力可及，不必强调从头编起。
四、网络覆盖与天线
１．区域覆盖
?１ 不追求１００ ％ 覆盖，一般能达到８０ ％ 就很不错了，否则要付出很大的代价。
?２ 不追求天线高、功率大、通得远，应合理要求：覆盖本属区略有超出。要限制天线高度、限制发射功率来限制覆盖范围；天线架得很高时，要限制其增益，否则发射波瓣太窄，如垂面发射波束下倾不够?
就会形成“灯下黑”，也会强化上下行的不对称性。限制增益也相当于限制了功率。
?３ 乳突、漏缝覆盖措施
对不规整区域，控制覆盖后，可能出现自己的基站覆盖不了自己属区的乳突和漏缝情况，可采用直放站?不需要增加新频点、延伸站?要有频点，业务量少，离主站较近，省链路及与邻近县市的基站连网，包括无链路的空中连网，通过邻近基站覆盖本区的乳突部分。
在邻近几家基站都覆盖不了的边缘角地，也可大家（或省厅）共建基站，并与邻近基站连网，覆盖这些缝漏地带。
?４ 不要重复覆盖
同一行政区，不要大套小的建两个相近的重复覆盖的基站，这对资源和设备都是很大的浪费。两个大套小的行政区可共用基站，不同行政单位划分不同的队号和用户号，组成各自的虚拟网进行独立的调度管理。
２．赋形覆盖与天线
改变以往自然覆盖的简单做法，根据不同的环境条件，采用不同的方向性天线和不同的馈电方式，控制水平覆盖图形，使之尽量接近行政管区，具体可采用的有：
?１ 全向天线发射波束向下倾，呈伞锥状。
共轴串馈全向增益天线工作在无倾角频率时，其垂面射束与天线轴垂直。当工作频率升高时，垂面射束向上翘；当工作频率降低时，垂面射束向下倾。安装时应将上翘者下吊，下倾者上举。保证安装好的天线发射波束呈下倾伞锥状。
?２ 天线向前倾斜，水平发射图前方凹陷，并挤向左右膨胀。
?３ 同相馈电的两根天线相距奇数个半波长架设，可压缩两天线连线方向的发射，增强连线垂线方向的发射，使水平发射图呈长形椭圆状。
?４ 全向天线在侧面架设大小不同的反射栅、板、角，可获得半功率点为６０～１９０度的偏向天线。
上述这些措施可单项使用，也可组合使用。但都应注意与天线的高度、增益、射束倾角相配合。
五、近期展望
就全国而言，公安移动通信的发展是很不平衡的，先进的大城市已积极论证选型建设数字集群网，而落后的偏僻边缘地区仍在围绕极简单的１６０ＭＨｚ基本级骨架网进行着对讲联络。但代表着总趋势的大中城市正在扩建充实其刚组建起来的３６０ＭＨｚＭＰＴ集群网，结合实际完善功能，以求充分发挥其投资效益。在建设初期，多基站多系统联网问题显得不很迫切。但在建设规模达到１０万台设备，２００套系统的今天，人们就不满足局限在单基站下活动了，要求扩大活动范围，实现网络无缝覆盖，跨站跨区漫游，把单站下已实现的功能推行到跨站跨区中实现。近来各地呼声迭起，蠼饩龅厍笆∏诘牧侍猓乇鹗遣煌镜纳璞富チ侍狻Ｕ庀罟ぷ髂讯群艽螅屑际跷侍猓灿懈鞴镜睦嫖侍猓胱龃罅康募际豕ぷ骱托鞴ぷ鳎σ鹆斓嫉母叨戎厥雍透鞣矫娴募蠊刈ⅰ?
３６０ＭＨｚ是公安移动通信的主频段，ＭＰＴ集群网的容量及各类基本功能和话音业务都能满足当前公安工作的需要，且有很大潜力可继续利用。所以，近期公安移动通信工作的重点仍是扩充完善推广应用好３６０ＭＨｚＭＰＴ集群网，使之更好地为公安工作服务。同时要积极解决移动数据传输和系统联网等问题。
数字集群是专用调度通信网的发展方向。但数字集群的单基站无线电覆盖区受干扰和功率限制，不能象模拟集群那样组大网。特别是在高楼林立的市区，多径延时干扰严重，覆盖半径大约为模拟集群网的三、四分之一。覆盖同样区域，数字集群的基站数要十几倍于模拟集群，需要更多的系统设备，更多的建设投资。另外，当前推出的几种数字集群的数传速率最高也不超过３０ｋｂｐｓ，这对希望通过数字集群传送影象的用户就缺乏吸引力。所以，当前在公安３６０ＭＨｚ主频段组建推广数字集群的条件还不成熟。但主管部门应该坚持跟踪数字集群技术的进展情况，对有条件的个别大城市组建８００ＭＨｚ数字集群网予以配合支持，为将来发展数字集群网从技术和规划上做准备。
(李永祥 中国无线电管理)
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