港口通信需求分析
港口是海洋與陸地、天空與陸地的連接點，港口與港口經濟的活躍促進了人類社會的進步與世界經濟的繁榮。目前，全世界有三分之一的人口居住在沿海地區，全球財富的一半以上集中在沿海發達城市。中國現在已經成為港口經濟繁榮的國家，全國GDP產值的57.3%來自沿海地區沿海經濟的迅速發展。
港口經濟的繁榮，有賴于其井然有序的管理與調度，這背后，離不開專業通信的保障。目前，部分大型港口已經建立了自己專有的無線對講數字集群系統。但是在一些中小型港口在前期都建設的是常規多信道的無線通訊系統，隨著港口業務的不斷拓展，常規多信道無線通訊系統已經不能滿足日常語音通信與調度管理需求，需要建設專業無線數字通信集群系統。
新建設的無線對講數字集群通信系統，為港口區域內部的專用無線對講通信調度網絡。屬于專網專用。多信道數字集群通信系統的建設，既要保證港口各部門的日常生產調度通信需求，也要能夠滿足港口應急通信需求。
1.1 工作特點分析
港口有多個工作部門，既需要保證各個部門內部頻繁的工作溝通，也需要保證跨部門之間的通信需求，同時還能夠滿足港口內領導至上而下的指揮調度通信。港口一般有集裝箱裝卸組、門機指導員組、綜控組、調度組、工程維修組、理貨組等。港口通信的工作特點如下：
1. 無線對講通信系統用于生產調度，關系到港口的工作效率，必須為專業、專有的無線數字集群通信系統，同時支持系統熱備份；
2. 工作范圍廣，港口內各工作組不同，單位的活動區域不同，無線數字集群通信方式必須能最大限度的解決區域內的調度通信問題。
3. 話務量大，港口內語音通信頻繁，在某些任務量大的通訊組時溝通更多，對此高效的集群專網通信能在極短時間內保障高效的溝通反饋，是快速處理問題的有力輔助。
1.2 通信方式分析
根據港口通信規劃要求，通話主要集中在各部門內部互通、不同部門不同區域互通以及領導的互通三方面，并且系統應該不僅僅局限于集群終端之間的通信，終端還應具有與市話互通的能力。 因此對無線數字集群通信系統必需具有如下功能：
1. 個呼
個呼是集群系統中的點對點的呼叫形式，集群終端通過撥個呼號進行個人對個人的呼叫，其它用戶不受干擾，同一集群系統下的所有終端都可以參與個呼，不受部門、級別的影響，是集群系統中主要的通信方式之一。集群系統對于呼叫成功的立即自動接通話路，對于呼叫失敗的提示被叫用戶關機或忙，移動終端在通話過程中可以動態地顯示主叫方號碼和組號碼。
2. 組呼
組呼是集群系統下點對多點的呼叫形式，集群終端上撥組呼號發起組呼，組呼可對將同部門、跨部門、跨級別的不同用戶統一到同一信道下通話，組呼對參與呼叫的用戶數量無限制，是內部溝通與大范圍調度的主要通訊方式，日常工作中，同一片區的某個支隊人員的內部通信就可采用特定的隊內組呼進行呼叫；跨支隊人員時，可撥號特定的跨隊組呼號碼進行大范圍通信。
對于組呼，系統需要有更好的機制來確保所有該組人員的大范圍通信,例如：組呼插入（對正在通話的組呼，如果還有用戶發起該組的呼叫，則自動加入該組通話）、跨基站組呼、組呼維持（只有主叫用戶可以拆線）和遲后進入（組呼發起后，后登記的該組用戶自動加入該組呼叫）等技術。
3. 系統全呼
“系統全呼”顧名思義是實現對系統下全部用戶的呼叫，保證做到“一呼百應”。在集群系統中要求調度臺或某些指定車臺、手臺所具有這種最高權限。
4. 緊急呼叫
緊急呼叫是系統給予高級別用戶的一種調度呼叫功能。緊急呼叫一發出系統就要立即騰出信道給緊急呼叫使用，以滿足緊急呼叫的建立。緊急呼叫可以應用于個呼、組呼。
5. 外線電話功能
工作人員除去正常工作中要求的無線通訊能力外，對內線電話、市話之類通訊需求也較多，集群系統應提供包括一套完整的集群與電話互通的機制，港口僅提供一條可正常通話的電話線接入即可，集群系統實現有/無線自動轉接，無線呼有線一次撥號完成，任何一方掛斷通話，該線路拆除。
6. 調度管理
數字集群系統有專用的指揮調度平臺，在港口的指揮中心，系統調度員不但可在該平臺上實現單呼、組呼、全呼等所有呼叫功能，而且調度臺還應有預案錄存、開放信道、短信群發等應急指揮方案。開放、直觀、高效的調度平臺使集群通信更加暢順、有序。
7. 模擬數字互通
為盡可能的保護已有的投資，新建設的數字集群系統需要與模擬終端互通。以及港口與海事模擬對講設備的互通
海能達港口無線對講數字集群通信系統建設內容主要是建設港口無線數字集群通信平臺，包括建立：數字集群系統、數字調度臺、錄音系統、短信系統四大部件。在建設港口集群主基站的同時，同時制定一系列與系統運行相配套的應用方案，以確保系統高效運行。本系統所規劃的硬件格局及配套軟件體系在應用方面將利于廠長辦公室及行政部門的遠程管理、調度，而在設備管理上又可遠程監控、維護。
系統概述
1.1 系統介紹
2008年8月4日，公安部信息通信局主持，在深圳市召開了公安無線通信數字化發展戰略研討會，成立了804項目專家委員會，決定首先由國內各廠商共同制定下一代公安MPT系統數字化改造的新數字集群標準：PDT（Police Digital Trunking）標準。
集群通信系統是多用戶、多部門共用一組無線信道，并動態管理和使用這些信道的專用移動通信系統。該系統主要用于指揮調度通信，優勢在于大范圍無線通信時快速反應、便捷使用及多級調度。 集群系統可選擇工作在UHF（350M、450M）VHF（150M）各頻段中，同時由于應用了先進的多區多基站技術，系統間不再孤立，可以逐級聯網建立一個全省范圍的專用指揮調度網絡，為移動用戶提供快捷可靠的漫游聯網服務。
1.2系統優勢
(1) 更高的頻譜利用率
數字無線對講系統采用12.5 kHz兩時隙的TDMA分址方式，即在12.5kHz的物理信道帶寬上可以提供2個邏輯信道，頻率利用率達到了模擬技術的4倍。
(2) 調度功能全面
數字無線對講集群系統具有多種呼叫方式，例如：單呼、組呼、臨時編組、緊急呼等，即滿足日常多級別、多單位無線通信需求，又可實現在重大活動或緊急情況下的大型指揮調度，保障通信暢通。
(3) 優異的話音質量和抗干擾性
數字無線對講集群系統標準采用了優異的語音壓縮編解碼和糾錯技術，能夠有效抑制背景噪音；能夠最大程度的復原因衰落在傳輸過程中丟失的話音信息，極大的提高了話音質量和信道抗干擾性。
(4) 系統容量大
數字無線對講集群系統采用分布式控制架構，每個基站都具備交換控制器，可以根據實際用戶數量的選擇對應的系統信道容量，以最適合的信道容量來滿足當前需求。
(5) 全IP組網架構
數字無線對講集群系統基于全IP架構，擴展配件眾多，例如：實時錄音子系統、調度子系統、GPS定位子系統等，充分的保障系統建成后期在功能、性能上有更大的擴展空間。
(6) 更長的終端使用時間
PDT數字集群技術采用TDMA時分多址技術，按照5/5/90的使用模式測算，相對模擬對講機提高近40%的使用時間。
1.3 系統建設原則標準
系統規劃既要有前瞻性，又要符合標準化、規范化原則，體現高度的可擴展性，同時要充分考慮長遠發展需求，做到統一規劃，開放標準，易于管理，科學先進，逐步擴展，保證系統應用的完整性和投資的有效性，因此在方案設計中應該遵循如下原則：
1. 標準化原則
系統建設、操作應用和技術方案應符合國家、地市有關集群系統標準的規定，就集群系統而言國內公安對于該類系統有嚴格的要求，港口建設系統將向此類高標準看齊，因此系統應符合如下標準原則：
A. 系統符合PDT數字集群信令標準和相關撥號規范；
B. 工信部發布的［2009］666號文件《關于150MHz 400MHz頻段專用對講機頻率規劃和使用管理有關事宜的通知》；
C. 系統符合《公安移動通信網350M數字警用集群自動級規范》標準；
D. 系統設計符合《公安移動通信網警用自動級350兆數字警用集群工程設計技術規范》；
E. 系統驗收符合《公安移動通信網警用自動級350兆數字警用集群工程驗收技術規范》；
F. 系統符合國家相關無線通信系統標準。
2. 開放性原則
系統完全符合PDT數字集群標準，保證PDT聯盟的不同廠家的移動臺入網使用。
3. 管理維護原則
系統具有先進而完善的管理工具，全中文操作界面，界面友好，易于操作，方便管理人員對系統及設備實施維護和管理，并支持遠程維護。
4. 先進成熟原則
系統選用的產品采用成熟的技術并已在市場上被廣泛使用，適應工作發展需要。同時為了保證系統的先進性，系統采用數字交換技術；
5. 可擴展原則
集群系統設計將為今后的擴充留有足夠的發展余地，系統結構及設備易于擴展，在擴容和升級時只增加適當的功能模塊即可。系統控制中心軟件、管理軟件、調度軟件等具有可持續性升級，并能兼容原有系統。
1.4 系統建設內容
本方案將在港口區內建設集群系統一套，全面覆蓋整個港口，系統的設計滿足港口內部專網通信的需求。系統包括控制中心一套，多信道主基站、系統調度臺一套、錄音系統一套、短信調度軟件一套，系統整體功能包括多級別語音調度、電話互聯、錄音等全面解決方案，為功能強大的無線通信調度平臺。
1.4.1 覆蓋基站建設
數字無線對講集群系統是采用固定基站的形式進行大范圍覆蓋，每個基站的覆蓋范圍，手臺覆蓋半徑15公里，而車載臺的通訊范圍可擴展到30公里。根據港口建設規劃，計劃在港口的最高建筑來建設系統基站，通常要求天線相對高度為60米左右。集群系統基站包括機房內的收發射頻部分、控制部分、本地鏈路設備、天線饋線系統。
1.4.2 控制中心建設
數字無線對講系統平臺的控制中心將建設在港口指揮中心，將有利于管理人員對整個網絡設備的監察、維護，控制中心設備將實時顯示基站工作狀態、通話情況、鏈路情況、并且中心可自動對基站進行簡單故障修復，控制中心可為用戶提供故障弱化、系統運行日志、數據庫備份等功能。
1.4.3 數字模擬互通建設 通過數模互通網關實現現有模擬終端與新建的數字系統互通（包括與外線海事）可以將現有的模擬終端編成各自不同的工作組，每一個組通過數模互通網關實現與數字系統的互通
1.4.4 調度系統建設
數字調度臺將建設在港口指揮中心，直接接入集群系統控制中心。調度臺有著最高權限的功能，在調度臺中各終端的呼叫信息一目了然，同時調度臺對于終端人員可以發揮出靈活多樣的指揮調度功能。
1.4.5 錄音系統建設（選件）
數字錄音系統選用全數字化錄音設備。功能上能夠完成多路集群對講機或電話實時錄音及語音播放，有效結合計算機技術與語音技術。采用了先進的數碼錄音技術，借助大容量的計算機硬盤作為存儲介質，突破傳統的錄音概念。通過數字錄音系統可實現自動記錄主叫號碼和被叫號碼，同時對多路語音通道錄音，和靈活的錄音查詢。系統可按需求自動對硬盤進行維護，保證系統的不間斷和穩定工作。
數字錄音系統將為及時查詢和發現事故原因提供準確可靠的原始錄音記錄，發揮巨大的作用。
1.5 網絡拓撲
1.6 設備技術特點
1. 系統采用集中控制與分布控制相結合的控制技術；
2. 采用數字信號處理（DSP）技術；
3. 聯網交換中心、基站交換設備、基站控制器、信道設備都可進行熱備份；
4. 系統信令信道控制單元采用熱備份工作方式，當處于工作狀態的信令信道出現故障時，其他信道會自動進行替換。優先替換的信道可由維護終端進行設置；
5. 基站某信道機損壞，其他信道機可自動替補，以保證基站的正常工作；
6. 系統交換單元損壞，所有基站維持單基站集群功能，并可掉電啟動；
7. 當鏈路出現故障時，所涉及的基站維持單基站集群功能，并可掉電啟動；
8. 基站和信道控制器同時存有用戶資料；
9. 網管系統可遠程監視、控制、設定、告警；
10. 有線電話接口： 通過PSTN/PABX網關與系統互連，可支持62路；
11. 天饋部分包括：基站天線、天線共用器、饋線和避雷等設備。饋線采用低損耗的7/8英寸的饋管；天線增益大于10dB；天線共用器溫度特性好；
12. 基站具有專業防雷設計，系統的防雷包括饋線防雷、避雷器防雷、機柜防雷三部分，充分考慮當地使用情況。
1.7 建成后系統應用
1.7.1 話音質量
集群系統對話音質量有嚴格的要求，按照通話的清晰忖度將話音分為5個評分標準，我廠建設的集群通信網的話音質量應不低于5級，只要在通信覆蓋范圍內，都能夠達到清晰話音。
1.7.2 系統覆蓋預測
本次所建設集群系統的覆蓋選點都是為了能更好的加大集群信號的覆蓋，根據集群的預測公式，在參考了移動通信工程電波傳播的理論及電波傳播損耗的工程經驗后。預測每個基站將達到如下室外覆蓋效果：（5級話音質量）。
覆蓋效果完全能夠滿足港口數字集群覆蓋效果，手臺、車載臺的有效覆蓋率可達95%以上，未考慮室內弱場覆蓋情況。
1.7.3 系統用戶容量
數字集群系統的呼叫容量是根據國際上標準公式計算得出，該計算方法考慮到港口的正常通話的時間、通話頻率、呼損等因素，因此計算得出的結果與實際使用情況一高產致。信道數與用戶容量的參考表如下：
可見港口建設合計16個信道（8個載頻），最多可以容納800名用戶在網絡內正常使用，可見PDT無線數字集群系統容量充足、建設具有前瞻性。海能達港口PDT數字集群通信系統解決方案給客戶帶來的價值——高效管理與調度，提升港口運營效率
建立覆蓋整個港口的無線數字集群通信系統，是保障港口調度通信的主要通信工具。依托先進的無線通信技術，全面提高工作的溝通能力；通過集群系統的多種調度方式、通信方式、及成熟的部門編號應用方案，增強對日常生產調度工作的信息傳遞，促進各部門的協同工作，提高港口工作效率。
l 統一通信調度平臺
原有調度系統一般為常規通信系統，不具備信道動態分配功能，不同信道之間，無法進行互聯互通。新建的PDT無線數字集群通信系統，具備信道動態分配功能，任意終端之間，可以實現互聯互通。 同時領導可以通過高級別終端及調度臺，對各個生產部門指揮調度。各部門生產情況可以第一時間反饋到領導層，突發事件時為領導層快速決策提供有力依據。
l 優異的話音質量和抗干擾性
PDT標準采用了優異的語音壓縮編解碼和糾錯技術，能夠有效抑制背景噪音；能夠最大程度的復原因衰落在傳輸過程中丟失的話音信息，極大的提高了話音質量和信道抗干擾性。
l 短信調度系統
短信調度系統，可以根據港口生產調度需要，提供短信點對點發送、群發的功能，相比語音通信，短信具有內容清晰，信息準確等功能。
l 錄音管理系統
港口生產的現場通話可以由系統記錄實時記錄，作為生產調度的有效依據加以保存，從而增強港口的管理效率。
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