无线数字集群系统方案

天一阁·月湖景区

无线集群通信指挥系统（设计方案）

浙江宝兴智慧城市建设有限公司

二○一七年七月

目录

1项目概述 (4)

1.1通信现状 (4)

1.2集群通信必要性 (4)

1.2.1信道利用率高 (4)

1.2.2业务功能丰富 (4)

1.3系统建成后可实现的功能 (5)

1.3.1数字集群系统的先进性 (5)

2项目总体设计方案 (6)

2.1设计目标 (6)

2.2系统组网方案 (6)

2.2.1基站建设 (6)

2.2.2站点容量计算 (7)

2.2.3站点部署示意图 (9)

2.2.4系统规划 (11)

2.3系统特点及功能介绍 (11)

2.3.1基本业务功能 (11)

2.3.1.1移动性管理 (11)

2.3.1.2安全功能 (12)

2.3.1.3基本话音业务 (12)

2.3.1.4基本数据业务 (13)

2.3.2有线调度功能 (13)

2.3.2.1语音调度功能 (14)

2.3.2.1.1基本业务功能 (14)

2.3.2.1.2多选呼叫 (15)

2.3.2.1.3用户监听 (16)

2.3.2.1.4强插/强拆 (17)

2.3.2.1.5遥晕/复活 (17)

2.3.2.1.6在线检测 (18)

2.3.2.1.7呼叫提醒 (18)

2.3.2.1.8会议 (18)

2.3.2.1.9遥毙 (19)

2.3.2.2短信管理 (19)

2.3.2.3紧急告警 (20)

2.3.2.4录音回放 (21)

2.3.2.5报表查询 (21)

2.3.3数字系统网管系统 (22)

3系统设备介绍 (24)

3.1单基站示意图 (24)

3.2信道机 (24)

3.2.1产品描述 (25)

3.2.2技术规格 (25)

3.3合路器 (28)

3.4分路器 (29)

3.5双工器 (30)

3.6室外全向天线 (31)

3.7手持终端PD680 (32)

3.7.1产品特色 (32)

3.7.2主要功能 (33)

3.7.3技术规格 (34)

4工程施工要求 (37)

4.1链路资源 (37)

4.2机房设施 (37)

5系统预算 (40)

1项目概述

1.1通信现状

天一阁·月湖景区位于宁波市中心地段，由天一阁博物馆与月湖两大核心景区组成，总面积约1平方公里。景区历史资源丰富，文化底蕴深厚，有各级文物保护单位、点50 余处，国家级重点文物保护单位3 个。随着景区管理的规范，部门数量也越来越多。包括安全保卫、卫生保洁、工程维护、停车场、应急指挥等，终端数量预计增加到50个左右。

本方案考虑新建一套，无线数字集群通信系统。后期可将天一阁已有的系统兼容合并，以便统一管理。

1.2集群通信必要性

1.2.1信道利用率高

集群系统可以动态的分配信道资源，即信道共用，多组用户共享一组频率，不会有常规方式下信道空闲时别人也不能使用的弊端。所有信道对用户都是透明的，用户不需自己选择。通话双方在一次通话的每次收发转发过程中，可不断转换信道，信道利用率更高，通话保密性更好；从而增加了系统的用户容量，更加适用于群体调度。

1.2.2业务功能丰富

集群系统拥有更加强大的调度指挥功能，可设置用户优先级，有紧急呼叫、单呼、组呼、全呼、强插强拆、广播呼叫、动态重组和呼叫转移等功能，系统可对终端进行鉴权、权限控制、遥毙、遥晕和复活等操作。对天一阁博物馆月湖景区内的综合指挥调度更加有效。

因此，从频率利用率和业务功能方面综合分析比较，为满足天一阁·月湖景区

内日常的各种调度指挥功能需求，应该采用数字集群对讲通信技术。

1.3系统建成后可实现的功能

此次采用最先进的PDT数字集群通信系统，引入高质量高保真的数字语音通话，实现个呼、组呼、设备远程监控、双时隙通话、短数据传输（短信息）等功能。该通信系统具有反应快捷、功能强大、一呼百应等通信优势，也节省稀缺的频率资源，非常适合分散区域间的无线通信需求。同时系统采用模块化设计，具有良好的扩展性，以保证今后随着用户的增加，系统可以方便地进行扩容，实现集群系统的调度功能。系统具备主控信道，可实现语音信道的动态分配。

可实现日常工作时各个基站下人员各自独立工作，且不受其他呼叫组的干

扰。

应急时全线一呼百应，确保调度人员能够呼叫所有人员，及时处理突发事件。

可进行通话分组，抢修组、管理组等多个终端使用组，日常情况下以各个基

站为单位，也可实现跨组通话。

指挥中心人员可通过有线电话呼叫到对讲机、进行GPS定位等高级调度管理

功能。

在出现突发事件，公网IP网络瘫痪时，专网数字基站仍可以正常进行工作。

可利用高山基站对整个南通市区进行覆盖。

1.3.1数字集群系统的先进性

数字话音，抗干扰能力强，语音质量更好；

更加节约频率资源，在无线电管理委员会更容易申请频点；

对讲机具有更长的电池续航时间；

大区制建网，单个基站覆盖范围广，多个基站互联后，可实现线状或面状的

大面积覆盖；

安全可靠的加密技术，确保语音通话的私密性，不被非系统内的其他对讲机

窃听；

方便系统间互联，很好地兼容原有的模拟设备，避免资源的浪费；

更丰富的调度功能，可轻松实现对终端对讲机的调度管理；

2项目总体设计方案

2.1设计目标

根据天一阁·月湖景区的通信需求，建议规划建设一套数字集群系统。此套数字集群系统主要应用于工作人员日常的指挥调度，保障日常工作运行、安全防范、应急指挥等重要工作，系统的建设需达到以下目标：

全区覆盖

新建设的集群系统，能够符合天一阁·月湖景区的覆盖要求。达到覆盖面积100%，对月湖景区进行信号延伸，满足日常工作管理的范围。

功能丰富

新建设的集群系统，除了基本的单呼、组呼、全呼等呼叫功能，还具备后台调度、管理功能、录音管理、GPS(北斗)定位。在日常的工作中，不仅能够支持日常的呼叫，还可以在后台对系统进行管理、记录，提高系统的智能性。

解决盲区

针对无线通信系统盲区，进行实地的考察、电测，进行盲区信号的覆盖。在关键时刻、关键位置，实现通信流畅。

2.2系统组网方案

2.2.1基站建设

根据前期沟通了解，天一阁·月湖景区的日常通信部门主要有景区安保、卫生保洁、工程维护、等多个部门。且多个部门平时日常为相互独立工作。因此，本项目拟采用1套4载频数字集群基站完成整个月湖景区的覆盖。基站日常能够满足7组通话同时进行，互不干扰，紧急情况可以统一指挥，统一调度。（可兼容天一阁

博物馆现有的1个常规中继台及20台对讲机，软件升级为集群模式）

规划在月湖景区架设信号室外天线，对景区地面进行信号覆盖，信号覆盖半径可达到5-10公里左右。主要覆盖风景区范围内的所有景区及办公区域，根据现场实

际现场勘Array测情况，确定基站最佳架设位置。实现整个景区一体通信。

系统共配置手持式数字对讲机50台，船载手台5台，月湖景区计划69艘船舶，目前暂时考虑5台车载地地台，后期根据实际需求增加。

此次建设组网方案，满足天一阁·月湖景区管委会进行多级管理的需求，在日常的工作当中各自基站工作人员在本地进行呼叫，同时指挥中心的领导可呼叫每个基站下的工作人员。此次拟在月湖景区建设两套2载频集群基站：

针对主要覆盖地区作90%以上的区域覆盖，天线高度在10米左右。

2.2.2站点容量计算

现在为天一阁·月湖景区规划建设2套2载波PDT数字集群系统，每个单站提供4个语音业务信道。

现在计算4个语音业务信道理论可用用户数量。

设A为总话务量，X为用户数。

爱尔兰a=（按照客户业务模型估算）， B=5%（呼叫排队概率），计算原则A = 用户数*爱尔兰，即A=X*a。

根据 Eelang_C 表（表中第一列表示业务信道数，第一行表示排队概率），即

可得出所需的信道数。

计算如下：

用户情况：用户数=X， a = ， B = 5% (呼叫排队概率 )

所以，话务量A = 用户数 * 爱尔兰=

查爱尔兰表可知，目前需要在拥有4个业务信道的情况下，可支持的总话务量为。故X=A/==264

可知，在单站拥有2载波，4个语音业务信道的情况下,理论上本系统可支持264个用户语音对讲使用。

爱尔兰表如下：

2.2.3站点部署示意图

天线分布图：

2.2.4系统规划

整个数字集群无线对讲通信系统共包含六个主要部分：

1)2套2载频数字集群基站，基站设备主要有基站设备、电源供电、天馈设备

等组成；基站的作用主要是进行无线信号的覆盖，发射基站信号，使对讲

机能收到清晰语音；同时能够接收到对讲机的语音及数据信号，并进行转

发，实现网络内的互联互通。

2)系统网管和综合调度平台，对整个网络的用户进行无线调度、呼叫及管理。

同时为领导指挥人员提供良好的人机交互界面，操作简单实用。；

3)组网链路（利用现有光纤环网进行拓扑链接）。

2.3系统特点及功能介绍

2.3.1基本业务功能

2.3.1.1移动性管理

移动性管理包含开机登记、附加鉴权登记、群登记、关机注销、组登记、组注销等业务。

开机登记：移动终端开机后，需向系统发起登记请求，待系统确认其身份及

服务权限后方可为其提供服务。

备注：为了避免多个移动终端同时登记造成网络繁忙，系统可以利用参数配

置规定移动终端开机选择登记或不登记的业务属性。

附加鉴权登记：当移动终端向系统发起登记请求时，系统可根据网管配置的

安全等级对正在发起登记的移动终端进行鉴权，只有通过鉴权的移动终端

才能成为网络内的合法用户。

群登记：系统对移动终端发布广播，要求指定的部分或全部移动终端重新登

记。

关机注销：移动终端关机时，可先向系统请求将自己的登记信息从网络中删

除。

参与组附着:当移动终端选中或者切换当前组为参与组时，均需要向系统发

送参与组附着信令，通知系统终端当前附着参与组信息。当移动终端的参

与组被叫起时，系统将会通过移动终端的当前附着参与组信息决定是否分

配业务信道。

2.3.1.2安全功能

安全功能主要包括鉴权和加密。

鉴权：移动终端在使用某些业务时，会与系统通过约定的加密算法来验证合

法性。在安全认证时，可以是移动终端验证系统的合法性，也可以是系统

验证移动终端的合法性，或双方相互验证。

端到端加密：主要包括移动终端和基站之间的空口加密和移动终端之间的端

到端加密。

2.3.1.3基本话音业务

基本语音业务包括单呼、组呼、调度台互连呼叫、系统全呼、广播呼叫等。

单呼

自动摘机单呼：呼叫发起后，被叫移动终端自动接通呼叫，不需要做任何操作。

手动摘机单呼：呼叫发起后，被叫移动终端显示有呼叫，需要按接听键接通呼叫，或按挂机键结束呼叫。

组呼：多个移动终端用户（可以包含调度台）之间相互通话的呼叫。一个组

成员发起呼叫，其他组成员加入并参与通话，是一种一对多的半双工语音

呼叫业务。

调度台互连呼叫：移动终端发起包含调度台的呼叫或调度台发起包含移动终

端的呼叫。

系统全呼：全系统所有用户都参与的通话，只有发起通话的用户才能讲话，

其他用户只能接收通话。

广播呼叫：面向特定的一个或多个移动终端用户发起的通话，只有发起方用

户能讲话，其他用户只能接收通话。

2.3.1.4基本数据业务

基本数据业务：短数据传输、短数据上拉、状态消息和紧急告警等基本数据

业务。

短数据传输：用户之间或用户与调度台之间发送短信。

状态消息：收发双方预先编码设定好的一些信息，如巡逻、加油等。

紧急告警：是个状态消息，通常在移动终端发起紧急呼叫时发射。

2.3.2有线调度功能

smartone for XPT调度系统采用C/S架构设计，适用于Windows7、Windows Server 2012等多种操作系统，集群系统、调度台服务器、调度台客户端通过IP网络进行互联，可根据客户的需求灵活部署。DWS调度系统结构如下：smartone for XPT调度台由客户端、服务器、网关3个网元构成。网关是连接PUC调度网络和专网系统的通道，服务器是调度台的中央处理器，客户端是提供给用户调度操作的界面。

XPT系统通过IP网络以有线的方式与网关连接，XPT系统里面每一个中转台都要连接到PUC网关.

调度系统结构图

根据实际的需要，调度台可以支持本地调度（通过LAN方式）和远程调度（通过WAN方式）两种调度方式。

2.3.2.1语音调度功能

2.3.2.1.1基本业务功能

基本语音业务功能包括单呼、组呼、全呼、广播呼叫。调度台可以发起或接收半双工单呼组呼（或全双工单呼组呼），呼叫接通后按住PTT讲话（全双工呼叫不用按住PTT可直接讲话）。PDT集群系统有相应的定时器，记录通话时间，当时间达到限定值时自动拆除呼叫。全呼功能是指调度台可以向网下所有的手持终端、车载终端和调度台发起呼叫。

2.3.2.1.2多选呼叫

多选呼叫：调度客户端同时呼叫多个呼叫对象时必须创建多选呼叫，把各个对象加入到多选呼叫中，然后发起多选呼叫；多选呼叫对象可以是个号、组号。

2.3.2.1.3用户监听

监听概念：调度客户端手动将感兴趣的对象（个号、组号）加入到workspace 后，当该对象处于主叫或者被叫时当前调度台客户端才能显示并接收该呼叫。如果没有监听对象呼叫则调度客户端不显示。

当终端个呼调度台号码或者全呼时客户端即使没有监听也能收到该呼叫。

2.3.2.1.4强插/强拆

强插是指在有调度台参与的呼叫中，调度台可以随时强行终止当前移动终端的讲话，并获取讲话权。

选择点击调度界面的即可实现强插。

强拆是指无论移动终端是否正在发射，授权的调度台都可以强行结束正在进行的通话。

选择点击调度界面的即可实现强拆。

2.3.2.1.5遥晕/复活

遥晕指将移动终端部分功能暂时性失效，遥晕后的终端仅支持登记、遥醒、遥

毙、鉴权、环境侦听和GPS上报功能。在移动终端丢失的情况下保证了组织通信的安全，只有当调度员发起遥醒操作成功后才可恢复正常工作。

2.3.2.1.6在线检测

检测移动终端是否在线，为对其进行调度做好准备工作

检测结果将在主界面顶部显示，如下图所示。

2.3.2.1.7呼叫提醒

当移动终端用户正在通话或不方便接听呼叫时，调度员可发送呼叫提醒提示移动终端有未接呼叫，以便移动终端用户方便时对调度员进行回呼。

发送呼叫提醒结果将在主界面顶部显示，如下图所示。

2.3.2.1.8会议

调度员可以对组进行重新编组并发起通话。移动终端用户也可以向任意会议成员发起通话或接听由该组其他移动终端用户发起的通话。

呼叫面板，如下图所示。

2.3.2.1.9遥毙

遥毙是将丢失的终端的ITSI号从HLR中删除，或者一并删除其鉴权密钥K，使其永久性失效。被遥毙的终端彻底被禁止入网使用，无法注册、鉴权、发起和接收呼叫等，如果想再次使用，需要重新烧录终端。

端到端加密

本功能可提高语音或数据传输的安全性。收发双方之间传输的语音或数据信息始终都是以密文的形式存在，信息在被传输到达目的终端之前不进行解密，在整个传输过程中均受到保护，发送方和接收方通过各自内部加密算法进行加密和解密，所有密钥均预先配置在终端或调度台中。

语音调度界面单击按钮，图标变为即启动端到端加密传输功能。

2.3.2.2短信管理

调度台可以选择多个对象同时发送短信；

客户端是否接收到短信跟是否监听有关，只有监听了的个号或者组号的短信才

能显示在客户端上面；

2.3.2.3紧急告警

终端用户在紧急情况下，可按紧急报警键向调度客户端发送一条表示紧急告警的状态短信；调度客户端收到该状态短信后，将以紧急告警信息和播放告警音的形式提醒调度员，调度员可对该紧急告警进行处理。调度客户端收到紧急告警后，在状态区的“紧急告警”区域将显示紧急告警信息，如下图所示。

调度员了解并处理该警情后单击，处理成功后在主界面上侧弹出处理成功提示信息，如下图所示。