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PDT数字集群通信系统技术规范总体技术报告V1.0.pdf
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GA
中 华 人 民 共 和 国 公 共 安 全 行 业 标 准
XX/T XXXXX—XXXX
PDT 数字集群通信系统技术规范
总体技术报告 V1.0
General specifications
of public-safety digital trunked mobile communication system
点击此处添加与国际标准一致性程度的标识
（工作组讨论稿）
2010 - 11 - 20 发布
2010 - 12 - 24 实施
中 华 人 民 共 和 国 公 安 部 发 布
XX/T XXXXX—XXXX
目
次
前言 ................................................................................ VI
引言 ............................................................................... VII
1 范围 .............................................................................. 1
2 规范性引用文件 .................................................................... 1
3 定义、符号和缩略语（Definitions, symbols and abbreviations） ................... 1
3.1 定义（Definitions） ........................................................... 1
3.2 符号（Symbols） ............................................................... 6
3.3 缩写（Abbreviations） ......................................................... 6
4 PDT 概述（Overview of PDT） ...................................................... 8
4.1 总则 .......................................................................... 8
4.2 PDT 设计原则（PDT Principles ） ............................................ 8
4.3 应用需求概述（Overview of PDT Requirements） ............................ 10
4.3.1 基本需求 ............................................................... 10
4.3.2 高级功能： ............................................................. 10
4.3.3 PDT 提供的服务 .......................................................... 10
5 空口协议总结（Over-the-air protocol summary） .................................. 12
5.1 总则 ......................................................................... 12
5.2 空口协议描述（Over-the-air protocol description） .......................... 13
5.2.1 信令优势（Signalling advantages） ..................................... 14
5.2.2 等效 6.25kHz（6,25 kHz equivalence channel space） .................. 15
5.2.3 声码器（Vocoder） ...................................................... 15
5.2.4 辐射功率和覆盖范围（Radiated power and range） ...................... 15
5.3 频率考虑（Frequency considerations） ........................................ 16
5.3.1 FDD 与 TDD .............................................................. 16
5.3.2 遵守中国国家无委无线核准及 EN 300 113-2 和 EN 300 390-2 ........... 17
5.4 PDT 突发及帧结构（PDT Burst and frame structure） ......................... 18
5.5 帧同步（Frame synchronization） ............................................. 19
5.6 基本信道类型 (Basic channel types） ....................................... 21
5.6.1 带 CACH 的业务信道（Traffic channel with CACH） ...................... 21
5.6.2 带保护时间的业务信道（Traffic channel with guard time）............. 21
5.6.3 双向信道（Bi-directional channel） .................................... 22
5.6.4 连续发射的直通模式（Direct Mode with continuous transmission）...... 22
5.7 信道接入（Channel access） .................................................. 23
6 PDT 常规服务（PDT conventional services） ....................................... 24
6.1 总则 ......................................................................... 24
I
XX/T XXXXX—XXXX
6.2 PDT 常规服务概述（PDT conventional services overview） ..................... 25
6.3 语音服务描述（Description of voice services） ............................. 26
6.3.1 单呼服务（Individual call service） .................................... 26
6.3.2 组呼服务（Group call service） ......................................... 26
6.3.3 无址语音呼叫服务（Unaddressed voice call service） .................... 26
6.3.4 开放信道模式服务 (Open Voice Channel Mode service） ................. 26
6.3.5 语音全呼服务（All Call Voice service） ................................ 27
6.3.6 广播呼叫语音服务（Broadcast Call Voice service） ...................... 27
6.4 数据服务描述（Description of data services） .............................. 27
6.4.1 利用 PDP 建立的 IP 数据传输（IP over PDP） ............................... 27
6.4.2 利用 PDP 的短数据服务（Short Data Services over PDP） ................. 27
7 PDT 数据服务（PDT data services） ............................................... 28
7.1 总则 ......................................................................... 28
7.2 分组数据协议(PDP）（The Packet Data Protocol(PDP）） ........................ 28
7.3 利用 PDP 的因特网协议（Internet Protocol over PDP） ........................ 29
7.3.1 利用 PDP 的 IPv6 传输（IPv6 transport over PDP） ........................ 30
7.4 利用 PDP 的短数据服务（Short Data Services over PDP） ..................... 30
8 PDT 集群模式（PDT Trunking mode） ............................................... 31
8.1 总则 ......................................................................... 31
8.2 简介（Introduction） ......................................................... 31
8.3 特征设置（Feature set） ..................................................... 32
8.4 单站/大区域（Single Site/Wide Area） ....................................... 34
8.5 MS 位置和登记（MS location and registration） .............................. 34
8.6 省电（Power Save） .......................................................... 35
8.7 安全功能（Security features） ............................................... 35
8.7.1 商用级鉴权 ............................................................... 35
8.7.2 高级级鉴权 ............................................................... 35
8.8 系统对 MS 的管理（MS management from the system） ......................... 36
8.8.1 物理链路组织（Physical link organization） ............................. 36
8.8.2 无线频率分配（Radio frequency allocation） ............................. 36
8.8.3 色码（Colour Code） ..................................................... 36
8.9 UDT 传输机制（Unified Data Transport mechanism (UDT）） .................... 36
8.10 PDT 集群 AI 帧结构（PDT Trunking AI frame structure） ..................... 37
8.10.1 TSCC 结构（TSCC structure） ............................................. 37
8.10.2 业务信道结构（Payload channel structure） ............................. 38
8.10.3 随机接入（Random access） .............................................. 38
8.11 PDT 集群用户服务（PDT trunking user services） ............................ 38
8.11.1 MS 发起呼叫（MS initiating calls） ..................................... 38
8.11.2 MS 接收呼叫（MS receiving calls） ...................................... 39
8.11.3 PDT 呼叫的举例（Some Examples of PDT calls） ......................... 39
8.12 CACH 的使用（The use of the CACH） ....................................... 42
8.12.1 系统识别码的子区域设置（System identity code subset） ................ 42
II
XX/T XXXXX—XXXX
8.12.2 登记标志位（Reg bit） .................................................. 42
8.12.3 通用时隙计数器（Common Slot Counter） ................................. 42
8.13 多基站的越区切换（Handover among muti-site） .............................. 43
8.13.1 MS 启动越区切换（Handover Initiated by MS） ........................... 43
8.13.2 预占信道越区切换（Pre-emptive Handover） ............................... 43
8.13.3 越区切换恢复（Restore Handover） ....................................... 44
8.14 PTT 授权（PTT authorization） ............................................... 44
9 网络设计与管理（Network design and management） ............................... 44
9.1 总则 ......................................................................... 44
9.2 PDT 集群的基本问题（General issues for PDT networks） ..................... 45
9.3 网络设计过程（Network design process） ..................................... 45
9.3.1 性能分析（Performance analysis） ........................................ 45
9.3.2 话务量估计（Traffic estimate） .......................................... 46
9.3.3 网络无线环境（Network radio environment） .............................. 47
9.4 网络管理（Network management） .............................................. 47
9.5 功能（Features） ............................................................. 47
9.6 适用于 PDT 各模式的基本建议（General recommendations (for all PDT modes）） 47
9.7 将网络管理当作一个工具（适用于 PDT 各模式）（Using network management as a tool
(all PDT modes）） ................................................................. 48
9.8 网络管理功能（适用于 PDT 各模式）（Network management functions (all PDT modes））
.................................................................................... 48
10 PDT 系统互联（PDT System Interconnection） ..................................... 49
10.1 背景（Background） .......................................................... 49
10.2 范围（Scope） ............................................................... 49
10.3 PDT 系统之间的互联接口(PDT-PDT Inter-system Interface） .................... 49
10.3.1 PDT 系统网络结构（PDT System Structure） ............................... 50
10.3.2 对等的系统拓扑结构(Peer-to-Peer system Topology） ..................... 50
10.3.3 虚拟多级管理架构（Virtual multi-level network management）............ 51
10.3.4 PDT MS 的移动性管理（PDT MS Mobility Management） .................... 52
10.3.5 PDT ISI 呼叫控制（PDT ISI Call Control） ............................. 54
10.3.6 PDT ISI 信令（PDT ISI Signalling） .................................... 54
10.3.7 1SIP 信令的应用（ISI based on SIP） ................................... 54
10.4 PDT 与 MPT 之间的互联（PDT Interconnect with MPT） ......................... 54
10.4.1 背景（Background） ...................................................... 54
10.4.2 PDT 与 MPT 互联的关键点（PDT-MPT ISI Key points） ...................... 55
10.4.3 PDT-MPT 互联结构（PDT-MPT network Inter-connection structure） ........ 55
10.4.4 PDT-MPT 互联服务需求（PDT-MPT Service Requirements） ................... 56
10.4.5 PDT-MPT ISI 协议结构（PDT-MPT ISI protocol structure）.............. 56
10.4.6 PDT-MPT 互联信令（PDT-MPT ISI Signalling） ............................. 57
10.4.7 PDT-MPT ISI 流程描述（PDT-MPT ISI MSC Description） .................. 57
11 PDT 的安全加密（PDT Security and Encryption） ................................. 57
III
XX/T XXXXX—XXXX
11.1 安全概述（Security Overview） .............................................. 57
11.2 PDT 安全加密原则（Principles of PDT Security and Encryption） ........... 57
11.3 PDT 高级安全加密（PDT Advanced Security and Encryption） ................. 58
11.3.1 安全机制（Security Mechanism） ......................................... 58
11.3.2 高级安全选项（Advanced Security Options） ............................. 58
11.3.3 安全架构（Security Achitecture） ....................................... 58
11.4 PDT 高级鉴权（PDT Advanced Authentication） ................................ 59
11.5 PDT 空口加密(PDT Air Interface Encryption） ............................... 59
11.5.1 空口加密密钥类型(AIE keys） ............................................ 60
11.5.2 空口加密标识(AIE identification） ...................................... 60
11.5.3 密钥流的产生(Key generator） ........................................... 61
11.5.4 空口加密故障模式（AI Encryption Failure Mode） ....................... 61
11.5.5 空口密钥管理（AI Encryption Key Management） ......................... 62
11.6 端到端加密（End-to-End Encryption） ........................................ 62
11.6.1 端到端语音加密（E2E voice encryption） ................................ 62
11.6.2 端到端数据加密（E2E data encryption） ................................. 62
11.7 链路加密（Link Encryption） ................................................ 63
12 PDT MS 的补充规格（PDT MS Supplementary Specifications） ..................... 63
12.1 总则 ........................................................................ 63
12.2 PDT MS 的空口补充规定（AI Supplementary Specifications） .................. 63
12.3 PDT MS 接口标准（MS Interface Specifications ） .......................... 64
12.3.1 MS 扩展接口（MS I/O Interface for 3rd parties） ..................... 64
12.3.2 MS 外部数据接口（MS Ex-data Interface） ................................ 64
13 PDT 兼容性测试（IOP Testing of PDT） .......................................... 64
13.1 兼容性测试的基本概念（Basic Consepts of IOP Testing ） ................. 64
13.2 兼容性测试的主要内容(IOP Testing guidelines ） ........................... 65
13.2.1 PDT 系统的兼容性测试(IOP Testing of PDT System） ..................... 65
13.2.2 PDT 终端的兼容性测试（IOP Testing of PDT MS Equipments） ............ 65
13.2.3 PDT 系统与终端的兼容测试（IOP Testing between System and MS equipments）
.................................................................................... 66
13.3 测试结果判定（Verdicts） .................................................... 66
13.4 自动化测试（Automation） .................................................... 67
13.5 测试用例开发（Test case development） ..................................... 67
附录 A（资料性附录） 附录 A（Annex A）:PDT 集群系统省电 (Power save for PDT Trunking
systems） ........................................................................... 68
A.1 基于清醒的省电（Wake up based power save） ............................... 68
A.1.1 介绍（Introduction） ..................................................... 68
A.1.2 希望的省电改进（Expected improvement from power save） ............... 70
A.2 同步的省电工作（Synchronized power save operation） ....................... 72
附录 B（资料性附录） PDT trunking channel access（PDT 集群的信道接入）............ 75
B.1 回收时隙（Withdrawing slots） ............................................... 75
IV
XX/T XXXXX—XXXX
B.2 维护优化通过率（Maintaining optimum throughput） ........................... 75
B.3 掩码和服务功能（Mask and service function） ............................... 76
B.4 PDT 集群随机接入特性（Characteristics of PDT Trunking random access） .... 76
附录 C（资料性附录） PDT 协议架构（PDT protocol architecture） .................... 79
C.1 介绍（Introduction） ......................................................... 79
C.1.1 AI 物理层（Air Interface physical layer (layer 1）） .................. 79
C.1.2 AI 数据链路层（Air Interface Data Link Layer (layer 2）） ............ 80
C.1.3 AI 呼叫控制层（Air Interface Call Control Layer (layer 3）） ......... 80
附录 D（规范性附录）附录 D（Annex D）:历史（History） ............................... 81
参考文献 ............................................................................ 82
规范性的参考（Normative references） ............................................. 82
提供信息的参考（Informative references） ......................................... 82
图 1 定时概述....................................................................... 14
图 2 业务信道安排和保护时间 ......................................................... 15
图 3 步行速度下覆盖边缘处的性能下降 ................................................. 16
图 4 一般的突发功率波形包络 ......................................................... 17
图 5 基本突发结构................................................................... 18
图 6 MS 发送的 TDMA 帧 .............................................................. 19
图 7 BS 发送的 TDMA 帧 .............................................................. 19
图 8 上行同步定时................................................................... 20
图 9 下行同步定时................................................................... 21
图 10 带 CACH 的业务信道 ............................................................. 21
图 11 带保护时间的业务信道 .......................................................... 22
图 12 双向信道...................................................................... 22
图 13 用于语音的连续发送模式 ........................................................ 23
图 14 用于数据的连续发送模式 ........................................................ 23
图 15 双频率 BS 信道................................................................. 24
图 16 单频率（双向）信道 ............................................................ 24
图 17 数据报分解到分组.............................................................. 29
图 18 大区域网络的举例.............................................................. 35
图 19 PDT 集群 TSCC 关键点 ........................................................... 37
图 20 带 CACH 的业务信道 ............................................................. 38
图 21 单呼建立举例.................................................................. 39
图 22 组呼建立举例.................................................................. 40
图 23 MS 使用 UDT 机制的到 PABX/PSTN 的呼叫 .......................................... 41
图 24 短数据消息传递举例 ............................................................ 42
图 25 通用时隙计数器................................................................ 43
图 26 预占越区切换示意图 ............................................................ 44
图 27 专业数字集群系统.............................................................. 50
图 28 完全对等的系统互连架构 ........................................................ 51
V
XX/T XXXXX—XXXX
图 29 虚拟的三级管理系统 ............................................................ 52
图 30 PDT-MPT 互联结构 .............................................................. 56
图 31 PDT-MPT ISI 分层协议结构 ...................................................... 56
图 32 安全机制示意图................................................................ 58
图 33 PDT 安全架构 .................................................................. 59
图 34 终端设备与安全芯片的交互 ...................................................... 62
图 35 E2E 数据加密流程 .............................................................. 63
图 36 PDT 系统 IOP 测试示意图 ........................................................ 65
图 37 PDT 系统 IOP 测试示意图 ........................................................ 66
图 38 PDT 系统 IOP 测试示意图 ........................................................ 66
图 A.1 省电举例..................................................................... 69
图 A.2 省电帧结构................................................................... 72
图 A.3 T_Awake (or T_Pending） 定时器的使用 ......................................... 73
图 A.4 多个通话组................................................................... 74
图 A.5 MS 拥有多个通话组的例子 ...................................................... 74
图 B.1 回收时隙举例................................................................. 75
图 B.2 随机 backoff 举例 #1 ......................................................... 76
图 B.3 业务量和通过率特性 ........................................................... 77
图 B.4 当随机 Backoff 值增长时的通过率特性 .......................................... 77
图 B.5 PDT 集群的通过率仿真特性 ..................................................... 78
图 C.1 PDT 协议栈 ................................................................... 79
表 1 空口协议总结................................................................... 12
表 2................................................................................. 16
表 3 PDT 常规模式下 DMO 及使用中转台的服务概述 ....................................... 25
表 4 PDT 集群的服务汇总 ............................................................. 32
表 5 系统性能....................................................................... 46
表 6 网络管理功能概况............................................................... 48
表 7 网络地址-联络地址对照表 ........................................................ 52
表 8 高级鉴权选项................................................................... 59
表 9 Data Type 信息单元内容 ......................................................... 60
表 A.1 1-1-98 占用循环能量分析 ...................................................... 70
表 A.2 5-5-90 占用循环的能量分析 .................................................... 71
表 A.3 研究占用循环情况的能量分析 ................................................... 72
表 A.4 在登记期间信息单元对照关系 ................................................... 73
VI
XX/T XXXXX—XXXX
前
言
本标准由PDT标准组织制订。当前这个文档提供了一个潜在的PDT系统购买方、网络运营商和服务用
户的介绍。
PDT标准由多个部分组成，包括下列标准：
《PDT数字集群通信系统技术规范-总体技术报告》
《PDT数字集群通信系统技术规范-空中接口物理层及数据链路层》
《PDT数字集群通信系统技术规范-空中接口呼叫控制层》
《PDT数字集群通信系统技术规范-移动终端》
《PDT数字集群通信系统技术规范-安全》
《PDT数字集群通信系统技术规范-互联技术规范》
《PDT数字集群通信系统技术规范-兼容性测试》
VII
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