“天通一号” 系统为全国各行业和个人提供卫星移动通信服务,是一个公众运营通信系统。在此平台的基础上,公安行业可以根据自身的需求开展相关警用技术的开发与设备研制。

　　(一)警用安全加密技术和警用卫星终端

　　“天通一号” 系统虽然是国产系统, 但是对于公安行业来说, 仍然是一个开放式的公众通信网。 公安行业用户利用该系统开展各类工作, 必须考虑到通信安全的问题。 同时,公安行业大规模使用的无线通信装备以PDT技术为主, 警用卫星终端应具有与PDT终端互通的能力。 所以, 警用卫星终端应具备警用专用加密功能,以及支持与PDT终端的端到端加密语音通信。

　　通过天通基带芯片加载NVOC声码器匹配技术以及警用安全加密技术, 形成天通卫星终端基带双声码器配合警用安全加密模块应用模式。 当用户拨打普通电话时, 使用卫星终端原有声码器与普通用户正常通话;当用户拨打警用卫星电话或与PDT终端通话时,使用NVOC声码器,并启用安全加密功能,实现警用卫星终端间、警用卫星终端与PDT终端间的端到端安全加密通话。

　　警用卫星终端使用国产安全加密算法和NVOC专用声码器, 在警用卫星终端间的通信过程中, 实现语音全过程加密;在警用卫星终端与PDT终端间的通信过程中,减少了由于声码器转换带来的延迟和音质损失, 实现了异网通信过程中的语音密文传输,没有明文落地出现。通过上述技术,进一步推动卫星移动通信与公安无线专网的融合应用。

　　警用卫星终端与PDT终端通信可以通过两种方式: 第一种,警用卫星终端通过接入公网的PDT系统PABX/PSTN端口呼叫PDT终端,呼叫延时主要产生在卫星系统和公网侧,对于PDT用户来说,使用方式和通话体验与其呼叫公网用户类似。经测试,通话过程中会感觉到语音延迟,但不影响通话。第二种,警用卫星终端通过PDT业务卫星接入设备建立与PDT终端的组呼或单呼, 此种方式不通过公网路由, 可以减少异网间通信产生的接入时延。但是,由于卫星系统内呼叫建立时延和语音通话时延大于PDT系统, 需要PDT业务卫星接入设备进行处理,采用预置连接、传输通道保持和话权分配等技术,减少延时以达到通话双方可接受的程度。(ニ)符合公安指挥调度需求的警用卫星应用管理系统“天通一号”系统主要业务功能是语音、短消息、位置定位。其中,位置定位功能是终端接收到的北斗定位信息通过卫星移动通信系统的短信业务发送给系统位置服务器,加以利用。 警用卫星应用管理系统主要就是通过卫星短信业务,开发符合公安指挥调度需求的功能。

　　警用卫星应用管理系统基于北斗及天通系统, 功能包括位置管理、 短信服务、 告警管理与警情推送, 支持"部-省-市” 三级部署。 依托天通卫星移动通信系统位置跟踪体系架构、短消息服务体系架构,支持终端主动位置上报和位置查询功能,具备位置存储和显示功能; 支持终端主动短信上报和平台短信群发功能,具备短信存储功能;支持与其他系统交互警情来源,根据地理位置或者终端标识自动进行警情推送。

　　同时,警用卫星应用管理系统还可以与各级PDT系统对接,统一进行位置、短信、警情推送等管理.

　　(三)实现与PDT系统互联互通的警用卫星接入设备参与各类行动的警员大规模配备使用的通信终端为PDT手台。如果警用卫星终端想要发挥重要作用,实现信息的快速传递,需要与PDT系统及终端对接。考虑到“天通一号”系统的网络架构,快速实现卫星终端与PDT终端互通并可投入实战的方法,即研制PDT业务卫星接入设备。该设备采用多通路卫星收发模块与PDT系统对接的技术方案,可同时支持多组警用卫星终端与PDT集群终端间的语音通话需求。

　　图3 多通路PDT业务卫星接入设备示意图

　　该设备通过两个技术实现卫星系统与PDT系统业务互通。 第一个技术主要是卫星通信与PDT集群不同通信体制间的号码寻址技术。 卫星移动通信系统采用13位编号,PDT数字集群系统采用8位编号方式, 两种通信体制的编号和拨号方式完全不同。在双方不改变原来的拨号习惯情况下,需要定义两种不同号码的映射关系,在已连接的话路上传输寻址的号码,由PDT业务卫星接入设备根据一定的算法实现号码的转译和传输。

　　第二个技术是不同通信体制间呼叫接续匹配技术。由于卫星的传输时延, 导致卫星的呼 叫建立时间需要几秒钟,而PDT数字集群系统的组呼叫建立时间小于500ms。因此,当PDT数字集群组呼建立后已经开始通话, 卫星终端还在建立连接中,会造成语音丢失。提前将卫星链路预置连接,通过半永久连接的预置通道传输双方的呼叫信息以及密钥信息,减少卫星通道的接续时间,适配PDT的快速建立时间。