警用集群通信系統號碼資源規劃的深入研究

李軍 福建省福州市公安局

引言

警用集群通信系統于八年前開始迭代升級，PDT逐漸替換MPT1327。但是，二者的號碼資源大同小異，警用模擬集群用戶分隊編號方案（MPT-1343-CPS）的精髓在PDT中延續。

《350兆警用模擬集群通信系統的電臺號碼資源規劃》曾在福建省公安無線通信培訓班上做過專題講座，并在國內專業期刊[1]上公開發表，受到學員和讀者的關注。在PDT時代，這篇文章仍有生命力。在與學員、讀者交流中，覺得有必要對MPT1327、PDT的號碼資源規劃做深入研究。

一、號碼資源的再研究

（一）號碼資源≠碼號資源

碼號資源是廣義的號碼資源，包括用戶編碼、業務編號和網絡編號等[2]。本文探討的僅限于用戶編碼、業務編號。

（二）號碼資源是通信資源的一部分

無線電頻率、號碼資源都是警用集群通信系統資源的組成部分，用于實現系統功能，而且數量有限[2]。

（三）電臺、電話號碼的異同

1. 相同

（1）0為局向號。例如，電話號碼0591中0是國內長途字冠，電臺通過程控交換機撥打電話087026161中的0為PSTN通道碼。

（2）1字頭短號碼為特殊號。譬如，電話的110是報警號碼，電臺的112是緊急呼叫[3]。

但是，1字頭長號碼，如手機號碼1字開頭，長度11位，它不是特殊號。

（3）2～8字頭號碼是主用號。例如，電話的87026161，電臺的30320889（個呼號）。

（4）9字頭號碼是特殊號。正如電話95598是國家電網客服熱線，電臺909是組呼號。

2. 不同

電臺與電話相比，需要更多的號碼資源。因為集群電臺除了個呼號，還需要組呼號。

（四）號碼資源

1. MPT1327

信令長度47bit，分配給用戶地址碼20bit，其中前7bit為前綴（PFIX），后13bit為用戶識別號（ID）[3,4]，這就是MPT1327有限的號碼資源。

7bit產生128個PFIX，13bit產生8192個ID。最終，20bit用戶地址碼，產生128×8192=1048576個號碼，俗稱百萬號碼資源，見表1。

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2. PDT

用戶地址碼24bit，其中前9bit為全網地域識別碼（NAI）、后15bit為短單呼地址碼（SSI）或短組呼地址碼（SGI）。除此之外，另有1bit指示單呼或組呼地址[5]。也就是PDT的用戶地址碼高達25bit。

9bit產生512個NAI，15bit產生32768個SSI或SGI。最終，25bit用戶地址碼，產生512×32768×2=33554432個號碼資源，達到三千三百萬級，見表2。

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（五）區號（NP）

1. MPT1327

區號即前綴，NP＝PFIX，取值范圍為200～327，共有128個。

2. PDT

區號不等于全網地域識別碼，NP＝NAI＋296，取值范圍為328～806，共479個。

（六）廣義、狹義號碼資源

1. MPT1327

每個PFIX里的8192個ID（0～8191），分為8100個普通號（1～8100）和92個特殊號（0和8101～8191）。

廣義號碼資源128×8192=1048576個（普通號+特殊號），狹義號碼資源128×8100=1036800個（普通號），又稱用戶可支配號碼資源。用戶不可支配號碼資源（特殊號）128×92=11776個。

普通號占號碼總數98.88%，特殊號占號碼總數1.12%，見表3。

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2. PDT

相較MPT1327，PDT廣義號碼資源充裕，達33554432個。

考慮到512個NAI只有479個成為用戶號碼區號（NP），再加上32768個SSI只有32200個規劃為單呼號、32768個SGI只有17000個規劃為組呼號[5]，用戶可支配號碼資源是479×（32200＋17000）=23566800個，即狹義號碼資源降到兩千三百萬級，見表4。

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（七）特殊號

1. MPT1327

主要用于實現附加性能和拓展應用。有些特殊號用于系統與外圍設備通信用的，又稱作通道碼（Gateway）。例如，8102是PABX通道碼。

特殊號前面不加PFIX。

特殊號安排見表5[3]。

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2. PDT

在每個NP里，32201～32767是短特殊呼叫地址，即567個特殊號[5]。

（八）個呼號與組呼號

1. MPT1327

（1）MPT-1343規定，8100個普通號分成個呼號、組呼號兩部分，其中個呼號7000個、組呼號1100個。

個呼號總數為128×7000=896000個，占普通號85.45%。

組呼號總數為128×1100=140800個，占普通號13.43%。

個呼號與組呼號之比為7000:1100，即6.36:1，而不是習慣認為的7:1。理論上平均每個組包容6.36個個呼用戶，若實際中每個組平均包容10個用戶，則有36.4%的組呼號余量供參與組（Join Group）、動態組（Dynamic Group）使用。

（2）CPS規定，每個PFIX里8100個號碼被平均分成十段（Block），每段810個號碼。每段可分為1個一級隊（700個個呼號和110個組呼號，二者6.36:1）；也可分為2個二級隊或3個三級隊或6個四級隊（均是708個個呼號和102個組呼號，二者比值為6.94:1，接近7:1）[4]。

每段810個號碼里，個呼號與組呼號比值不是6.36:1就是6.94:1。每個PFIX 的個呼號與組呼號比值隨段隊結構（Block-fleet Architecture）的變化而變化，一級隊越多比值越小，比值范圍是6.36:1～6.94:1。以CPS689段隊結構為例，二者比值為6.59:1。

2. PDT

總體上，PDT號碼資源充裕（廣義上是三千萬數量級，狹義上是兩千萬數量級）；個體上，PDT的組呼號碼更充裕（廣義上是一千萬數量級，狹義上是八百萬數量級）。

廣義上，PDT的個呼號與組呼號的數量都是16777216個，二者比值是1:1；狹義上，PDT的個呼號與組呼號的數量分別是15423800個、8143000個，二者比值是1.89:1[5]。

（九）跨隊組和分級組

1. CPS有本隊組和跨隊組之分

為什么有跨隊組，而且只出現在一級隊里？因為一級隊最多容納700個個呼號和100個組呼號，而一個段有810個號，剩余10個號怎么辦？CPS將這10個號組成一個跨隊組呼隊。而二、三、四級個呼隊和組呼隊規模遠未達到700個個呼號和100個組呼的極限，本隊還有容量可消化這10個號碼，沒必要跨隊。例如，一個段有2個二級隊，每個二級隊分攤5個號碼，其中個呼隊分攤4個（從350個擴大到354個）、組呼隊分攤1個（從50個增加到51個）。問題就解決了。

必須注意，本隊組呼隊號與個呼隊號相同，而跨隊組呼隊號則與個呼隊號不同。

CPS無論哪種段隊結構，每個PFIX里8100個號碼資源都得到充分利用，沒有浪費。

2. PDT有段隊組與分級組之分

分級組主要用于跨層級、跨地域的指揮調度，是PDT的創新點之一。

分級組呼號碼是在NP之后取5位數，左起首位為識別碼，規定為9；第二位是級別碼，取值范圍是0～5、7～9；后三位為相應級別內的組呼號，取值范圍為000～999。

級別碼方面，《公安數字集群移動通信系統總體技術規范》（GA/T 1056-2013）建議：0為內部碼；7為全市碼；8為全省碼；9為公安部碼；保留1～5。

為什么沒有6這個級別碼？是為了避免與內線號碼（96開頭）發生沖突。

在組呼號方面，分級組的取值范圍與段隊組的明顯不同，不再是00～99，一躍成為000～999，提升了一個數量級[5]。

例如，《福建省警用數字集群（PDT）通信終端編制規定》要求將公安部分級組呼號8xx-99xxx、99xxx，省公安廳分級組呼號xxx-98xxx～98xxx寫入全省終端；要求將xxx-98xxx寫入全省某警種終端。

（十）組的分類

組（Group）除本隊組和跨隊組、段隊組與分級組外，還有歸屬組（Home Group）、參與組（Join Group）、動態組（Dynamic Group）、當前組（Current Group）等多種形態。

歸屬組即通播組（Announcement Group），亦稱隱含組（Implied Group）。以派出所電臺為例，它的歸屬組既有本所組呼，又有所在分（縣）局組呼，更有市局組呼等。民警所屬的單位或警種決定了電臺具體的歸屬組。電臺預先設置一至多個歸屬組，它原則上要響應歸屬組的呼叫，一般不受電臺頻道位置的影響。

因實戰需要，除了歸屬組，電臺還要設置若干參與組。例如，分（縣）局從若干派出所、警種抽調部分民警開展行動，這些民警若統一使用分（縣）局歸屬組，則會影響到未參與行動的分（縣）局其他民警；若使用某個所或警種歸屬組，不是該所或警種的電臺就不會響應。

為此，分（縣）局設參與組（即分局協同組呼），分（縣）局所有電臺的某個頻道統一預設此組呼，參加行動的民警統一將電臺撥到該頻道，響應參與組的呼叫。一旦行動結束，民警返回原單位，則將電臺撥離該頻道，脫離參與組，回到歸屬組，不再響應參與組的呼叫。

歸屬組、參與組的共同點是電臺預先設置相應組呼號，不同點是前者一般不受而后者受電臺頻道位置的控制。

動態組和參與組類似，二者最大不同是前者不受電臺頻道位置的控制，也不必在電臺里預先設置相應組呼號，改由系統管理員或調度員通過空中指令將若干電臺臨時建成一個組。任務結束后，再通過空中指令取消該動態組。

當前組包含歸屬組、參與組和動態組，根據當前工作狀態，由系統管理員、調度員發出的空中指令或者電臺所處的頻道位置來決定電臺是處于歸屬組或參與組還是動態組。

二、CPSX向CPSXG演化

電臺除了在屬地入網，還可能到外地使用，即漫游。

（一）從電臺號碼個體分析

CPS十進制PFIX與二進制PFIX一一對應，而“十進制隊號+個呼號或組呼號”與ID非一一對應，導致下列幾種情況：

（1）如果PFIX、隊號、個呼號（組呼號）、ID四吻合，則是同一個號碼或復用一個號碼，不存在漫游問題；

（2）如果PFIX不同，但隊號、個呼號（組呼號）、ID三吻合，也能漫游；

（3）不論PFIX相同還是不同，如果隊號、個呼號（組呼號）、ID有一個不吻合，則無法漫游。

（二）從段隊結構總體分析

CPS段隊結構相同的兩個PFIX可跨區漫游，段隊結構不同的兩個PFIX原則上不能漫游。

雖然原則上不同結構的PFIX間不能漫游，但只要其相應段的隊規模相同，則該段范圍的用戶之間就都可漫游。這種相應段稱作通用段（Universal Block或Bu）；而規模不同的相應段稱作選用段（Select Block或Bs）[4]。

（三）CPSXG的由來

并不是Bs所有號碼都不能漫游，部分Bs號碼仍可漫游。例如，每個PFIX至少第一個段第一個隊的前118個個呼號，即20200～20317，它們因隊號、個呼號、ID三吻合，可稱作選用段里的通用號碼。因其數量有限、彌足珍貴，俗稱金碼[6]或個呼金碼。

其實，金碼不僅限于個呼，組呼里也有金碼，因為不僅個呼存在漫游問題，組呼也有漫游需求。同理，每個PFIX至少第一個段第一個隊的前17個組呼號，即20900～20916，它們因隊號、組呼號、ID三吻合，也是寶貴的金碼，又稱組呼金碼。

無論是從系統規劃、管理者的角度，還是從電臺用戶的實際需求來看，金碼都是多多益善。為了增加金碼數量，在CPSX的基礎上，公安部推出CPSXG，其中的G是Gold的縮寫，CPSXG代表金碼改良版的CPS段隊結構。

從CPSX發展到CPSXG，最大變動就是將隊號重新編排。以最簡單CPSX10和CPSXG10為例，一級隊的隊號分別見表6。

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主要區別：（1）隊號不再是連續的；（2）每個段至少第一個隊的隊號相同。隨之而來的是金碼大幅增加，每個PFIX至少有1180個個呼金碼[6]和170個組呼金碼。

三、號碼資源規劃的原則

在資源前瞻上：既考慮歷史和現狀，又兼顧近期需求和長遠發展。充分考慮未來5～10年或更長時間的號碼需求，為今后業務發展預留足夠的號碼資源。

在資源利用上：堅持號碼規劃的延續性、擴展性和規律性，保持較長時間內的總體穩定。

同時，也要防止空占號碼，提高號碼資源利用率。

在資源共享上：號碼資源應在大公安乃至大政法系統內統一規劃，共享共用。

大公安既包含鐵路、民航、航運、森林、緝私、移民、特勤等警種的電臺號碼，又包括文職、輔警的電臺號碼；大政法意指涵蓋檢察院、法院、安全、司法等單位的電臺號碼。