警用集群通信系统号码资源规划的深入研究

李军 福建省福州市公安局

引言

警用集群通信系统于八年前开始迭代升级，PDT逐渐替换MPT1327。但是，二者的号码资源大同小异，警用模拟集群用户分队编号方案（MPT-1343-CPS）的精髓在PDT中延续。

《350兆警用模拟集群通信系统的电台号码资源规划》曾在福建省公安无线通信培训班上做过专题讲座，并在国内专业期刊[1]上公开发表，受到学员和读者的关注。在PDT时代，这篇文章仍有生命力。在与学员、读者交流中，觉得有必要对MPT1327、PDT的号码资源规划做深入研究。

一、号码资源的再研究

（一）号码资源≠码号资源

码号资源是广义的号码资源，包括用户编码、业务编号和网络编号等[2]。本文探讨的仅限于用户编码、业务编号。

（二）号码资源是通信资源的一部分

无线电频率、号码资源都是警用集群通信系统资源的组成部分，用于实现系统功能，而且数量有限[2]。

（三）电台、电话号码的异同

1. 相同

（1）0为局向号。例如，电话号码0591中0是国内长途字冠，电台通过程控交换机拨打电话087026161中的0为PSTN通道码。

（2）1字头短号码为特殊号。譬如，电话的110是报警号码，电台的112是紧急呼叫[3]。

但是，1字头长号码，如手机号码1字开头，长度11位，它不是特殊号。

（3）2～8字头号码是主用号。例如，电话的87026161，电台的30320889（个呼号）。

（4）9字头号码是特殊号。正如电话95598是国家电网客服热线，电台909是组呼号。

2. 不同

电台与电话相比，需要更多的号码资源。因为集群电台除了个呼号，还需要组呼号。

（四）号码资源

1. MPT1327

信令长度47bit，分配给用户地址码20bit，其中前7bit为前缀（PFIX），后13bit为用户识别号（ID）[3,4]，这就是MPT1327有限的号码资源。

7bit产生128个PFIX，13bit产生8192个ID。最终，20bit用户地址码，产生128×8192=1048576个号码，俗称百万号码资源，见表1。

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2. PDT

用户地址码24bit，其中前9bit为全网地域识别码（NAI）、后15bit为短单呼地址码（SSI）或短组呼地址码（SGI）。除此之外，另有1bit指示单呼或组呼地址[5]。也就是PDT的用户地址码高达25bit。

9bit产生512个NAI，15bit产生32768个SSI或SGI。最终，25bit用户地址码，产生512×32768×2=33554432个号码资源，达到三千三百万级，见表2。

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（五）区号（NP）

1. MPT1327

区号即前缀，NP＝PFIX，取值范围为200～327，共有128个。

2. PDT

区号不等于全网地域识别码，NP＝NAI＋296，取值范围为328～806，共479个。

（六）广义、狭义号码资源

1. MPT1327

每个PFIX里的8192个ID（0～8191），分为8100个普通号（1～8100）和92个特殊号（0和8101～8191）。

广义号码资源128×8192=1048576个（普通号+特殊号），狭义号码资源128×8100=1036800个（普通号），又称用户可支配号码资源。用户不可支配号码资源（特殊号）128×92=11776个。

普通号占号码总数98.88%，特殊号占号码总数1.12%，见表3。

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2. PDT

相较MPT1327，PDT广义号码资源充裕，达33554432个。

考虑到512个NAI只有479个成为用户号码区号（NP），再加上32768个SSI只有32200个规划为单呼号、32768个SGI只有17000个规划为组呼号[5]，用户可支配号码资源是479×（32200＋17000）=23566800个，即狭义号码资源降到两千三百万级，见表4。

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（七）特殊号

1. MPT1327

主要用于实现附加性能和拓展应用。有些特殊号用于系统与外围设备通信用的，又称作通道码（Gateway）。例如，8102是PABX通道码。

特殊号前面不加PFIX。

特殊号安排见表5[3]。

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2. PDT

在每个NP里，32201～32767是短特殊呼叫地址，即567个特殊号[5]。

（八）个呼号与组呼号

1. MPT1327

（1）MPT-1343规定，8100个普通号分成个呼号、组呼号两部分，其中个呼号7000个、组呼号1100个。

个呼号总数为128×7000=896000个，占普通号85.45%。

组呼号总数为128×1100=140800个，占普通号13.43%。

个呼号与组呼号之比为7000:1100，即6.36:1，而不是习惯认为的7:1。理论上平均每个组包容6.36个个呼用户，若实际中每个组平均包容10个用户，则有36.4%的组呼号余量供参与组（Join Group）、动态组（Dynamic Group）使用。

（2）CPS规定，每个PFIX里8100个号码被平均分成十段（Block），每段810个号码。每段可分为1个一级队（700个个呼号和110个组呼号，二者6.36:1）；也可分为2个二级队或3个三级队或6个四级队（均是708个个呼号和102个组呼号，二者比值为6.94:1，接近7:1）[4]。

每段810个号码里，个呼号与组呼号比值不是6.36:1就是6.94:1。每个PFIX 的个呼号与组呼号比值随段队结构（Block-fleet Architecture）的变化而变化，一级队越多比值越小，比值范围是6.36:1～6.94:1。以CPS689段队结构为例，二者比值为6.59:1。

2. PDT

总体上，PDT号码资源充裕（广义上是三千万数量级，狭义上是两千万数量级）；个体上，PDT的组呼号码更充裕（广义上是一千万数量级，狭义上是八百万数量级）。

广义上，PDT的个呼号与组呼号的数量都是16777216个，二者比值是1:1；狭义上，PDT的个呼号与组呼号的数量分别是15423800个、8143000个，二者比值是1.89:1[5]。

（九）跨队组和分级组

1. CPS有本队组和跨队组之分

为什么有跨队组，而且只出现在一级队里？因为一级队最多容纳700个个呼号和100个组呼号，而一个段有810个号，剩余10个号怎么办？CPS将这10个号组成一个跨队组呼队。而二、三、四级个呼队和组呼队规模远未达到700个个呼号和100个组呼的极限，本队还有容量可消化这10个号码，没必要跨队。例如，一个段有2个二级队，每个二级队分摊5个号码，其中个呼队分摊4个（从350个扩大到354个）、组呼队分摊1个（从50个增加到51个）。问题就解决了。

必须注意，本队组呼队号与个呼队号相同，而跨队组呼队号则与个呼队号不同。

CPS无论哪种段队结构，每个PFIX里8100个号码资源都得到充分利用，没有浪费。

2. PDT有段队组与分级组之分

分级组主要用于跨层级、跨地域的指挥调度，是PDT的创新点之一。

分级组呼号码是在NP之后取5位数，左起首位为识别码，规定为9；第二位是级别码，取值范围是0～5、7～9；后三位为相应级别内的组呼号，取值范围为000～999。

级别码方面，《公安数字集群移动通信系统总体技术规范》（GA/T 1056-2013）建议：0为内部码；7为全市码；8为全省码；9为公安部码；保留1～5。

为什么没有6这个级别码？是为了避免与内线号码（96开头）发生冲突。

在组呼号方面，分级组的取值范围与段队组的明显不同，不再是00～99，一跃成为000～999，提升了一个数量级[5]。

例如，《福建省警用数字集群（PDT）通信终端编制规定》要求将公安部分级组呼号8xx-99xxx、99xxx，省公安厅分级组呼号xxx-98xxx～98xxx写入全省终端；要求将xxx-98xxx写入全省某警种终端。

（十）组的分类

组（Group）除本队组和跨队组、段队组与分级组外，还有归属组（Home Group）、参与组（Join Group）、动态组（Dynamic Group）、当前组（Current Group）等多种形态。

归属组即通播组（Announcement Group），亦称隐含组（Implied Group）。以派出所电台为例，它的归属组既有本所组呼，又有所在分（县）局组呼，更有市局组呼等。民警所属的单位或警种决定了电台具体的归属组。电台预先设置一至多个归属组，它原则上要响应归属组的呼叫，一般不受电台频道位置的影响。

因实战需要，除了归属组，电台还要设置若干参与组。例如，分（县）局从若干派出所、警种抽调部分民警开展行动，这些民警若统一使用分（县）局归属组，则会影响到未参与行动的分（县）局其他民警；若使用某个所或警种归属组，不是该所或警种的电台就不会响应。

为此，分（县）局设参与组（即分局协同组呼），分（县）局所有电台的某个频道统一预设此组呼，参加行动的民警统一将电台拨到该频道，响应参与组的呼叫。一旦行动结束，民警返回原单位，则将电台拨离该频道，脱离参与组，回到归属组，不再响应参与组的呼叫。

归属组、参与组的共同点是电台预先设置相应组呼号，不同点是前者一般不受而后者受电台频道位置的控制。

动态组和参与组类似，二者最大不同是前者不受电台频道位置的控制，也不必在电台里预先设置相应组呼号，改由系统管理员或调度员通过空中指令将若干电台临时建成一个组。任务结束后，再通过空中指令取消该动态组。

当前组包含归属组、参与组和动态组，根据当前工作状态，由系统管理员、调度员发出的空中指令或者电台所处的频道位置来决定电台是处于归属组或参与组还是动态组。

二、CPSX向CPSXG演化

电台除了在属地入网，还可能到外地使用，即漫游。

（一）从电台号码个体分析

CPS十进制PFIX与二进制PFIX一一对应，而“十进制队号+个呼号或组呼号”与ID非一一对应，导致下列几种情况：

（1）如果PFIX、队号、个呼号（组呼号）、ID四吻合，则是同一个号码或复用一个号码，不存在漫游问题；

（2）如果PFIX不同，但队号、个呼号（组呼号）、ID三吻合，也能漫游；

（3）不论PFIX相同还是不同，如果队号、个呼号（组呼号）、ID有一个不吻合，则无法漫游。

（二）从段队结构总体分析

CPS段队结构相同的两个PFIX可跨区漫游，段队结构不同的两个PFIX原则上不能漫游。

虽然原则上不同结构的PFIX间不能漫游，但只要其相应段的队规模相同，则该段范围的用户之间就都可漫游。这种相应段称作通用段（Universal Block或Bu）；而规模不同的相应段称作选用段（Select Block或Bs）[4]。

（三）CPSXG的由来

并不是Bs所有号码都不能漫游，部分Bs号码仍可漫游。例如，每个PFIX至少第一个段第一个队的前118个个呼号，即20200～20317，它们因队号、个呼号、ID三吻合，可称作选用段里的通用号码。因其数量有限、弥足珍贵，俗称金码[6]或个呼金码。

其实，金码不仅限于个呼，组呼里也有金码，因为不仅个呼存在漫游问题，组呼也有漫游需求。同理，每个PFIX至少第一个段第一个队的前17个组呼号，即20900～20916，它们因队号、组呼号、ID三吻合，也是宝贵的金码，又称组呼金码。

无论是从系统规划、管理者的角度，还是从电台用户的实际需求来看，金码都是多多益善。为了增加金码数量，在CPSX的基础上，公安部推出CPSXG，其中的G是Gold的缩写，CPSXG代表金码改良版的CPS段队结构。

从CPSX发展到CPSXG，最大变动就是将队号重新编排。以最简单CPSX10和CPSXG10为例，一级队的队号分别见表6。

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主要区别：（1）队号不再是连续的；（2）每个段至少第一个队的队号相同。随之而来的是金码大幅增加，每个PFIX至少有1180个个呼金码[6]和170个组呼金码。

三、号码资源规划的原则

在资源前瞻上：既考虑历史和现状，又兼顾近期需求和长远发展。充分考虑未来5～10年或更长时间的号码需求，为今后业务发展预留足够的号码资源。

在资源利用上：坚持号码规划的延续性、扩展性和规律性，保持较长时间内的总体稳定。

同时，也要防止空占号码，提高号码资源利用率。

在资源共享上：号码资源应在大公安乃至大政法系统内统一规划，共享共用。

大公安既包含铁路、民航、航运、森林、缉私、移民、特勤等警种的电台号码，又包括文职、辅警的电台号码；大政法意指涵盖检察院、法院、安全、司法等单位的电台号码。