简介
Project 25(ASTRO或APCO-25)是为北美公共安全组织所设计的符合一套可互操作的数字陆地移动无线电(LMR)系统标准,该标准涉及了模拟常规、数字常规、数字集群或混合模式系统。 P25电台取代了传统模拟无线电设备,并且在话音传输的基础上增加了数据传输的功能,能够更原生地进行信息传输以及数据加密。 P25电台通常部署于公共安全单位用于例如警察、消防、救护车以及其他紧急救援服务工作,由手持终端、车载终端与中继台/基站组成
P25调制与阶段(Phase)
符合 P25 标准的技术已在两个主要阶段内部署,未来阶段尚在扩展中。
P25 Phase1
Phase 1标准的电台基于12.5 kHz 带宽的频分多址(FDMA)调制,使用IMBE声码器。 Phase 1 电台使用特殊的4 FSK 调制,也就是C4FM。数字传输中有9600bit/s的总信道吞吐量。在这9600bps的数据中,4400bps是由IMBE声码器产生的语音数据,2800bps用于前向纠错,其余的2400bps携带信令和其他控制功能数据。 为C4FM标准设计的接收器也可以解调CQPSK,因为CQPSK信号的参数被定义为单位时间内产生于C4FM相同的信号差。
这些系统涉及标准化的服务和设施规范,确保任何制造商的兼容用户无线电都能访问这些规范中描述的服务。其功能包括向后兼容和与其他系统的互操作性,跨越系统边界,不受系统基础设施的限制。此外,P25 标准套件为射频 (RF) 子系统提供了一个开放接口,以方便不同供应商系统的互连
P25 Phase2
P25 Phase2将 12.5 kHz 信道拆分成两个 6.25 kHz 时隙,基于时分多址(TDMA)使用AMBE+2声码器。一个语音通道仅需 6,000 比特/秒(包括纠错和信令)。
Phase2与Phase1不向后兼容(由于采用 TDMA调制),但多模 TDMA 无线电和集群系统在必要时能够以Phase1模式运行。由于P25无法由用户设置时隙,在没有同步源的情况下无法使用 TDMA 传输;因此终端对终端的常规直频通联则采用传统的 FDMA 调制。
第二阶段的实施最初计划是将 12.5 kHz 信道拆分成两个 6.25 kHz 时隙,即频分多址 (FDMA)。事实证明,在时分多址 (TDMA) 调制下使用原有的 12.5 kHz 频率分配提高了频谱利用率。不仅节省手持终端电池寿命,同时也使用户备能够在发射间隙监听并响应系统请求。
P25常规
P25不使用模拟哑音(CTCSS)和数字哑音(DCS)静噪系统。而是使用是在语音数据帧以外的网络访问代码(Network Access Code)——这是一个12bits的数据包前缀,被编制为3位16进制的代码,电台可以被编程为仅在接收正确的NAC时才允许通过音频信号。
而NAC是一个三位十六进制数字,因此有 4,096 种可能的 NAC 可供编程。
其中三种NAC 具有特殊功能:
- 0x293 ($293) – 默认 NAC
- 0xf7e ($F7E) – 设置该 NAC 的接收器将接收的任何NAC解码信号的音频
- 0xf7f ($F7F) – 设置为该NAC的中继台将解码转发所有NAC发射过来的信号,并编码为被转发的NAC
P25开放接口
P25标准定义了陆地移动无线电系统各组件之间的八个开放接口。这些接口包括:
通用空中接口 (Common Air Interface, CAI)——该标准规定了兼容无线电传输信号的类型和内容。无论是哪家制造商,使用CAI的无线电终端应该能够与任何其他CAI无线电终端通信。
用户数据外设接口(Subscriber Data Peripheral Interface)——该标准规定了P25设备连接到笔记本电脑或数据网络的端口
基地台接口(Fixed Station Interface)——该标准规定了一组强制性格式,使得数字语音、数据、加密和电话互连能够在基地台和P25设备之间互通的端口
调度控制台子系统接口(Console Subsystem Interface)——该标准规定调度控制台系统可通过该接口和P25设备互通
网络管理接口(Network Management Interface)——该标准规定了网络管理方案,允许管理集群系统的所有网络单元
数据网络接口(Data Network Interface)——该标准规定了集群系统与计算机、数据网络或外部数据源的连接
电话互连接口(Telephone Interconnect Interface)——标准指定了支持模拟和 ISDN 电话接口的公共交换电话网络 (PSTN) 接口
射频子系统间接口 ( ISSI )——该标准规定了集群系统之间的接口,允许它们连接到广域网,与其他集群系统连接
密钥注入接口 (KFI)——通过将未加密和加密的密钥从密钥注入设备 (KFD) 传输到包含加密功能的设备,实现加密密钥双向更新的传递协议
KMF 间接口 (IKI)——用于由不同密钥管理设施 (KMF) 管理的无线电之间的加密互操作性的接口
KFD-KMF 接口——KFD 和 KMF 之间的接口,用于由不同 KMF 管理的无线电(开发中)
P25加密
DES
AES-256(TP III级加密)
AES-GCM
ADP/RC4
具体就不讲了毕竟“业余无线电不允许加密”
关于P25与中国大陆
坊间传闻P25在中国大陆属于违禁品,也不知道什么人整出来的话然后人传人搞得大家都这么想,我觉得根本就没这回事。首先早年间国内(PEK与SHA)有关部门向天津摩托罗拉采购过最少两套P25集群系统作为研究用途(罢
其次某地铁路也向天津摩托罗拉采购了XTS手持台与QUANTAR中继台,至今仍在服役
说点题外话,香港警察(HKPF)的SDU也使用摩托罗拉APX手持台,但具体是什么样的集群系统配置我们暂且不得而知