LTE助力公安行業(yè)三網(wǎng)融合

符東昇+徐貴森

符東昇

公安部第一研究所通信技術(shù)事業(yè)部

副研究員

徐貴森

公安部第一研究所通信技術(shù)事業(yè)部

工程師

【摘 要】

介紹了公安行業(yè)目前正在使用的三張無線通信網(wǎng)絡(luò)的基本情況，以及其承載的業(yè)務(wù)和運維模式。結(jié)合LTE技術(shù)的自身特點，詳細闡述了基于TD-LTE技術(shù)的公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)整合目前公安無線通信業(yè)務(wù)的可行性，以及該系統(tǒng)對公安行業(yè)現(xiàn)有終端形態(tài)和警務(wù)流程所帶來的深遠影響。

【關(guān)鍵詞】

應(yīng)急通信 寬帶無線多媒體集群系統(tǒng) TD-LTE

1 引言

應(yīng)急通信技術(shù)在保障公共安全部門處理突發(fā)事件和日常維穩(wěn)工作中發(fā)揮了巨大的作用[1，2]。以公安為例，應(yīng)急通信系統(tǒng)主要是指以語音調(diào)度為主，低速率數(shù)據(jù)傳輸為輔的集群系統(tǒng)，典型的系統(tǒng)包括：MPT1327、PDT、TETRA等。隨著公安部門需要處理事件內(nèi)容范圍的不斷擴大，同時其自身對辦公效率的要求不斷提高，使得傳統(tǒng)的窄帶無線通信系統(tǒng)的低速率傳輸能力無法滿足當(dāng)前的要求，公安部門開始借助公網(wǎng)2G/3G無線通信系統(tǒng)開展安全性要求較低的數(shù)據(jù)查詢和圖片傳輸?shù)南嚓P(guān)業(yè)務(wù)。隨著公安部門對于處置突發(fā)事件的及時性和事件本身的復(fù)雜性的不斷提升，傳統(tǒng)單純依靠語音指揮調(diào)度的窄帶系統(tǒng)已無法滿足可視化指揮調(diào)度的要求，點對點視頻無線傳輸系統(tǒng)應(yīng)運而生。窄帶集群通信系統(tǒng)、公網(wǎng)無線通信系統(tǒng)以及點對點視頻無線傳輸系統(tǒng)承載著公安部門絕大部分的業(yè)務(wù)需要。但由于三張無線通信網(wǎng)絡(luò)獨立運行，安全等級各異，標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，資源信息無法共享，使得終端無法互通，形態(tài)相對獨立，指揮調(diào)度業(yè)務(wù)流程無法進一步優(yōu)化，給公安信息化建設(shè)造成了巨大的阻礙。

文章緊緊圍繞目前公安在使用三張無線通信網(wǎng)絡(luò)過程中終端形態(tài)和業(yè)務(wù)流程存在的問題展開闡述，分析采用基于TD-LTE技術(shù)的公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)整合公安業(yè)務(wù)的可行性，提出隨之而來的公安終端融合以及業(yè)務(wù)流程優(yōu)化帶來的優(yōu)勢，并提出后續(xù)鞏固和擴大優(yōu)勢的幾點考慮。

2 公安無線通信網(wǎng)使用現(xiàn)狀

公安目前正在使用以下三張無線通信網(wǎng)絡(luò)分別主要承載語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)，具體包括：

350MHz窄帶語音集群通信系統(tǒng)：MPT1327模擬系統(tǒng)和PDT、TETRA等數(shù)字集群通信系統(tǒng)。主要以保障無線語音調(diào)度為主，目前已經(jīng)建成全國規(guī)模最大、覆蓋最廣、應(yīng)用最好的專用語音無線指揮調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)終端為對講機，形態(tài)如圖1（左）所示[3]。

公網(wǎng)2G/3G無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：利用3G技術(shù)，和現(xiàn)有3G公網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，配合一定的安全加密手段，輔助公安實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)庫訪問，公務(wù)圖片上傳和下載，以及移動辦公的文件交互等工作。出于安全方面的考慮，雖然采用了安全加密手段，但仍有大量數(shù)據(jù)交互業(yè)務(wù)禁止或限制在公網(wǎng)上實現(xiàn)。警務(wù)通終端是此類系統(tǒng)的典型終端代表，其形態(tài)如圖1（右）所示。

340MHz視頻無線傳輸系統(tǒng)：主要以傳輸應(yīng)急和監(jiān)控場合圖像為主，部署在336～344MHz頻段上，以2MHz的帶寬實現(xiàn)單向視頻傳輸，配備單兵無線圖像傳輸設(shè)備近千部，無線圖像傳輸中繼站2000余套。但目前公安干警日常執(zhí)勤時所佩戴的執(zhí)法記錄儀，如圖1（中）所示，只具有記錄現(xiàn)場錄像，并保存在本地的功能，無法實現(xiàn)無線視頻圖像回傳功能[4]。

圖1 公安民警日常裝備

如圖1所示的三類終端，由于其頻率、制式、承載的業(yè)務(wù)和使用對象的差異，無法有效的整合為單一設(shè)備，公安干警出勤只能佩戴多種無線通信終端，執(zhí)法時往往需要在多種終端之間交替操作，加之各終端電池需要保證至少8小時的續(xù)航能力，三件設(shè)備的重量和操作復(fù)雜性方面給公安民警執(zhí)勤帶來了很大困擾。

另外，隨著無線圖像傳輸技術(shù)的進步，公安傳統(tǒng)的以語音為主的指揮方式，漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸曨l傳輸和語音調(diào)度并重的多媒體可視化指揮調(diào)度方式。但由于現(xiàn)有點對點圖像傳輸系統(tǒng)的技術(shù)和帶寬限制，指揮員無法在后方對現(xiàn)場有一個全局的掌控，迫使其不得不親臨事發(fā)現(xiàn)場，督導(dǎo)作戰(zhàn)，這便是公安行業(yè)常常提到的指揮前移。公安行業(yè)在處理此類事件時，往往需要公安局長以及分管副局長抵達現(xiàn)場，親自指揮。針對事件規(guī)模較小、爆發(fā)地點較集中、影響范圍有限、涉及參與人員較少的小規(guī)模突發(fā)事件可以得到很好的及時處理，但對于大規(guī)模群體突發(fā)事件，由于個人指揮調(diào)度的局限性，面對此類事件時無法掌握全局的信息，可能導(dǎo)致指揮失利，釀成慘痛的后果以及巨大的經(jīng)濟損失，甚至威脅到前方指揮員的生命安全。

3 LTE技術(shù)促進終端形態(tài)和業(yè)務(wù)流程的

改變

LTE技術(shù)的發(fā)展給無線通信領(lǐng)域帶來了一場翻天覆地的變革。扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，全IP化的設(shè)計理念，使得其系統(tǒng)控制面延時小于100ms，業(yè)務(wù)面延時小于5ms，再配合TD-LTE系統(tǒng)特有的可根據(jù)應(yīng)用場景靈活變化的7種上下行時隙適配能力，無論從功能還是性能角度都越來越適合公安專網(wǎng)對于關(guān)鍵任務(wù)無線通信的需要。同時，也為公安目前剛剛商用的窄帶數(shù)字集群PDT系統(tǒng)的寬帶演進找到了方向。

3.1 公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)解決方案

公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)擁有一套允許多種模式接入的系統(tǒng)架構(gòu)，支持窄帶PDT基站、寬帶LTE基站以及其他無線接入技術(shù)的接入，從而實現(xiàn)了融合體系架構(gòu)下集群調(diào)度、圖像、視頻以及分組數(shù)據(jù)等寬窄帶融合的統(tǒng)一多媒體集群業(yè)務(wù)。公安寬帶無線多媒體數(shù)字集群系統(tǒng)由四個部分組成，包括：終端、接入子系統(tǒng)、交換控制平臺、調(diào)度應(yīng)用平臺。交換控制平臺包括交換控制中心（SCC）、互聯(lián)網(wǎng)關(guān)和注冊數(shù)據(jù)服務(wù)器（RDS）。調(diào)度應(yīng)用平臺包括調(diào)度臺（DC）、錄音/錄像服務(wù)器（ReS）、安全服務(wù)器（SeS）和應(yīng)用服務(wù)器（ApS）。該系統(tǒng)支持包括中低速模式和超高速模式及其他多種無線技術(shù)的接入，可以實現(xiàn)與其他數(shù)字集群系統(tǒng)、PSTN網(wǎng)絡(luò)、移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)和空天系統(tǒng)的互聯(lián)互通。endprint

3.2 公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)促進終端形

態(tài)統(tǒng)一

考慮到，公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)公安在窄帶集群通信系統(tǒng)、公網(wǎng)無線通信系統(tǒng)以及點對點視頻無線傳輸系統(tǒng)的所有傳統(tǒng)業(yè)務(wù)；能夠根據(jù)公安實際需要進而提供點對多點視頻傳輸?shù)纫幌盗行路f的多媒體業(yè)務(wù)；能夠高效整合傳統(tǒng)三張無線通信網(wǎng)絡(luò)的信息資源，在統(tǒng)一的調(diào)度應(yīng)用平臺進行資源共享和再分配。未來上述優(yōu)勢可能促進公安將其對講機、執(zhí)法記錄儀以及警務(wù)通等終端功能融合在統(tǒng)一的設(shè)備上，能接收公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)的統(tǒng)一指令和相關(guān)圖像和視頻信息，再配合根據(jù)不同警種的執(zhí)法實際需求所開發(fā)的應(yīng)用軟件，避免設(shè)備間重復(fù)操作的弊端，從而提升公安處置事件的辦事效率。

3.3 公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)改變公安警

務(wù)流程

由于LTE技術(shù)具有強大的數(shù)傳能力，在20M帶寬的情況下，上行速率可達50Mbps，下行速率可達100Mbps，這為公安可視化指揮調(diào)度提供了更加有力的支撐。傳統(tǒng)的2M點對點視頻傳輸系統(tǒng)，使用時只能傳輸一路現(xiàn)場標(biāo)清視頻圖像，而采用基于TD-LTE技術(shù)的公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)，不僅可以傳輸多路高清視頻圖像，而且可以將一路視頻資源分發(fā)到多個終端，再配合LTE技術(shù)自身具有的上下行時隙調(diào)整能力，可以靈活選擇視頻的清晰度和所占用的帶寬情況。使得未來公安在處理任何規(guī)模的突發(fā)事件時，均可實現(xiàn)指揮后移。即指揮員處理突發(fā)或重大事件時，只需要來到公安局指揮大廳打開屏幕，現(xiàn)場全方位的視頻圖像信息將會源源不斷地展現(xiàn)在視頻墻上，指揮員可根據(jù)事態(tài)的變化隨時調(diào)整視頻源的位置和清晰度，并將關(guān)鍵信息以最短的時間，通過語音、圖像、視頻或多媒體的形式下發(fā)到現(xiàn)場干警終端，實現(xiàn)高效的指揮和調(diào)度，順利的完成任務(wù)。

4 總結(jié)

從目前的發(fā)展形勢看，基于TD-LTE技術(shù)的公安寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)是最有可能整合公安正在使用的三張無線通信網(wǎng)絡(luò)，并隨之創(chuàng)造出一些新穎的功能和特性，但我們也應(yīng)該清晰的認識到，公安行業(yè)自身的特殊性和復(fù)雜性。首先，公安警種豐富，常見的警種便有交警、巡警、特警、社區(qū)民警等，而各警種對于執(zhí)勤時的業(yè)務(wù)需要不盡相同；其次，各警種之間的分工交叉嚴重，使得在聯(lián)合指揮調(diào)度以及信息共享時準(zhǔn)確性不高。如何能夠?qū)⒐矊拵o線多媒體集群系統(tǒng)更加緊密的貼近公安需求，更好的服務(wù)公安一線，是下一階段需要著重考慮的問題。

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