公網對講機與傳統對講機的發展與融合分析

秦瑞倫　宋秦濤　趙兵兵

【摘? 要】近年來公網對講發展迅速，對傳統對講機市場造成了一定沖擊。從公網對講機和傳統對講機的特點出發，結合用戶使用場景詳細討論了兩類產品未來發展方向和融合方式，最后介紹了一種典型的融合方案和用戶使用場景。

【關鍵詞】PoC;集群;公專融合;應急通信

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2020.03.005? ? ? ? 中圖分類號：TN929.5

文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-1010（2020）03-0027-05

引用格式：秦瑞倫，宋秦濤，趙兵兵. 公網對講機與傳統對講機的發展與融合分析[J]. 移動通信， 2020，44（3）： 27-31.

Analysis on the Development and Combination of Public Network Intercom and Traditional Intercom

QIN Ruilun， SONG Qintao， ZHAO Bingbing

（Harbin Hytera Science&Technology Co.， Ltd.， Harbin 150028， China）

[Abstract]?In recent years， the rapid development of public network intercom has caused a certain impact on the traditional intercom market. Based on the characteristics of public network intercom and traditional intercom， the future development direction and fusion mode of these two products are discussed in detail in combination with the user usage scenarios. Finally， the paper introduces a typical fusion solution and user usage scenario.

[Key words]PoC; cluster; public-private fusion; emergency communication

0? ?引言

PoC（PTT over Cellular）公網對講起源于2005年6月開放移動聯盟 （OMA） 發布的OMA PoC V1.0技術規范，在公網的2.5G和3G時代整個行業發展一直比較緩慢[1]。直到公網進入4G時代，公網對講業務規模才出現了巨大增長，業內人士普遍認為公網對講足以與傳統對講機分庭抗禮。與此同時傳統對講機也從模擬時代過渡到了數字時代，并逐漸向寬帶集群發展。

近年來公網對講機發展迅速，各大廠商紛紛推出4G公網對講機，但由于產品功能單一，同質化競爭嚴重，企業被迅速拖入了價格戰的泥潭。與此同時傳統對講機已經完成了數字化升級，但是窄帶數字集群數據傳輸能力較弱，漸漸無法滿足用戶對數據業務的需求。各大廠商正在積極推出寬帶集群產品，不過建設和維護一張完善的寬帶集群網絡成本極其高昂，對于大部分用戶來說難以承受。公網對講天然具有完善的網絡設施和足夠的數據傳輸能力，因此對講機行業公網和專網長期共存，相互融合，互為補充，既是事實也是行業共識。

1? ?傳統對講和公網對講的差異

早期的對講機僅能支持PTT（Push-To-Talk，按下講話）業務，后來隨著技術的進步逐漸發展出了狀態消息、短信、定位、多媒體信息傳輸等業務，主要為了滿足用戶日益增長的指揮調度需求。

1.1? 傳統對講的特點

傳統對講機分為直通模式、中繼模式和集群模式，除了直通模式外其他兩種模式都需要基站設備支持，對于覆蓋要求比較廣的用戶，系統建設和維護費用極高，即使是一些強力部門如公安、武警、應急部等也只能實現重點區域的覆蓋。傳統對講系統與公網相比具有獨特的可靠性設計，以窄帶數字集群為例，如果基站鏈路故障，基站至少能夠完成基站內的組呼功能。在發生某些故障時基站甚至可以弱化成中繼臺，繼續為基站范圍內的用戶提供最基本的通信能力。

除了專網專用外，設備供應商通常會提供一套深度定制的指揮調度平臺，與用戶的業務緊密結合，提高用戶的工作效率。

在應急處突時，傳統對講機可以比較方便得建立臨時通信，比如直接把對講機調整為直通模式，或者調整為中繼模式，架設臨時中繼臺，再或者采用兼容數字對講機的專網無線自組網設備，迅速擴大對講機通信范圍。

1.2? 公網對講的特點

公網對講機的優勢在于利用現有公眾移動通信網絡，迅速為用戶提供PTT服務，節省巨額的建設成本和維護成本，大大縮短施工周期。依托于完善的運營商網絡，與傳統集群系統不同，公網對講不受地域、信道容量和帶寬的限制[2]。理論上可以提供所有窄帶數字集群系統甚至寬帶集群系統的服務。另外，公網無線信號可以很好地覆蓋室內，而一般城市級別的集群專網只能覆蓋路面，室內盲區較多。隨著運營商4G網絡的完善，以及即將到來的5G，公網對講機的服務質量、業務功能、成本低廉等優勢將更加突出。

同樣地，因為完全依賴公眾移動通信網絡，公網對講機一旦進入信號盲區就會完全失去作用，用戶沒有恢復通信的能力，完全依賴運營商新建或者維修基站，因此在應急處突時很難進行快速補盲。

由于傳統對講機通常需要較大的發射功率，和缺乏單芯片解決方案，所以專業對講機電池和主機體積通常都比較大，而公網對講機通常可以小巧很多。

2? ?用戶分析

傳統對講機可以粗略的分為公眾對講機、商業對講機和專業對講機。公眾對講機主要用于旅游、小型商業場所等，一般固定20個頻點，不可以開啟亞音頻靜噪功能，功率不超過0.5 W，操作簡單，無需辦理電臺執照;商業對講機主要用于商場、賓館、物流、港口等商業場所;專業對講機主要用于公安、軍隊、鐵路、應急等重要部門。 而公網對講機可以適應以上三類用戶的大部分需求，目前已經在物流、公安、鐵路、電力、旅游等場景得到廣泛應用。接下來我們針對各類用戶進行詳細分析。

2.1? 公眾對講機用戶

傳統公眾對講機只能以0.5 W的發射功率工作在不加密、不分組的20個固定信道上。受限于通信距離和私密性，其應用范圍受到很大限制，讓大部分“公眾”很難享受到PTT業務帶來的便捷。

公網對講機在該領域將會有較好的表現，首先不受通信距離的限制，其次通話內容也不會被其他人輕易聽到。產品形態也更靈活，除了專用的PoC對講機，還可以用手機安裝PoC應用軟件實現，也可以搭配無線PTT按鍵使用（例如藍牙按鍵），使產品使用更加方便、靈活。

在公眾對講機領域，公網對講機雖然會搶占一些傳統對講機的份額，但是更多的是開拓了新的用戶群，使PTT服務走進更多人的生活。

2.2? 商業對講機用戶

商業對講機用戶對通信服務質量有一定要求，而且通信網絡建設的資金相對充裕，下面按照網絡覆蓋范圍的大小和用戶的多少兩個方面進行討論：

（1）網絡覆蓋范圍廣并且用戶量大的場景。例如大型能源企業、物流、高速公路等行業，傳統對講系統要滿足此類需求需要建設大量的集群基站，投入非常高。當前傳統對講系統也只是保證重點區域的通信，不可能做到無縫覆蓋。而公網對講機采用的是成熟的公網運營商網絡，完善的覆蓋和巨大的容量是其天然優勢。

（2）網絡覆蓋范圍廣且用戶量小的場景，例如水文監測、林業等。傳統對講系統通常采用常規中繼臺聯網或者常規同播系統滿足此類需求，形成一張大而薄的通信網絡，系統建設和維護成本可接受，不受公網覆蓋的限制。特別是林業用戶場景，有大面積無人區，公網覆蓋盲區較多不適合采用公網對講方案。

（3）網絡覆蓋范圍小且用戶量大的場景，例如港口、大型工廠、大型商場等，傳統對講系統通常采用集群系統方案滿足此類要求，網絡規模較小，可以提供相對豐富的語音調度和數據業務，系統建設和維護成本適中。公網對講方案也能夠很好地滿足此類需求，所以在此場景下公網對講和專網對講存在競爭關系。

（4）網絡覆蓋范圍小且用戶量小的場景，傳統對講機能夠很好地滿足此類需求，網絡建設和維護成本低，在此場景下公網對講的運營商服務費用成為明顯的劣勢，所以傳統對講機有一定優勢。

綜上所述，在商業對講領域公網對講機和傳統對講機雖然在某些場景下存在著競爭，但是更多的是互補關系，公網對講擴展了PTT業務的應用范圍。

2.3? 專業對講機用戶

專業對講機的用戶對通信質量、系統可靠性、安全性和環境適應性能有較高要求，相應地也能夠接受更高的系統建設成本，接下來詳細討論公安和應急部門的需求場景和解決策略。

（1）公安用戶

公安用戶對系統可靠性要求較高，希望具有一定的應對突發事件的能力，所以獨立建網的意愿較強，目前全國中型以上城市大多已經完成專網窄帶集群系統的建設，但是專網集群系統的建設維護成本較高，通常僅能在市區能夠滿足路面的無縫覆蓋，市區外盲區較多甚至完全沒有信號覆蓋[3]。隨著全國各地公安信息化建設的穩步推進，專網窄帶數字集群的數據傳輸能力早已無法滿足當前需求，有些城市已經開始考慮建設專網寬帶集群系統，但是寬帶集群建設成本及其高昂，僅能實現重點區域的覆蓋，無法全面解決公安網絡數據傳輸能力弱的問題。

當前要解決公安集群覆蓋不足和數據傳輸能力弱等問題，最合理方案就是公網對講和專網對講的融合，包括對講機的融合和指揮調度系統的融合。終端融合是指同一部對講機既支持傳統對講機的常規和集群功能，又支持公網對講功能。這樣公安既保留一張能夠應付突發事件的語音通信網絡，又能實現盲區通信，還能利用公網4G/5G的高速傳輸能力，滿足信息化建設的需求。

（2）應急用戶

應急用戶對通信的需求相對復雜一些，首先能夠迅速建立起前線的通信，然后迅速建立起前線與后方的通信，要求利用一切能夠利用的手段保正通信正常，包括但不限于公眾移動通信網絡、有線通信網絡、固定集群系統、移動集群基站、衛星、寬帶自組網設備、窄帶自組網設備等。這就要求應急通信系統具有豐富的通信接口和完善的多網融合指揮調度能力。終端最好具備多種通信模式，比如同時支持公網對講模式、窄帶常規模式、窄帶自組網模式、窄帶集群模式等。

下面簡單舉例說明應急通信系統的應用模式。在事件發生時，如果公網不可用，首先利用便攜基站或者車載基站迅速實現現場通信覆蓋，同時利用衛星鏈路聯通前方基站與后方通信系統，然后根據現場情況使用便攜自組網基站對通信盲區進行覆蓋。如果公網可用就直接利用公網對講進行指揮調度，地下、隧道等覆蓋盲區采用自組網設備補充覆蓋。應急通信網的宗旨是盡最大努力保障通信的暢通，因此多網協同和多網融合在所難免，包括多網融合的對講機、多網融合的指揮調度平臺和多網融合的接入設備等。

3? ?典型公網對講與專網對講融合方案介紹

本節以一款市場上在售的產品為例，介紹一下公網對講與專網對講融合方案的具體架構和典型應用場景。

3.1? 海能達P-PoC6000系統介紹

P-PoC6000專業融合通信解決解決方案是海能達為專業用戶打造的，可融合專網窄帶集群、專網寬帶集群、公眾移動通信等網絡，可應付用戶日常工作和應急處突的指揮調度系統。其產品架構如圖1所示：

在該系統中終端可以通過窄帶集群（PDT/DMR集群）、LTE集群、公網、Wi-Fi等通信方式接入核心網，在網管、調度和服務端的控制和管理下實現各種指揮調度功能。

根據邏輯功能，P-PoC6000服務端可分為HSS（Home Subscriber Server，演進型歸屬用戶服務器）、 TCF（Trunking Control Function，集群控制功能）、TMF（Trunking Media Function，集群媒體功能）、PDTGW（Professional Digital Trunking Gateway，專業數字集群網關）、DBS（Database Server，數據庫服務器）、FRS（File Resource Server，文件資源服務器）、PRES（Presence Server，呈現服務器） 等邏輯實體。

該系統具有以下特點：

（1）一按即通

手機也可變成對講機，呼叫接續快，支持單呼、組呼等業務。

（2）雙模同號

雙模終端在不同網絡中可使用相同的號碼接入。

（3）混合組業務

將寬帶用戶和窄帶用戶進行混合編組，在寬帶系統或窄帶系統均可發起組呼業務。

（4）端到端加密

雙模終端支持端到端的語音加密。

（5）一鍵實時拍照/拍攝圖像回傳

寬帶終端支持一鍵實時拍照或拍攝后，自動將圖像數據傳輸至指定系統， 供調度臺查閱。

3.2? 典型應用場景

在2020年春節期間開始的抗擊新型冠狀病毒疫情期間，舉國上下眾志成城，抗擊新冠肺炎，除了戰斗在一線的醫護人員外，大批民警、協警、社區工作人員等參與到這場戰役中。其特點是參與人員多、工作范圍大、人員組成復雜，而且事發突然，對這樣一支臨時組建起來的龐大的隊伍，任何部門都不可能長期準備這么大規模的通信網絡，因此傳統通信手段很難做到統一指揮，相互配合。

而融合了專網、公網甚至Wi-Fi熱點的P-PoC6000系統卻可以很好地適應這種情況，典型場景如圖2所示。公安干警繼續使用他們的專網窄帶對講機或者雙模多經濟，其他關鍵崗位人員配發公網對講機，其他普通崗位的參與人員在手機端安裝PoC應用軟件，這樣就把所有參與人員納入了同一個指揮平臺下。除了傳統的語音對講和調度指揮外，得益于P-PoC6000系統對多媒體調度和多媒體數據采集的天然支持，調度員還可以迅速實現對重要卡點的視頻監控、事故現場的視頻上拉和獲取人員地理位置等重要信息。這樣指揮部就迅速擁有了一張覆蓋地域廣、用戶多、多層級的多媒體指揮調度網絡，將大大提高工作效率。

4? ?結束語

傳統對講機正在按照公網的發展軌跡逐步更新換代，現在看來寬帶集群已經與LTE明顯同質化，沒有模擬和窄帶時代的明顯區別，如何定位下一代專網產品，如何充分體現專網和公網的差異，如何體現專網存在的價值，將是我們未來研究的重點方向。

公網對講現在發展迅速，其服務和性能正在逐步接近傳統對講。公網對講機并不僅只是搶占傳統對講機的市場份額，更多是開拓了PTT業務的新市場，公網和專網對講長期共存、相互融合和優勢互補已成為業內的共識。

參考文獻：

[1]? ? ?徐童，廖建新. PTT/POC技術綜述[J]. 電信工程技術與標準化， 2004（5）： 56-60.

[2]? ? ?李俠宇，董曉魯. 淺議數字集群和3G網絡POC業務的關系[J]. 數字通信世界， 2007（1）： 45-48.

[3]? ? ?鄧馳，徐元圣，常鐵森，等. 公安專網寬窄帶融合技術的發展研究[J]. 警察技術， 2017（6）： 9-11. ★

作者簡介

秦瑞倫（orcid.org/0000-0002-2558-0641）：學士畢業于哈爾濱工業大學通信工程專業，現任哈爾濱海能達科技有限公司系統工程師，主要負責應急通信產品的用戶需求分析和產品架構設計。

宋秦濤：碩士畢業于哈爾濱工業大學測控技術與儀器專業，現任哈爾濱海能達科技有限公司副總經理，全面負責應急物聯網產品線的戰略規劃和運營管理。

趙兵兵：畢業于解放軍通信指揮學院（現國防科技大學信息通信學院），現任哈爾濱海能達科技有限公司應急產品BU總監，負責應急系列產品運營。