公安領域寬窄帶融合通信系統應用研究

唐國榮　帥培

關鍵詞：公安領域；寬窄帶融合；通信系統

在信息化時代背景下，警用專網的通信能力對警務工作效率和質量的影響越發明顯。隨著移動通信技術的發展和普及，積極開發基于寬窄帶融合技術的專網無線通信系統，已成為新時期提升公安機關警務工作時效性和應急事件處理能力的重要舉措之一。正因如此，分析和研究公安領域寬窄帶融合通信系統的開發應用必要性、構建方法及具體應用形式，顯得尤為重要。這不僅有助于推動警務工作的信息化建設，也為公安管理高質量發展提供了有力的支持和保障。

一、公安領域寬窄帶融合通信系統開發應用的必要性

隨著時代的發展，政府及百姓對公安管理工作提出了更高的要求，使得警務工作開展過程中涉及的信息體量顯著增大，因此對警用專網的通信能力提出了更高的需求。例如：①更強的圖像輸出能力。公安領域中，很多警務工作（行動）的開展，都需要以圖像或視頻的方式將現場情況傳輸給行動負責人，再基于對圖像信息的分析和評估來制定和下達適宜的指揮、調度命令，以此確保對整個行動的科學掌控。為滿足新時期公安管理工作的更高要求，警務行動負責人需要獲取到更全面、更清晰的圖像信息，以便從中提取出更多有價值的信息，以此進一步保證指揮、調度命令的合理性與準確性，因此對警用專網通信系統的圖像輸出能力提出了更高的要求。②更廣的網絡覆蓋面積。公安管理工作要求的提升，對移動警務工作的覆蓋范圍和效率質量也提出了更高的需求。而移動警務工作的開展離不開專網無線通信網絡的支持，因此，為進一步擴大移動警務工作的覆蓋范圍，需要專網無線通信網絡具備更廣的覆蓋面積[1]。

然而傳統以窄帶通信技術為主的警用專網通信系統，雖然能夠有效保證警務通信的安全性，但僅支持應急信息的共享和傳輸，不僅無法進行大規模圖像信息的采集和傳輸，而且通信網絡的覆蓋面積有限，因此難以滿足現階段警務工作中大規模數據信息的通信傳輸需求，無法為公安管理工作的高質量開展提供有力支持。

對于公安領域而言，窄帶通信技術和寬帶通信技術各具應用優勢，各自在不同的警務工作中發揮著不可替代的作用。若將兩種通信技術有機融合，使其優勢互補，便可在不對警務專網通信系統進行大幅度調整的情況下，顯著提升警務專網通信系統的通信能力，使其具備更強大的圖像信息輸出能力和更廣闊的網絡覆蓋面積，從而為公安管理工作的高質量開展提供有力支持。由此可見，公安領域寬窄帶融合通信系統的開發和應用，有助于打造自動化、多層級、科學化的警務聯合通信體系，可為新時期警務工作質量和效率的提升提供有力支持，因此具有顯著的必要性[2]。

二、寬窄帶融合通信系統組成及整體架構

（一）寬窄帶融合通信系統的組成

寬窄帶融合通信系統，主要由窄帶PDT 基站、寬帶P-LTE 基站、融合核心網設備、模擬常規中轉臺、統一指揮調度中心、公網站點、終端設備等構成。上述系統組成既能夠實現專網寬帶系統與警務窄帶系統的互聯互通，又能夠在寬窄帶專網未覆蓋區域，利用公網解決專網業務連續性的問題，以此大幅度提高警務工作中的信息傳輸能力[3]。

在寬窄帶融合通信系統中，融合核心網設備會利用多媒體融合通信平臺（MUC）來完成寬窄帶通信系統的互聯互通，即MUC 能夠根據使用需求對底層復雜的異構網絡組網細節進行屏蔽，使信息傳輸通道更加透明化，從而打破窄帶、寬帶、公網三個異構通信系統間的通信壁壘，提升通信系統對數據信息的兼容性。

在寬窄帶融合通信系統中，指揮調度中心集成有專網寬帶、公網寬帶、數字集群等系統，是不同制式系統之間實現互聯互通的重要基礎。在寬窄帶融合通信系統實際應用過程中，指揮調度中心可通過短信通知、單獨呼叫、組群呼叫等形式對多模終端用戶和PDT 終端用戶進行統一的指揮調度[4]。

（二）寬窄帶融合通信系統的整體架構

公安領域寬窄帶融合通信系統通常采用“現場”“前方指揮部”“后方指揮中心”三大層級架構，其中“現場”層次主要包含由LTE 現場覆蓋專網寬帶基站、寬帶中繼站、寬窄集群一體化站、窄帶終端、手持智能終端、監控設備、智能穿戴設備、執法記錄儀、警務終端等設備構成的信息采集模塊。在開展警務工作時，信息采集模塊可全程采集現場信息，并利用寬帶儲路和窄帶應急儲路將采集信息實時上傳至“前方指揮部”層級。由于同時使用了寬帶網絡和專網窄帶網絡，所以此層級具有較強的信息通信能力，能夠滿足大規模圖像信息輸出的通信需求，為警務工作的開展奠定良好基礎。“前方指揮部”層級主要包含系留無人機、應急指揮車、移動指揮終端、全融合指調系統、綜合網關、融合核心網、寬帶中繼站等設備。能夠利用寬窄帶通信網絡向“后方指揮中心”層級傳遞信息，并接收、執行“后方指揮中心”層級下達的指揮、調度命令，完成警務問題的處理。“后方指揮中心”層級由SBC（會話邊界控制器）、POC 核心網/ 數據庫、網管服務器、調度服務器、各級指揮中心構成。能夠對上傳數據信息進行科學分析，基于多方因素的考慮下達合理的警務工作指揮、調度命令。

上述寬窄帶融合通信系統，以B-Trunc4G 專網基站和4G/5G 寬帶自組網為核心，以動態幀技術、多天線技術、D2D（Device-2-Device）技術、自組網技術為支撐，將藍牙、Wi-Fi、窄帶集群語音、語音自組網、公網等多種通信技術有機整合，以此實現公網與專網、寬帶通信與窄帶通信的互聯互通、整合運用，不僅充分滿足了新時期警務工作可靠、快速、便攜性強、吞吐量高的通信鏈路設備需求，還能夠在缺乏基礎設施支持的情況下保障警務工作的快速部署和實施。

三、寬窄帶融合通信系統的關鍵技術

（一）雙模同號技術

基于雙模同號技術，保證公網與專網的雙通特性，是構建寬窄帶融合通信系統的關鍵。實際操作過程中，雙模同號技術的實現需要依托智能多模終端，該終端將5G、LTE、Wi-Fi 等寬帶通信技術與TETRA、DMR、PDT 等專網窄帶通信技術有效融合，既能夠實現公網電話通信，又能夠實現專網對講機通信，可保證數據業務和語音業務的同步進行。基于智能多模終端的上述功能特性，可在寬窄帶融合通信系統中使用相同的號碼接入PDT 窄帶系統和寬帶公網對講系統，通信過程中，系統會根據業務類型自動尋呼終端并自動切換到覆蓋范圍更廣、信號強度更高的通信網絡，以此最大限度保證通信的通暢性和信息傳輸質量，為警務工作的高質量開展提供有力支持。

（二）互通加密技術

警務工作通常具有一定的保密性要求，因此，互通加密技術也是構建寬窄帶融合通信系統的一項關鍵技術。互通加密技術指的是：在寬窄帶融合通信系統中，寬帶終端、雙模終端、窄帶終端之間始終以密文形式進行數據信息傳輸，信息發送前進行加密處理，傳輸過程中網絡和系統只負責透傳，不涉及解密，信息僅在接收終端進行解密，以此最大限度保證警務通信的安全性和保密性。目前，互通加密技術可分為“硬加密”和“軟加密”兩種形式。其中硬加密系統由加密TF 卡、移動終端管理系統（MDM）、密鑰管理系統（KMS）組成。其加密原理為：KMS 根據加密策略實時更新密鑰，然后由MDM 將密鑰信息下發到加密TF 卡上，完成密鑰的創建與更新，最后通過插入TF 卡的方式對通信信息進行加密處理。而軟加密系統則由加密Lib 庫、MDM 服務器、密鑰加載客戶端組成。其加密原理為：密鑰加載客戶端將基于加密策略生成的密鑰下發到MDM服務器上，然后由MDM 服務器根據終端管理策略將密鑰下發至各個雙模終端，最后雙模終端利用加密Lib 庫對通信信息進行加密處理[5]。

四、寬窄帶融合通信系統在警務工作中的應用

（一）在勤務管理中的應用

寬窄帶融合通信系統的開發和應用可幫助勤務管理人員隨時了解地面警員的勤務狀態、統計各部門的執勤情況，從而大幅度提升勤務數據的管理能力，進一步提升公安機關的勤務管理水平。

在公安領域，勤務數據管理可分為“基礎性的數據管理”和“動態化的數據管理”兩部分。前者是以實際工作中的單位信息、上下級指揮體系等各類關系為依據，來構建勤務數據的對應關系，如：部門、警種、警號、終端類型、終端組號、終端個號等。再根據對應關系對勤務數據進行科學管理。后者是根據前端的設備位置信息及工作狀態，來了解執勤警力、支援警力等警務狀況，以此實現勤務數據的宏觀管理。將寬窄帶融合通信系統與勤務管理系統有機整合，可基于寬窄帶融合通信系統“現場”層級的信息采集模塊，實時統計當前執勤的警務人員數量、所處位置及執勤時間，然后利用寬窄帶融合通信網絡將采集數據實時共享給勤務管理系統。此時，勤務管理系統會根據前端采集的數據信息，對勤務數據進行分析整理，根據管理需求生成相應的統計數據表，并按指定警情分布密度（單位面積內警情數量）對指定時間段內的勤務數據進行智能分析，根據分析結果在指揮調度地圖中標示出多個告警區域及危險級別。從而幫助勤務管理者做出更合理的指揮調度決策，切實提升勤務管理的質量和效果[6]。

（二）在空中監控中的應用

隨著公安管理工作要求的不斷提高，現階段公安機關在執行重大活動安全保障任務時，通常會使用警用無人機對活動區域進行空中監控，以此全方位地獲取現場圖像信息，以便及時發現和處理安全風險，保證警務工作的質量。

而寬窄帶融合通信系統的開發和應用，則能夠顯著提升警用無人機空中監控任務的執行質量。具體表現為：基于寬窄帶融合通信技術，可顯著提升警用無人機的圖像信息傳輸能力，不僅能夠實現大體量圖像、視頻信息的快速傳輸，保證空中監控畫面的實時性，還能夠保證圖像信息傳輸的穩定性，提高航拍畫面的清晰度及監控畫面放大、縮小、切換的流暢性，從而大幅度提升空中監控的質量。同時，基于寬窄帶融合通信系統的互通加密技術，在進行空中監控時，可有效避免指揮信息、影像信息、語音信息發生泄露，確保安全保障和警務工作的保密性[7]。

（三）在移動巡邏中的應用

雖然現階段大部分城市中都設置分布有大量的視頻監控攝像頭，但這些攝像頭多為固定式的，監控視野具有明顯的局限性。因此，城市中依然存在較多的監控盲區，難以真正實現城市治安情況的動態化、無死角監控。對此，很多城市都會通過移動巡邏的方式來加大治安管理力度。此背景下，寬窄帶融合通信系統的開發和應用，為公安機關移動巡邏工作的開展提供了有力的技術支持，使移動巡邏警務工作的實效性得到顯著的提升。例如寬窄帶融合通信系統的應用，可大幅度提升移動巡邏車上的監控攝像頭的圖像信息傳輸速度和質量，一旦出現緊急情況，移動巡邏車上的監控攝像頭會第一時間利用LTE 寬帶網絡將現場追蹤采集的視頻信息上傳至后方指揮中心，同時，移動巡邏警務人員也可利用窄帶集群網絡向后方指揮中心實時匯報現場情況。根據寬窄帶融合通信系統傳回的圖像、語音信息，后方指揮中心能夠準確掌握現場情況，并配合移動巡邏警務進行應急情況的處理。例如警務人員在移動巡邏過程中發現有人實施搶劫并駕車逃逸，會駕駛移動巡邏車輛追蹤犯罪車輛并通過雙模終端向指揮中心匯報。此過程中，車載攝像頭也會自動采集并上傳犯罪車輛的圖像信息和車牌信息。根據前端的反饋信息，后方指揮中心會利用語音集群對講功能進行現場指揮和警力調配，以便在最短的時間完成應急處置[8]。

（四）在應急通信中的應用

應急通信是寬窄帶融合通信系統在警務工作中的一個重要應用形式。例如：在無法通信網絡覆蓋的區域執行警務任務時，可向現場調配的裝載有車載LTE 基站和車載PDT 基站的移動應急指揮車，基于寬窄帶融合通信技術，臨時在現場建立起無線通信覆蓋網絡。然后為現場警務人員配備同時支持PDT 和LTE 的智能對講機，以此實現現場的應急通信。此應急通信網絡下，可利用LTE 寬帶網絡進行圖像信息傳輸，利用PDT 窄帶網絡進行遠距離無線語音通信，利用移動指揮車的衛星、微波鏈路，與后方指揮中心保持通信。從而保證無線通信網絡覆蓋區域的警務工作的有效開展。

五、結束語

綜上所述，警務寬窄帶融合通信系統的開發和應用是公安領域通信技術創新發展的必然趨勢。新時期背景下，各地區公安機關應深刻認識到寬窄帶融合通信系統開發應用的必要性和重要性，在全面了解其系統組成、總體架構及關鍵技術的基礎上，加大警務寬窄帶融合通信系統的開發力度，將其廣泛、靈活地應用到各項警務工作中，充分借助其技術優勢，來提高警務工作的質量和效果。

作者單位：唐國榮 帥培 武漢市公安局科技信息化處