关键词:PDT窄带专网集群;B-TrunC宽带专网集群;VPN网;融合通信
引 言
我国警用无线通信从20世纪50年代开始,已经从模拟模式向数字模式发展,如今主要使用具有中国自主知识产权的集群通信标准PDT窄带集群通信系统实现语音、定位、短消息的传输。随着社会的快速发展,以语音为主的通信已经无法满足警务实战化的需求,以视频通信为主的多媒体数字通信技术已成为趋势。如何保证原有大量设备在正常使用的情况下,实现警务通信现代化升级是一个非常关键的问题。融合通信技术为兼容原有设备、减少重复投资、扩大信号覆盖范围等问题提供了很好的解决方案。任何指令的传达都离不开通信通道,而无线通信是警务工作中信息传递和组织指挥的重要工具,保障着指挥调度中指令下达、接收的及时性,关系着整个社会层面的稳定。
1 目前警用无线通信的状况
随着城市化步伐的加快和城市信息化的发展,日常警务工作如何能够更加快速、高效地应对突发事件、自然灾害、群体活动,如何保障调度通信稳定、高质、畅通,实现统一的指挥调度,已成为一个热点问题。目前警用无线通信系统主要是以 PDT窄带专网集群对讲为主,该系统在日常警务活动中发挥了非常重要的作用。公安信息化应用已深入发展,公安民警对移动中的公安数据应用需求越来越强烈,要求能够实时查询、录入、使用PGIS系统、移动办公等,指挥员需要了解辖区警力、警情、各类支撑资源情况,实现可视化、扁平化、智能化的指挥调度,这些都需要高带宽网络支撑[1]。由于窄带专网业务单一、带宽小、无法满足以视频通信指挥为主的多媒体指挥调度,一旦发生重大突发事件,将无法实现将现场的视频实时传输到指挥中心和上级机关,供指挥员精确了解现场情况,为决策提供依据。
2 当前主流警用无线通信技术
2.1 PDT窄带专网集群
PDT(Police Digital Trunking)标准是具有中国自主知识产权的集群通信标准,着眼未来数字对讲技术发展方向,可满足多数集群通信行业用户的需求。 采用独立建站和大区制覆盖能满足全市主要区域信号覆盖需求[2]。 在各类突发事件中,PDT窄带专网集群能迅速接入公安现有GIS调度平台,实现灵活组网、高效率指挥调度、提供高质量的稳定的语音、定位、短消息功能,并具有信道专享、迅速响应、安全保密的特点。
2.2 B-TrunC宽带专网集群
宽带集群通信(Broadband Trunking Communication ,B-TrunC)是由宽带集群产业联盟组织制定的基于TD·LTE的“LTE数字传输+集群语音通信”专网宽带集群系统标准,能实现语音、视频、数据等多媒体集群调度,具有信道专享、带宽灵活、高频谱效率、低时延、高可靠性的特征,能够满足专业用户对语音集群、宽带数据、应急指挥调度等业务的需求,但也存在需要独立建设1.4G TD·LTE专网基站、单基站覆盖范围小、建设成本非常高等问题[3-5]。
2.3 POC公网宽带集群
POC[PTT(Push-To-talk)Over Cellular]是移动通信网络的公网集群对讲通信。 由于POC使用便利、没有距离限制、覆盖广、成本低的特点,尤其是当下4G网络基本全覆盖下,POC集群对讲更凸显它天然的优势,能实现大范围语音、视频、数据等多媒体集群调度,在VPN 专网下大大提升网络的安全性,并且具有无须单独建站、使用成本较低的优点,但也存在信道不专享等缺点。
2.4 3种集群模式的优缺点分析
3种集群模式的优劣势对比如表1所示。
3 融合通信技术融合3种模式优势
目前主流的集群通信模式中,B-TrunC 宽带专网集群的高带宽、专享性最能满足警用无线通信的实战条件,但由于其建设成本过高,注定不会在大范围、全区域地建设1.4G TD·LTE专网,以致信号覆盖不足,无法真正满足现代警务的无线通信需求。 只使用任何一种单独的方式都无法很好地结合实际情况满足警务实战的需求,而通过运用融合通信技术,能很好地整合 3 种模式的资源优势,实现警务工作的语音、文本、图像等多媒体信息传输。 基于宽窄带、公专网的融合通信技术实现了350M窄带专网、1.4G TD·LTE宽带专网、VPN网能够在辖区内实现分级覆盖、重点保障,运用融合通信技术,实现B-TrunC 宽带专网集群、PDT窄带专网集群、POC公网宽带集群在语音、视频、数据业务互通,实现三网合一,确保全域信号覆盖,全域指挥调度可达。现以一个地级市为例进行融合通信的实现,首先将警务活动区域按照重要级别划分为核心区域、重点区域、一般区域,然后按重要级别进行网络覆盖建设,保护原有投资不浪费,支持新需求。
3.1 核心区域
核心区域如政府办公点、广场、体育馆、火车站、汽车站、码头、公交站、核心商区等对属于公安核心业务保障区域。 由于核心区域必然具备人员流量非常高、管控风险高、多发事故等特征,而运营商网络提供的通道是共享的,无法在警务活动开展时保障视频指挥传输的流畅,所以要想实现多媒体方式的通信必定建设独享专网,以保障警用无线通信通道的畅通。建立1.4G TD·LTE数字宽带专网,实现可视化指挥调度,同时为移动警务应用提供大带宽服务,最终实现B-TrunC宽带专网集群+PDT窄带专网集群+POC公网宽带集群共同覆盖、共同使用,保障核心区域有3种网络覆盖、3种通信手段,互为冗余,以实现最稳定保障。
3.2 重点区域
重点区域如城市道路、住宅小区、工厂、办公楼、乡镇等属于公安重点保障区域,建设350M窄带数字专网,实现集群语音调度。在重点区域内,首先有窄带专网保障语音通信的独享,再结合运营商提供的公网建立VPN 安全通道,实现多媒体方式的视频通信。最终实现PDT窄带专网集群+POC公网宽带集群共同覆盖、共同使用,保障重点区域有两种网络覆盖、两种通信手段,互为冗余,以实现稳定保障。
3.3 一般区域
一般区域除核心区域、重点区域以外的公安管辖地区,如偏远农村、森林、山区等。 这些地区人员少、活动少,若专网覆盖到位将大大提高建设成本,与本地实际情况不符。 所以对于专网难以覆盖的偏远区域,采用运营商公网VPN安全接入方式,因为人员使用少,反而运营商公网的带宽通道比较有保障,可以实现可视化指挥调度。 最终整个警务活动地区运用运营商提供的移动网络实现 POC 公网宽带集群,能实现最基本的警务通信保障。
4 实现方式
运用融合通信技术,建立融合通信平台,将PDT窄带专网集群系统、B-TrunC宽带专网集群系统、POC公网宽带集群系统接入,每个系统按照自己的协议格式进行内部传输,系统间无论是语音、视频、数据都通过融全通信平台进行统一转码、转发、形成每个系统可以解析的格式。如 PDT与B-TrunC进行通信,PDT终端发出的一条语音,通过融合平台转码再发到1.4G终端上就能正常解析听到原音,反之也一样。
(1)PDT终端通过接入PDT专网服务器,实现窄带集群业务,PDT专网服务器对接融合平台服务器,实现 PDT和B-TrunC系统间互通。
(2)1.4G终端通过接入1.4G TD·LTE专网,使用B-TrunC协议在融合平台服务器,实现宽带集群业务。
(3)公网警务通终端通过安装运营商特定VPN的SIM卡,接入VPN网,同时安装指挥调度软件接入融合平台服务器,实现宽带集群业务。 融合通信组网结构如图1所示。
5 结语
随着公安体系信息化建设的发展,宽带化不可避免,可以看到任一网络都有其局限性,公、专、宽、窄的融合通信可以同时利用多种网络优势来满足公安业务的需求。公网弥补专网覆盖尤其是室内覆盖的不足,窄带专网弥补宽带网络短时间内无法覆盖城市边缘、乡村、道路的问题,宽带专网解决重点城市、重点区域保障对视频、容量的迫切需求,融合技术保证各种业务的有效覆盖和随需使用,满足现代公安警用实战化通信要求,为公安指挥调度业务提供强有力的支撑。
参考文献
[1] 张伟学.融合通信在应急指挥调度的应用[J].集成电路应用,2020(5)::8-89.
[2] 陈庆程,王品勇,王琢.基于PDT大数据的一体化通信指挥保障平台设计与应用[J].警察技术,2021(2):36-38.
[3] 牟佳.公网对讲在专业移动通信领域警务工作中的应用探讨[J].警察技术,2018(5):36-38.
[4] 全峻峰.公安宽带集群多媒体业务联动应用初探[J].警察技术,2020(6):37-40.
[5] 林丽梅,蔡剑锋.天地空融合通信在消防应急通信保障中的应用[J].电子世界,2020(8):204.