公安行業寬帶帶寬需求

徐貴森　譚學治

第一級場景的帶寬需求量最小，而第三級的帶寬需求量最大，但在完成第三級任務時，地面無線通信設施往往被摧毀殆盡，而第二級任務發生的頻率相對較高，危害較大，波及面較廣，社會影響較嚴重。因此，建立PPDR寬帶無線網絡至少需要滿足完成第二級任務的一般需求。

目前，對于公共保護和救災議題的討論已經上升到國際層面，2012年世界無線電大會在確立下一研究周期議題時，將研究寬帶PPDR（Policy Protection Detection Response）相關的內容歸結在1.3議題中。其中，研究寬帶PPDR的頻點和帶寬需求也是其中的一項重要內容。公共安全部門是我國公共保護和救災的實施主體。目前使用UHF頻段（351—356MHz/361—366MHz；358—361MHz）用于以語音為主的窄帶無線通信；336—344MHz（部分優先使用）頻段，用于圖像傳輸。

國際上通常將關鍵任務分為以下3個不同PPDR任務場景：

（1）日常工作：指PPDR機構在其權限范圍內進行的例行操作。

（2）重大緊急事件/公眾事件：指公眾保護和潛在的救災機構在其權限特定范圍內需要做出響應的事件；不過，在其權限內的其他地方仍然需要其執行例行操作。

（3）救災：指由自然因素或人為因素引起。一般發生災難后，地面通信設施可能已經被破壞或無法滿足救災所需要的更高的通信需求。

考慮到不同PPDR關鍵任務的區域性帶寬需求，公安部門將PPDR任務進一步細分為以下3個等級：

第一級：包括出勤巡邏及日常警務事件處理等任務。業務需求相對單一，僅包含語音業務，視頻監控、視頻回傳、數據庫查詢、車輛定位等遠程數據傳輸。

第二級：包括防恐處突、大型交通事故、大型施工事故、公共衛生事件、國家領導出行、重要會議以及賽事保障等任務。這類任務需要基于原有的應急保障系統上臨時增加復雜的群組通信、數據及視頻傳輸，需要不同行業多部門協作。業務需求定義為需要大范圍跨部門的群組通信，遠程數據查詢及傳輸，視頻回傳、點對點高清視頻點播、群組視頻分發等多媒體業務。

第三級：包括地震、洪水、森林大火等，這類場景的原有通信系統或多或少遭到毀壞，需要快速建立應急通信系統并保障搶險救災的進行。該場景涉及語音、數據、視頻，需要提供給不同的部門使用，使用衛星通信是一種可靠的無線解決方案。

通過以上分析，不難發現第一級場景的帶寬需求量最小，而第三級的帶寬需求量最大，但在完成第三級任務時，地面無線通信設施往往被摧毀殆盡，而第二級任務發生的頻率相對較高，危害較大，波及面較廣，社會影響較嚴重。因此，建立PPDR寬帶無線網絡至少需要滿足完成第二級任務的一般需求。

對于可能需要的頻譜需求對應的應用場景進行分解分析。假設基于TD-LTE的集群系統也需要支持傳統語音業務，對于現有比較典型的12.2kbps的語音集群業務，需要4個資源塊（RB），對于20MHz的頻率帶寬有100個資源塊（RB）。假設60%的資源可以應用到群組業務，這樣可以用到群組的資源塊為60個資源塊（RB）。同時假設TD-LTE的上下行配比為UL：DL=2：2，那么在一個重復周期20ms內可以支持的群組數為60×2×4÷4=120個群組。

對于基于TD-LTE的集群系統來說，支持視頻傳輸是區別于現有的窄帶集群系統的特點之一。考慮到現有通用的視頻格式的種類，包括視頻寬度、播放速率、像素量化以及緩存圖像內存等要求，現在比較常用的為D1、720P、1080P等格式。D1格式需要800kHz帶寬，720P需要2MHz帶寬，高清1080P需要4MHz帶寬。結合PPDR的應用場景，假設高清視頻1080P的1路（4MHz），720P的1路（2MHz），D1的4路（3.2MHz），這樣估算下來視頻業務需要大約10MHz的帶寬。

基于上述分析，采用TD-LTE技術的集群系統，語音業務和視頻業務的預測的頻帶的總和為20+10=30MHz帶寬。

進一步，以第二級任務中最具一般性的銀行搶劫案為例，分析我國公安在完成一次關鍵任務中所需要的無線帶寬，結果是總頻譜需求約為27MHz。

因此，鑒于第二級任務在大城市發生較為頻繁，公共安全部門分配至少20MHz的帶寬可以滿足除災難場景以外的一般PPDR場景的需要。★endprint