Witen機動通信應急解決方案及其應用

覃忠賓 鼎橋通信技術有限公司解決方案工程師

陳迎鼎 橋通信技術有限公司通信標準工程師

Witen機動通信應急解決方案及其應用

覃忠賓 鼎橋通信技術有限公司解決方案工程師

陳迎鼎 橋通信技術有限公司通信標準工程師

基于TD-LTE技術的Witen機動通信應急解決方案通過高度集成化設計實現快速部署、靈活組網等應用特點，并在此基礎上有效支持視頻、語音集群、數據一體化寬帶多媒體數據傳輸，為突發災害、公共安全、熱點監控等場景下的應急調度指揮奠定了良好的通信基礎。

應急通信 集群 TD-LTE

1 引言

近年來，地震、冰雪、交通事故等各種自然災害、安全事故、群體事件、突發事件頻繁發生，社會維穩和搶險救災形勢嚴峻。事件發生時，為了提高應對決策的準確性、正確性和實時性，指揮中心需要及時獲得現場的圖像、視頻、語音等多媒體信息。然而，窄帶集群系統（模擬MPT-1327或者數字DMR，數字集群TETRA/ P25系統以及鐵路通信系統GSM-R）以語音集群通信為主，對可視化指揮、多媒體調度、數字寬帶接入等寬帶多媒體業務支持能力較差。與窄帶集群系統相比，基于TD-SCDMA/WiMAX/CDMA等技術的集群通信系統能夠提供一定程度多媒體數據傳輸能力，然而從技術標準演進和產業發展趨勢來看TD-SCDMA/ CDMA/WiMAX等技術制式最終均會向TD-LTE或者FDD LTE演進，而基于TD-LTE技術的B-TrunC寬帶集群系統系列標準于2014年11月成為ITU-R推薦的PPDR（公共保護與救災）寬帶集群空中接口標準，為集群通信從窄帶向寬帶過渡奠定了良好的標準基礎。

針對應急通信的實際需求和技術演進趨勢，基于B-TrunC標準設計的“Witen機動通信應急解決方案”集成了基站、核心網、調度等功能，一套系統即可實現豐富的多媒體調度功能（支持多業務并發，同時支持語音集群、數據、文字、圖片、視頻GIS等多業務聯合作業），即時獲取現場作業數據、圖像，進行實時錄入、交互、存儲，統一指揮調度，具有一體化、小型化的特點，適用于公安、消防、武警的應急救援、搶險救災、護衛車隊和城市熱點的通信補盲和現場指揮調度；同時，可以通過多種回傳方式進行靈活的二級組網，將前端的多媒體信息實時回傳到后方的監控中心或應急指揮中心，實現全局監控和協同調度指揮。

2 Witen機動通信應急解決方案

Witen機動通信應急解決方案包括車載單站系統和快速部署系統eRapid兩個子解決方案，前者適用于交通可達處提供通信覆蓋，后者易于搬運且可背負特性可將應急通信覆蓋進一步延伸到交通不便的區域。

2.1 車載單站系統

如圖1所示，Witen多媒體應急通信指揮車系統從網絡架構上可分為終端層、網絡層和應用層。

●終端層主要涵蓋車載終端、手持終端和CPE 3種終端類型，車載臺主要是在車載單站運動過程中提供集群呼叫及視頻監控業務；各種類型不同的智能專業手持終端配合多媒體調度服務器，一步提供端到端集成的全高清視頻、語音、GIS、短信、彩信、數據傳輸等業務；CPE類似于無線路由器，支持以太網、Wi-Fi、LTE多制式多設備路由互通，可以下掛多臺上網設備，亦可供二級組網接入使用。

●網絡層的中心交換單元集成了傳統基站設備的基帶處理單元BBU和EPC設備的功能，外接車頂部的射頻單元RRU，RRU連接的天線系統包含靜中通天線和動中通天線，分別滿足指揮車靜止狀態和運動狀態下的正常通信覆蓋需求；同時，中心交換單元對調度機提供接口，實現集群通信系統對語音和視頻等基礎和補充業務的調度和管理，調度機圖形化綜合調度系統實現語音、指令和視頻多種方式的通信和調度；此外，中心交換單元還對外部數據網應用服務器提供接口，完成用戶數據的路由和處理。車載網管部署于車載工控機上，用于管理相關的網絡層設備。

圖1 Witen應急通信車通信系統架構圖

●應用層包括調度臺、解碼器、異系統網關、衛星連接器、錄音錄像服務器等設備。調度臺可以看成是調度機的客戶端，供調度人員進行調度指揮操作。解碼器提供視頻上大屏的視頻格式轉換，可以根據不同的車載大屏，選擇不同類型的解碼器。異系統網關支持與固定電話、TETRA集群系統、PDT集群系統等異構通信系統的互聯和聯合調度。衛星連接器提供數據回傳的連接支持，便于進行二級組網。應用層與網絡設備層之間通過TPC/IP協議通信，提供語音集群、圖片文字、視頻服務、日志管理、定位等應用。

2.2 快速部署系統

圖2為Witen快速部署系統eRapid的邏輯結構圖，除去必要的天線、射頻單元eRRU、電池以外，主機箱里包含了集成了基帶處理單元BBU和EPC設備功能的eSCN231、多媒體調度機eMDC、交換機DES-108。而筆記本則集成了調度臺和網管的功能。如需支持二級組網，則要增加額外的衛星、微波通信設備進行數據回傳。eRapid既可安裝部署在某個固定地點也可以安裝部署在中小型SUV車上，在靜止或者運動過程中為周邊提供集群、數據和視頻通信。和車載通信系統相比，eRapid車上部署時無需進行車改仍可支持土路、碎石路下20～30km/h車速行駛超過200km情況下的正常工作。eRapid系統由于其高度集成化的設計，最快5min內即可完成整套網絡系統的搭建啟動工作，且在戶外短時間的小雨和大風情況下，主機箱和電源箱無需遮蔽就可以正常工作，而射頻箱和天饋箱在雨中可長時間工作。

3 Witen機動通信系統組網方案

應急通信指揮分為前線單站指揮和遠程協同指揮兩種應用場景。

在單站指揮場景下，應急通信車或者eRapid到達應急現場啟動后，在其無線覆蓋范圍內，工作人員可以使用手持臺、車載臺等移動監控設備，對現場的實時視頻信息進行采集，并通過無線基站將現場的視頻實時傳回到應急通信車的臨時指揮調度中心；eRapid臨時指揮調度中心或車載調度指揮中心可以根據回傳視頻迅速做出判斷，并通過調度臺向相關工作人員發送調度指令。

圖2 快速部署系統邏輯結構圖

表1 二級組網回傳方式比較

而遠程協同指揮則需要在上級指揮中心和現場指揮中心之間實現一定程度的現場信息共享，以提升聯合調度指揮的效率。上級指揮中心與應急現場指揮中心之間可以通過衛星回傳、微波回傳、CPE回傳及有線連接等方式實現二級組網，表1即為不同回傳方式進行二級組網的優劣勢情況比較。基于二級組網的技術方案，遠端的上級指揮中心可以與現場指揮中心和工作人員進行集群通信，可及時溝通信息、傳遞命令，實現高效的遠程指揮調度。圖3顯示了應急通信車或eRapid的現場指揮中心通過衛星回傳與上級指揮中心實現聯合調度指揮的場景。特別地，應急通信系統之間也可以進行遠程協同通信指揮，例如應急通信車之間可以通過衛星、微波或CPE回傳進行協同調度指揮，eRapid和eRapid/應急通信車之間可以通過衛星回傳進行協同調度指揮。

4 結束語

圖3 Witen機動通信應急系統組網示意圖

本文介紹了Witen機動通信應急解決方案的應用場景、系統結構和組網方式。Witen機動通信應急系統以其高度集成化的設計、靈活的組網方式和豐富的多媒體調度功能，獲得了眾多行業用戶的認可。應急通信車和eRapid系統在云南魯甸地震應急救災、南京青奧會元首級安保等重大事件上均發揮了積極的作用。在公共通信網絡中斷無法使用或者處于安全因素考慮不能使用公共通信網絡等情況下，Witen機動通信應急解決方案能夠及時有效地恢復或補充現場通信，并進行現場多媒體調度指揮。

1 CCSA.基于LTE技術的寬帶集群通信(B-TrunC)系統接口技術要求(第一階段)空中接口

Design andApplication of Witen Emergency Communication Solution

Based on TD-LTE technology,Witen emergency communication solution can well support fast deployment and flexible networking through high integrated design.This solution can support video,voice trunking and multimedia data transmission,which can well promise the communication requirement of emergency scheduling under various scenarios including disasters,public safety,hot spot monitoring,etc.

emergency communication,trunking communication,TD-LTE

2014-12-25）