融合通信技術在警用通信中的應用

李 龍，袁 勇，鄭 偉

(1.遵義市公安局，貴州 遵義 563000；2.遵義師范學院 信息工程學院，貴州 遵義 563006)

0 引言

我國警用無線通信從20世紀50年代開始，已經從模擬模式向數字模式發展，如今主要使用具有中國自主知識產權的集群通信標準PDT窄帶集群通信系統實現語音、定位、短消息的傳輸。隨著社會的快速發展，以語音為主的通信已經無法滿足警務實戰化的需求，以視頻通信為主的多媒體數字通信技術已成為趨勢。如何保證原有大量設備在正常使用的情況下，實現警務通信現代化升級是一個非常關鍵的問題。融合通信技術為兼容原有設備、減少重復投資、擴大信號覆蓋范圍等問題提供了很好的解決方案。任何指令的傳達都離不開通信通道，而無線通信是警務工作中信息傳遞和組織指揮的重要工具，保障著指揮調度中指令下達、接收的及時性，關系著整個社會層面的穩定。

1 目前警用無線通信的狀況

隨著城市化步伐的加快和城市信息化的發展，日常警務工作如何能夠更加快速、高效地應對突發事件、自然災害、群體活動，如何保障調度通信穩定、高質、暢通，實現統一的指揮調度，已成為一個熱點問題。目前警用無線通信系統主要是以PDT窄帶專網集群對講為主，該系統在日常警務活動中發揮了非常重要的作用。公安信息化應用已深入發展，公安民警對移動中的公安數據應用需求越來越強烈，要求能夠實時查詢、錄入、使用PGIS系統、移動辦公等，指揮員需要了解轄區警力、警情、各類支撐資源情況，實現可視化、扁平化、智能化的指揮調度，這些都需要高帶寬網絡支撐[1]。由于窄帶專網業務單一、帶寬小、無法滿足以視頻通信指揮為主的多媒體指揮調度，一旦發生重大突發事件，將無法實現將現場的視頻實時傳輸到指揮中心和上級機關，供指揮員精確了解現場情況，為決策提供依據。

2 當前主流警用無線通信技術

2.1 PDT窄帶專網集群

PDT(Police Digital Trunking)標準是具有中國自主知識產權的集群通信標準，著眼未來數字對講技術發展方向，可滿足多數集群通信行業用戶的需求。采用獨立建站和大區制覆蓋能滿足全市主要區域信號覆蓋需求[2]。在各類突發事件中，PDT窄帶專網集群能迅速接入公安現有GIS調度平臺，實現靈活組網、高效率指揮調度、提供高質量的穩定的語音、定位、短消息功能，并具有信道專享、迅速響應、安全保密的特點。

2.2 B-TrunC寬帶專網集群

寬帶集群通信(Broadband Trunking Communicat ion，B-TrunC)是由寬帶集群產業聯盟組織制定的基于TD-LTE的“LTE數字傳輸+集群語音通信”專網寬帶集群系統標準，能實現語音、視頻、數據等多媒體集群調度，具有信道專享、帶寬靈活、高頻譜效率、低時延、高可靠性的特征，能夠滿足專業用戶對語音集群、寬帶數據、應急指揮調度等業務的需求，但也存在需要獨立建設1.4 G TD-LTE專網基站、單基站覆蓋范圍小、建設成本非常高等問題[3-5]。

2.3 POC公網寬帶集群

POC[PTT (Push-To-talk)Over Cellular)]是移動通信網絡的公網集群對講通信。由于POC使用便利、沒有距離限制、覆蓋廣、成本低的特點，尤其是當下4G網絡基本全覆蓋下，POC集群對講更凸顯它天然的優勢，能實現大范圍語音、視頻、數據等多媒體集群調度，在VPN專網下大大提升網絡的安全性，并且具有無須單獨建站、使用成本較低的優點，但也存在信道不專享等缺點。

2.4 3種集群模式的優缺點分析

3種集群模式的優劣勢對比如表1所示。

表1 3種集群模式的優劣勢對比

3 融合通信技術融合3種模式優勢

目前主流的集群通信模式中，B-TrunC寬帶專網集群的高帶寬、專享性最能滿足警用無線通信的實戰條件，但由于其建設成本過高，注定不會在大范圍、全區域地建設1.4G TD-LTE專網，以致信號覆蓋不足，無法真正滿足現代警務的無線通信需求。只使用任何一種單獨的方式都無法很好地結合實際情況滿足警務實戰的需求，而通過運用融合通信技術，能很好地整合3種模式的資源優勢，實現警務工作的語音、文本、圖像等多媒體信息傳輸。基于寬窄帶、公專網的融合通信技術實現了350 M窄帶專網、1.4G TD-LTE寬帶專網、VPN網能夠在轄區內實現分級覆蓋、重點保障，運用融合通信技術，實現B-TrunC寬帶專網集群、PDT窄帶專網集群、POC公網寬帶集群在語音、視頻、數據業務互通，實現三網合一，確保全域信號覆蓋，全域指揮調度可達。現以一個地級市為例進行融合通信的實現，首先將警務活動區域按照重要級別劃分為核心區域、重點區域、一般區域，然后按重要級別進行網絡覆蓋建設，保護原有投資不浪費，支持新需求。

3.1 核心區域

核心區域如政府辦公點、廣場、體育館、火車站、汽車站、碼頭、公交站、核心商區等對屬于公安核心業務保障區域。由于核心區域必然具備人員流量非常高、管控風險高、多發事故等特征，而運營商網絡提供的通道是共享的，無法在警務活動開展時保障視頻指揮傳輸的流暢，所以要想實現多媒體方式的通信必定建設獨享專網，以保障警用無線通信通道的暢通。建立1.4G TD-LTE數字寬帶專網，實現可視化指揮調度，同時為移動警務應用提供大帶寬服務，最終實現B-TrunC寬帶專網集群+PDT窄帶專網集群+POC公網寬帶集群共同覆蓋、共同使用，保障核心區域有3種網絡覆蓋、3種通信手段，互為冗余，以實現最穩定保障。

3.2 重點區域

重點區域如城市道路、住宅小區、工廠、辦公樓、鄉鎮等屬于公安重點保障區域，建設350 M窄帶數字專網，實現集群語音調度。在重點區域內，首先有窄帶專網保障語音通信的獨享，再結合運營商提供的公網建立VPN安全通道，實現多媒體方式的視頻通信。最終實現PDT窄帶專網集群+POC公網寬帶集群共同覆蓋、共同使用，保障重點區域有兩種網絡覆蓋、兩種通信手段，互為冗余，以實現穩定保障。

3.3 一般區域

一般區域除核心區域、重點區域以外的公安管轄地區，如偏遠農村、森林、山區等。這些地區人員少、活動少，若專網覆蓋到位將大大提高建設成本，與本地實際情況不符。所以對于專網難以覆蓋的偏遠區域，采用運營商公網VPN安全接入方式，因為人員使用少，反而運營商公網的帶寬通道比較有保障，可以實現可視化指揮調度。最終整個警務活動地區運用運營商提供的移動網絡實現POC公網寬帶集群，能實現最基本的警務通信保障。

4 實現方式

運用融合通信技術，建立融合通信平臺，將PDT窄帶專網集群系統、B-TrunC寬帶專網集群系統、POC公網寬帶集群系統接入，每個系統按照自己的協議格式進行內部傳輸，系統間無論是語音、視頻、數據都通過融全通信平臺進行統一轉碼、轉發、形成每個系統可以解析的格式。如PDT與B-TrunC進行通信，PDT終端發出的一條語音，通過融合平臺轉碼再發到1.4G終端上就能正常解析聽到原音，反之也一樣。

(1)PDT終端通過接入PDT專網服務器，實現窄帶集群業務，PDT專網服務器對接融合平臺服務器，實現PDT和B-TrunC系統間互通。

(2)1.4G終端通過接入1.4G TD-LTE專網，使用B-TrunC協議在融合平臺服務器，實現寬帶集群業務。

(3)公網警務通終端通過安裝運營商特定VPN的SIM卡，接入VPN網，同時安裝指揮調度軟件接入融合平臺服務器，實現寬帶集群業務。融合通信組網結構如圖1所示。

圖1 融合通信組網結構

5 結語

隨著公安體系信息化建設的發展，寬帶化不可避免，可以看到任一網絡都有其局限性，公、專、寬、窄的融合通信可以同時利用多種網絡優勢來滿足公安業務的需求。公網彌補專網覆蓋尤其是室內覆蓋的不足，窄帶專網彌補寬帶網絡短時間內無法覆蓋城市邊緣、鄉村、道路的問題，寬帶專網解決重點城市、重點區域保障對視頻、容量的迫切需求，融合技術保證各種業務的有效覆蓋和隨需使用，滿足現代公安警用實戰化通信要求，為公安指揮調度業務提供強有力的支撐。