公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)應(yīng)用研究

唐國榮　帥培

關(guān)鍵詞：公安領(lǐng)域；寬窄帶融合；通信系統(tǒng)

在信息化時(shí)代背景下，警用專網(wǎng)的通信能力對(duì)警務(wù)工作效率和質(zhì)量的影響越發(fā)明顯。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和普及，積極開發(fā)基于寬窄帶融合技術(shù)的專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)，已成為新時(shí)期提升公安機(jī)關(guān)警務(wù)工作時(shí)效性和應(yīng)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(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用必要性、構(gòu)建方法及具體應(yīng)用形式，顯得尤為重要。這不僅有助于推動(dòng)警務(wù)工作的信息化建設(shè)，也為公安管理高質(zhì)量發(fā)展提供了有力的支持和保障。

一、公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的必要性

隨著時(shí)代的發(fā)展，政府及百姓對(duì)公安管理工作提出了更高的要求，使得警務(wù)工作開展過程中涉及的信息體量顯著增大，因此對(duì)警用專網(wǎng)的通信能力提出了更高的需求。例如：①更強(qiáng)的圖像輸出能力。公安領(lǐng)域中，很多警務(wù)工作（行動(dòng)）的開展，都需要以圖像或視頻的方式將現(xiàn)場(chǎng)情況傳輸給行動(dòng)負(fù)責(zé)人，再基于對(duì)圖像信息的分析和評(píng)估來制定和下達(dá)適宜的指揮、調(diào)度命令，以此確保對(duì)整個(gè)行動(dòng)的科學(xué)掌控。為滿足新時(shí)期公安管理工作的更高要求，警務(wù)行動(dòng)負(fù)責(zé)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(jià)值的信息，以此進(jìn)一步保證指揮、調(diào)度命令的合理性與準(zhǔn)確性，因此對(duì)警用專網(wǎng)通信系統(tǒng)的圖像輸出能力提出了更高的要求。②更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積。公安管理工作要求的提升，對(duì)移動(dòng)警務(wù)工作的覆蓋范圍和效率質(zhì)量也提出了更高的需求。而移動(dòng)警務(wù)工作的開展離不開專網(wǎng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的支持，因此，為進(jìn)一步擴(kuò)大移動(dòng)警務(wù)工作的覆蓋范圍，需要專網(wǎng)無線通信網(wǎng)絡(luò)具備更廣的覆蓋面積[1]。

然而傳統(tǒng)以窄帶通信技術(shù)為主的警用專網(wǎng)通信系統(tǒng)，雖然能夠有效保證警務(wù)通信的安全性，但僅支持應(yīng)急信息的共享和傳輸，不僅無法進(jìn)行大規(guī)模圖像信息的采集和傳輸，而且通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積有限，因此難以滿足現(xiàn)階段警務(wù)工作中大規(guī)模數(shù)據(jù)信息的通信傳輸需求，無法為公安管理工作的高質(zhì)量開展提供有力支持。

對(duì)于公安領(lǐng)域而言，窄帶通信技術(shù)和寬帶通信技術(shù)各具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，各自在不同的警務(wù)工作中發(fā)揮著不可替代的作用。若將兩種通信技術(shù)有機(jī)融合，使其優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，便可在不對(duì)警務(wù)專網(wǎng)通信系統(tǒng)進(jìn)行大幅度調(diào)整的情況下，顯著提升警務(wù)專網(wǎng)通信系統(tǒng)的通信能力，使其具備更強(qiáng)大的圖像信息輸出能力和更廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，從而為公安管理工作的高質(zhì)量開展提供有力支持。由此可見，公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，有助于打造自動(dòng)化、多層級(jí)、科學(xué)化的警務(wù)聯(lián)合通信體系，可為新時(shí)期警務(wù)工作質(zhì)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(tǒng)組成及整體架構(gòu)

（一）寬窄帶融合通信系統(tǒng)的組成

寬窄帶融合通信系統(tǒng)，主要由窄帶PDT 基站、寬帶P-LTE 基站、融合核心網(wǎng)設(shè)備、模擬常規(guī)中轉(zhuǎn)臺(tái)、統(tǒng)一指揮調(diào)度中心、公網(wǎng)站點(diǎn)、終端設(shè)備等構(gòu)成。上述系統(tǒng)組成既能夠?qū)崿F(xiàn)專網(wǎng)寬帶系統(tǒng)與警務(wù)窄帶系統(tǒng)的互聯(lián)互通，又能夠在寬窄帶專網(wǎng)未覆蓋區(qū)域，利用公網(wǎng)解決專網(wǎng)業(yè)務(wù)連續(xù)性的問題，以此大幅度提高警務(wù)工作中的信息傳輸能力[3]。

在寬窄帶融合通信系統(tǒng)中，融合核心網(wǎng)設(shè)備會(huì)利用多媒體融合通信平臺(tái)（MUC）來完成寬窄帶通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通，即MUC 能夠根據(jù)使用需求對(duì)底層復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)細(xì)節(jié)進(jìn)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(wǎng)三個(gè)異構(gòu)通信系統(tǒng)間的通信壁壘，提升通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息的兼容性。

在寬窄帶融合通信系統(tǒng)中，指揮調(diào)度中心集成有專網(wǎng)寬帶、公網(wǎng)寬帶、數(shù)字集群等系統(tǒng)，是不同制式系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的重要基礎(chǔ)。在寬窄帶融合通信系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用過程中，指揮調(diào)度中心可通過短信通知、單獨(dú)呼叫、組群呼叫等形式對(duì)多模終端用戶和PDT 終端用戶進(jìn)行統(tǒng)一的指揮調(diào)度[4]。

（二）寬窄帶融合通信系統(tǒng)的整體架構(gòu)

公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)通常采用“現(xiàn)場(chǎng)”“前方指揮部”“后方指揮中心”三大層級(jí)架構(gòu)，其中“現(xiàn)場(chǎng)”層次主要包含由LTE 現(xiàn)場(chǎng)覆蓋專網(wǎng)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(jiān)控設(shè)備、智能穿戴設(shè)備、執(zhí)法記錄儀、警務(wù)終端等設(shè)備構(gòu)成的信息采集模塊。在開展警務(wù)工作時(shí)，信息采集模塊可全程采集現(xiàn)場(chǎng)信息，并利用寬帶儲(chǔ)路和窄帶應(yīng)急儲(chǔ)路將采集信息實(shí)時(shí)上傳至“前方指揮部”層級(jí)。由于同時(shí)使用了寬帶網(wǎng)絡(luò)和專網(wǎng)窄帶網(wǎng)絡(luò)，所以此層級(jí)具有較強(qiáng)的信息通信能力，能夠滿足大規(guī)模圖像信息輸出的通信需求，為警務(wù)工作的開展奠定良好基礎(chǔ)。“前方指揮部”層級(jí)主要包含系留無人機(jī)、應(yīng)急指揮車、移動(dòng)指揮終端、全融合指調(diào)系統(tǒng)、綜合網(wǎng)關(guān)、融合核心網(wǎng)、寬帶中繼站等設(shè)備。能夠利用寬窄帶通信網(wǎng)絡(luò)向“后方指揮中心”層級(jí)傳遞信息，并接收、執(zhí)行“后方指揮中心”層級(jí)下達(dá)的指揮、調(diào)度命令，完成警務(wù)問題的處理。“后方指揮中心”層級(jí)由SBC（會(huì)話邊界控制器）、POC 核心網(wǎng)/ 數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)管服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)器、各級(jí)指揮中心構(gòu)成。能夠?qū)ι蟼鲾?shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)分析，基于多方因素的考慮下達(dá)合理的警務(wù)工作指揮、調(diào)度命令。

上述寬窄帶融合通信系統(tǒng)，以B-Trunc4G 專網(wǎng)基站和4G/5G 寬帶自組網(wǎng)為核心，以動(dòng)態(tài)幀技術(shù)、多天線技術(shù)、D2D（Device-2-Device）技術(shù)、自組網(wǎng)技術(shù)為支撐，將藍(lán)牙、Wi-Fi、窄帶集群語音、語音自組網(wǎng)、公網(wǎng)等多種通信技術(shù)有機(jī)整合，以此實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)與專網(wǎng)、寬帶通信與窄帶通信的互聯(lián)互通、整合運(yùn)用，不僅充分滿足了新時(shí)期警務(wù)工作可靠、快速、便攜性強(qiáng)、吞吐量高的通信鏈路設(shè)備需求，還能夠在缺乏基礎(chǔ)設(shè)施支持的情況下保障警務(wù)工作的快速部署和實(shí)施。

三、寬窄帶融合通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）雙模同號(hào)技術(shù)

基于雙模同號(hào)技術(shù)，保證公網(wǎng)與專網(wǎng)的雙通特性，是構(gòu)建寬窄帶融合通信系統(tǒng)的關(guān)鍵。實(shí)際操作過程中，雙模同號(hào)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)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(shù)與TETRA、DMR、PDT 等專網(wǎng)窄帶通信技術(shù)有效融合，既能夠?qū)崿F(xiàn)公網(wǎng)電話通信，又能夠?qū)崿F(xiàn)專網(wǎng)對(duì)講機(jī)通信，可保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的同步進(jìn)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(tǒng)中使用相同的號(hào)碼接入PDT 窄帶系統(tǒng)和寬帶公網(wǎng)對(duì)講系統(tǒng)，通信過程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)類型自動(dòng)尋呼終端并自動(dòng)切換到覆蓋范圍更廣、信號(hào)強(qiáng)度更高的通信網(wǎng)絡(luò)，以此最大限度保證通信的通暢性和信息傳輸質(zhì)量，為警務(wù)工作的高質(zhì)量開展提供有力支持。

（二）互通加密技術(shù)

警務(wù)工作通常具有一定的保密性要求，因此，互通加密技術(shù)也是構(gòu)建寬窄帶融合通信系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。互通加密技術(shù)指的是：在寬窄帶融合通信系統(tǒng)中，寬帶終端、雙模終端、窄帶終端之間始終以密文形式進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸，信息發(fā)送前進(jìn)行加密處理，傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)只負(fù)責(zé)透?jìng)鳎簧婕敖饷埽畔H在接收終端進(jìn)行解密，以此最大限度保證警務(wù)通信的安全性和保密性。目前，互通加密技術(shù)可分為“硬加密”和“軟加密”兩種形式。其中硬加密系統(tǒng)由加密TF 卡、移動(dòng)終端管理系統(tǒng)（MDM）、密鑰管理系統(tǒng)（KMS）組成。其加密原理為：KMS 根據(jù)加密策略實(shí)時(shí)更新密鑰，然后由MDM 將密鑰信息下發(fā)到加密TF 卡上，完成密鑰的創(chuàng)建與更新，最后通過插入TF 卡的方式對(duì)通信信息進(jìn)行加密處理。而軟加密系統(tǒng)則由加密Lib 庫、MDM 服務(wù)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(fā)到MDM服務(wù)器上，然后由MDM 服務(wù)器根據(jù)終端管理策略將密鑰下發(fā)至各個(gè)雙模終端，最后雙模終端利用加密Lib 庫對(duì)通信信息進(jìn)行加密處理[5]。

四、寬窄帶融合通信系統(tǒng)在警務(wù)工作中的應(yīng)用

（一）在勤務(wù)管理中的應(yīng)用

寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用可幫助勤務(wù)管理人員隨時(shí)了解地面警員的勤務(wù)狀態(tài)、統(tǒng)計(jì)各部門的執(zhí)勤情況，從而大幅度提升勤務(wù)數(shù)據(jù)的管理能力，進(jìn)一步提升公安機(jī)關(guān)的勤務(wù)管理水平。

在公安領(lǐng)域，勤務(wù)數(shù)據(jù)管理可分為“基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)管理”和“動(dòng)態(tài)化的數(shù)據(jù)管理”兩部分。前者是以實(shí)際工作中的單位信息、上下級(jí)指揮體系等各類關(guān)系為依據(jù)，來構(gòu)建勤務(wù)數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如：部門、警種、警號(hào)、終端類型、終端組號(hào)、終端個(gè)號(hào)等。再根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)勤務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)管理。后者是根據(jù)前端的設(shè)備位置信息及工作狀態(tài)，來了解執(zhí)勤警力、支援警力等警務(wù)狀況，以此實(shí)現(xiàn)勤務(wù)數(shù)據(jù)的宏觀管理。將寬窄帶融合通信系統(tǒng)與勤務(wù)管理系統(tǒng)有機(jī)整合，可基于寬窄帶融合通信系統(tǒng)“現(xiàn)場(chǎng)”層級(jí)的信息采集模塊，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)當(dāng)前執(zhí)勤的警務(wù)人員數(shù)量、所處位置及執(zhí)勤時(shí)間，然后利用寬窄帶融合通信網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享給勤務(wù)管理系統(tǒng)。此時(shí)，勤務(wù)管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)前端采集的數(shù)據(jù)信息，對(duì)勤務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，根據(jù)管理需求生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表，并按指定警情分布密度（單位面積內(nèi)警情數(shù)量）對(duì)指定時(shí)間段內(nèi)的勤務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，根據(jù)分析結(jié)果在指揮調(diào)度地圖中標(biāo)示出多個(gè)告警區(qū)域及危險(xiǎn)級(jí)別。從而幫助勤務(wù)管理者做出更合理的指揮調(diào)度決策，切實(shí)提升勤務(wù)管理的質(zhì)量和效果[6]。

（二）在空中監(jiān)控中的應(yīng)用

隨著公安管理工作要求的不斷提高，現(xiàn)階段公安機(jī)關(guān)在執(zhí)行重大活動(dòng)安全保障任務(wù)時(shí)，通常會(huì)使用警用無人機(jī)對(duì)活動(dòng)區(qū)域進(jìn)行空中監(jiān)控，以此全方位地獲取現(xiàn)場(chǎng)圖像信息，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理安全風(fēng)險(xiǎn)，保證警務(wù)工作的質(zhì)量。

而寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，則能夠顯著提升警用無人機(jī)空中監(jiān)控任務(wù)的執(zhí)行質(zhì)量。具體表現(xiàn)為：基于寬窄帶融合通信技術(shù)，可顯著提升警用無人機(jī)的圖像信息傳輸能力，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大體量圖像、視頻信息的快速傳輸，保證空中監(jiān)控畫面的實(shí)時(shí)性，還能夠保證圖像信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，提高航拍畫面的清晰度及監(jiān)控畫面放大、縮小、切換的流暢性，從而大幅度提升空中監(jiān)控的質(zhì)量。同時(shí)，基于寬窄帶融合通信系統(tǒng)的互通加密技術(shù)，在進(jìn)行空中監(jiān)控時(shí)，可有效避免指揮信息、影像信息、語音信息發(fā)生泄露，確保安全保障和警務(wù)工作的保密性[7]。

（三）在移動(dòng)巡邏中的應(yīng)用

雖然現(xiàn)階段大部分城市中都設(shè)置分布有大量的視頻監(jiān)控?cái)z像頭，但這些攝像頭多為固定式的，監(jiān)控視野具有明顯的局限性。因此，城市中依然存在較多的監(jiān)控盲區(qū)，難以真正實(shí)現(xiàn)城市治安情況的動(dòng)態(tài)化、無死角監(jiān)控。對(duì)此，很多城市都會(huì)通過移動(dòng)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(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，為公安機(jī)關(guān)移動(dòng)巡邏工作的開展提供了有力的技術(shù)支持，使移動(dòng)巡邏警務(wù)工作的實(shí)效性得到顯著的提升。例如寬窄帶融合通信系統(tǒng)的應(yīng)用，可大幅度提升移動(dòng)巡邏車上的監(jiān)控?cái)z像頭的圖像信息傳輸速度和質(zhì)量，一旦出現(xiàn)緊急情況，移動(dòng)巡邏車上的監(jiān)控?cái)z像頭會(huì)第一時(shí)間利用LTE 寬帶網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)追蹤采集的視頻信息上傳至后方指揮中心，同時(shí)，移動(dòng)巡邏警務(wù)人員也可利用窄帶集群網(wǎng)絡(luò)向后方指揮中心實(shí)時(shí)匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)情況。根據(jù)寬窄帶融合通信系統(tǒng)傳回的圖像、語音信息，后方指揮中心能夠準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，并配合移動(dòng)巡邏警務(wù)進(jìn)行應(yīng)急情況的處理。例如警務(wù)人員在移動(dòng)巡邏過程中發(fā)現(xiàn)有人實(shí)施搶劫并駕車逃逸，會(huì)駕駛移動(dòng)巡邏車輛追蹤犯罪車輛并通過雙模終端向指揮中心匯報(bào)。此過程中，車載攝像頭也會(huì)自動(dòng)采集并上傳犯罪車輛的圖像信息和車牌信息。根據(jù)前端的反饋信息，后方指揮中心會(huì)利用語音集群對(duì)講功能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮和警力調(diào)配，以便在最短的時(shí)間完成應(yīng)急處置[8]。

（四）在應(yīng)急通信中的應(yīng)用

應(yīng)急通信是寬窄帶融合通信系統(tǒng)在警務(wù)工作中的一個(gè)重要應(yīng)用形式。例如：在無法通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域執(zhí)行警務(wù)任務(wù)時(shí)，可向現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配的裝載有車載LTE 基站和車載PDT 基站的移動(dòng)應(yīng)急指揮車，基于寬窄帶融合通信技術(shù)，臨時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)建立起無線通信覆蓋網(wǎng)絡(luò)。然后為現(xiàn)場(chǎng)警務(wù)人員配備同時(shí)支持PDT 和LTE 的智能對(duì)講機(jī)，以此實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急通信。此應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)下，可利用LTE 寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像信息傳輸，利用PDT 窄帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線語音通信，利用移動(dòng)指揮車的衛(wèi)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(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的警務(wù)工作的有效開展。

五、結(jié)束語

綜上所述，警務(wù)寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用是公安領(lǐng)域通信技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的必然趨勢(shì)。新時(shí)期背景下，各地區(qū)公安機(jī)關(guān)應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到寬窄帶融合通信系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的必要性和重要性，在全面了解其系統(tǒng)組成、總體架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，加大警務(wù)寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)力度，將其廣泛、靈活地應(yīng)用到各項(xiàng)警務(wù)工作中，充分借助其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，來提高警務(wù)工作的質(zhì)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