讓公安專網(wǎng)變得豐富多彩，淺談公安領(lǐng)域的無線寬帶

肖倫軍，陳世武

（1.浙江省金華市公安局信息通信處，杭州 321000；2.浙江省義烏市公安局警令處信通科，義烏 322000）

1 引言

近年來通信領(lǐng)域一直流行寬帶熱，隨著無線寬帶技術(shù)自身的不斷發(fā)展，其從最初概念性的存在逐漸演變?yōu)楫?dāng)下社會(huì)及政府企業(yè)廣為應(yīng)用的常規(guī)通信手段。那么，在我國公共安全系統(tǒng)領(lǐng)域，無線寬帶專網(wǎng)能夠?qū)νㄐ藕蛻?yīng)急指揮帶來怎樣的提升價(jià)值；寬帶專網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該如何展開，是目前整個(gè)通信領(lǐng)域乃至公安系統(tǒng)內(nèi)部一直在思索探尋的問題。

2 公安無線專網(wǎng)

2.1 無線專網(wǎng)概述

“專網(wǎng)”是通信的重要分支概念，特指在行業(yè)、部門或單位內(nèi)部，為滿足其進(jìn)行組織管理、安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮等需要所建設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò)。相對(duì)于我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|最多的“公網(wǎng)”，其特征主要是：服務(wù)于生產(chǎn)、指揮、管理等專項(xiàng)事務(wù)中，而非個(gè)人活動(dòng)；非盈利性，是組織性事務(wù)和生產(chǎn)活動(dòng)的重要保障；多人同時(shí)參與，講求即時(shí)性，最常見的體現(xiàn)為“一呼百應(yīng)，即時(shí)通信”。因此，無線通信專網(wǎng)，本質(zhì)上是使用無線電磁波技術(shù)實(shí)現(xiàn)政府、機(jī)關(guān)單位、企業(yè)等各級(jí)組織生產(chǎn)管理活動(dòng)的指揮專用網(wǎng)絡(luò)。它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的通信效率、穩(wěn)定性、安全性能有著很高的要求。

2.2 公安無線專網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，公安無線專網(wǎng)由模擬通信技術(shù)逐漸過渡到了數(shù)字通信技術(shù)的時(shí)代。從起初沿用西方標(biāo)準(zhǔn)的Tet ra、DMR 等制式的無線通信設(shè)備，近年來由中國公安部牽頭，聯(lián)合國內(nèi)眾多優(yōu)秀專網(wǎng)通信廠商共同制定了具有中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集群通信標(biāo)準(zhǔn)—PDT標(biāo)準(zhǔn)。PDT標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合國情，對(duì)國際上的成熟標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)（如Tet ra，P25，DMR，MPT1327等）進(jìn)行了借鑒及創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該標(biāo)準(zhǔn)遵循高性價(jià)比、安全保密、大區(qū)制、可擴(kuò)展和向后兼容等原則，并向下兼容DMR標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

圖1 模擬系統(tǒng)與PDT系統(tǒng)

對(duì)比模擬無線通信技術(shù)，數(shù)字技術(shù)有著很多的優(yōu)勢，集中體現(xiàn)為：在相同信號(hào)強(qiáng)度下，數(shù)字無線有著更好的語音話質(zhì)；由于數(shù)字化編程的控制，數(shù)字無線有著更好的安全性能，防止警務(wù)指揮信息被犯罪分子等第三方人員竊聽。

圖2 數(shù)字通信技術(shù)的特點(diǎn)

目前，國內(nèi)公安基本處于模擬和數(shù)字無線通信并存的狀態(tài)，而Tet ra和PDT等技術(shù)制式的數(shù)字通信設(shè)備正在加速取代原有的模擬無線設(shè)備。

3 寬帶技術(shù)在公安專網(wǎng)

3.1 寬帶化是專網(wǎng)的切實(shí)需求

隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)及其相關(guān)的編程、多媒體、信息化等技術(shù)的長足進(jìn)步，順應(yīng)當(dāng)前社會(huì)和人民生產(chǎn)生活的需要。面對(duì)當(dāng)前城市化使人口聚集、人口流動(dòng)加速、現(xiàn)代交通擴(kuò)大活動(dòng)區(qū)域、自然災(zāi)害頻發(fā)、社會(huì)轉(zhuǎn)型期的矛盾等諸多現(xiàn)實(shí)問題。時(shí)代發(fā)展對(duì)公共安全和社會(huì)管理提出了更高要求。因此，基于寬帶的無線通信專網(wǎng)成為目前整個(gè)公共安全專網(wǎng)領(lǐng)域的首要研究課題。

雖然，語音是人類語言的聲學(xué)表現(xiàn)，是人類交流信息最自然、最方便、最有效手段，在緊急情況下，對(duì)公共安全組織而言，語音通信能力仍然是最有力的工具，以確保第一時(shí)間緊急反應(yīng)應(yīng)變和保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。但是，圖像和視頻是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界最好的客觀描述手段，真實(shí)反映第一現(xiàn)場的實(shí)際情形，極大提高決策效率與質(zhì)量。因此，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的警務(wù)應(yīng)用將各類信息系統(tǒng)緊密鏈接在一起，緊急情況下能極大地提高各公共安全參與單位協(xié)同作戰(zhàn)和資源動(dòng)員力量。

圖3 專網(wǎng)需要寬帶化業(yè)務(wù)

目前，在世界各發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體，都已經(jīng)開始了無線寬帶技術(shù)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用。緊跟世界的步伐，我國的公安寬帶專網(wǎng)建設(shè)也在如火如荼的開展。

3.2 我國公安寬帶專網(wǎng)的建設(shè)

目前我國公安專網(wǎng)模擬制式依然占有較大比例，目前集群基站建設(shè)超過8000座，模擬信道總數(shù)約2.3萬個(gè)，模擬終端單警配備率超過90%。因此當(dāng)前公安專網(wǎng)的主要任務(wù)依然是模擬轉(zhuǎn)數(shù)字，簡稱“模轉(zhuǎn)數(shù)”。完成基于PDT等公安專屬數(shù)字無線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)建設(shè)，模數(shù)的平滑過渡，最終實(shí)現(xiàn)省級(jí)、國家級(jí)的公安網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)“全國一張網(wǎng)”。

隨著“模轉(zhuǎn)數(shù)”的逐步落成，進(jìn)行公安寬帶專網(wǎng)的建設(shè)變得更具有可行性。其建設(shè)主要分為幾個(gè)重要階段：第一階段：窄帶無線專網(wǎng)全面建設(shè)，寬帶無線重點(diǎn)覆蓋；第二階段：寬帶覆蓋擴(kuò)大，多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用增多，窄帶與寬帶融合組網(wǎng)；第三階段：最終形成城區(qū)寬帶無線專網(wǎng)全面覆蓋、城區(qū)窄帶備份網(wǎng)與郊區(qū)窄帶指揮網(wǎng)長期并存的警用無線通信格局。

3.3 寬帶專網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢

目前5G技術(shù)尚處于概念階段，其標(biāo)準(zhǔn)的制定尚未完全完成。因此在此后的至少10年內(nèi)，公安寬帶無線專網(wǎng)將依然沿用TD-LTE技術(shù)作為主流。TD-LTE即Time Division-Long Term Evolution（分時(shí)長期演進(jìn)），是第四代（4G）移動(dòng)通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。

TD-LTE已被我國列入了國家重大科技專項(xiàng)，國內(nèi)的政府有關(guān)部門、研發(fā)部門、制造商和運(yùn)營部門都對(duì)此大力支持。對(duì)比傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信模式，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

（1）通信速率高。在20MHz帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)100Mb/s 的下行峰值速率，和50Mb/s的上行峰值速率。

（2）頻譜效率高。平均用戶吞吐率和頻譜效率下行達(dá)到HSDPA的3到4倍，上行達(dá)到HSUPA的2到3倍，系統(tǒng)平均頻譜效率則可以達(dá)到1.58/0.66bps/Hz/小區(qū)。

（3）具有較好移動(dòng)性。TD-LTE可實(shí)現(xiàn)終端移動(dòng)速度為0～15km/h時(shí)擁有最佳性能；15～120km/h有較好性能；120～350km/h保持連接，確保不掉線。

（4）延遲小。子幀長度為0.5ms和0.675ms，控制面延遲小于100ms，用戶面時(shí)延小于5ms。

（5）兼容性好。支持增強(qiáng)型廣播多播業(yè)務(wù)、支持增強(qiáng)的IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）和核心網(wǎng)、支持自組網(wǎng)（Self-organising Network）操作、支持與現(xiàn)有3GPP和非3GPP系統(tǒng)的互操作，強(qiáng)調(diào)向下兼容。

（6）架構(gòu)簡單，服務(wù)質(zhì)量高。TD-LTE采用簡單的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和軟件架構(gòu)，以信道共用為基礎(chǔ)，以分組域業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上將基于分組交換。通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的QoS機(jī)制，保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)（如VoIP）的服務(wù)質(zhì)量。

3.4 寬帶專網(wǎng)的業(yè)務(wù)優(yōu)勢

（1）可視化集群對(duì)講：公安專網(wǎng)主要應(yīng)用90% 集中在集群對(duì)講，寬帶的高數(shù)據(jù)傳輸效率使得在集群通話的語音消息同時(shí)還可以同步傳輸視頻，使得一線干警的執(zhí)勤工作反饋能夠更為周詳?shù)姆从超F(xiàn)場情況。

（2）無線視頻監(jiān)控：目前建設(shè)的有線視頻監(jiān)控鏈路受到光纖線路的制約，布設(shè)的空間受到限制。引入無線寬帶專網(wǎng)后，可以將攝像頭等視頻采集設(shè)備解放出來，只需要解決供電問題即可在任意地點(diǎn)安裝視頻監(jiān)控設(shè)備。

（3）移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用：現(xiàn)有的警務(wù)通軟件平臺(tái)通過公網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，但是其過程的安全性存在風(fēng)險(xiǎn)。寬帶專網(wǎng)融合了智能手機(jī)概念，可以通過專網(wǎng)終端安裝警務(wù)通APP實(shí)現(xiàn)專網(wǎng)內(nèi)的警務(wù)通業(yè)務(wù)運(yùn)作。

（4）指揮中心融合：寬帶專網(wǎng)的良好兼容性使得視頻會(huì)議系統(tǒng)、電話警務(wù)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)都可以統(tǒng)一融合到一張網(wǎng)里，實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度的統(tǒng)一統(tǒng)籌。

（5）物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)：寬帶專網(wǎng)帶來的高帶寬傳輸速率使得大量傳感器數(shù)據(jù)的傳輸成為可能，結(jié)合各治安卡口的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，通過寬帶專網(wǎng)統(tǒng)一匯總到公共安全數(shù)據(jù)信息庫，進(jìn)而對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，可以更為準(zhǔn)確的預(yù)測可能發(fā)生的警情，提高刑偵破案的效率。

4 結(jié)束語

隨著通信技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，公安領(lǐng)域的專網(wǎng)既是受益者也是實(shí)踐者，寬帶專網(wǎng)將為公安領(lǐng)域的無線通信修筑一條信息高速公路。隨著各種多媒體應(yīng)用日漸豐富，將會(huì)有更多智能化的科技概念跟隨著寬帶專網(wǎng)進(jìn)入到公安安全工作的日常進(jìn)行中?！?/p>