公網(wǎng)對講機(jī)與傳統(tǒng)對講機(jī)的發(fā)展與融合分析

秦瑞倫　宋秦濤　趙兵兵

【摘? 要】近年來公網(wǎng)對講發(fā)展迅速，對傳統(tǒng)對講機(jī)市場造成了一定沖擊。從公網(wǎng)對講機(jī)和傳統(tǒng)對講機(jī)的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合用戶使用場景詳細(xì)討論了兩類產(chǎn)品未來發(fā)展方向和融合方式，最后介紹了一種典型的融合方案和用戶使用場景。

【關(guān)鍵詞】PoC;集群;公專融合;應(yīng)急通信

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2020.03.005? ? ? ? 中圖分類號(hào)：TN929.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-1010（2020）03-0027-05

引用格式：秦瑞倫，宋秦濤，趙兵兵. 公網(wǎng)對講機(jī)與傳統(tǒng)對講機(jī)的發(fā)展與融合分析[J]. 移動(dòng)通信， 2020，44（3）： 27-31.

Analysis on the Development and Combination of Public Network Intercom and Traditional Intercom

QIN Ruilun， SONG Qintao， ZHAO Bingbing

（Harbin Hytera Science&Technology Co.， Ltd.， Harbin 150028， China）

[Abstract]?In recent years， the rapid development of public network intercom has caused a certain impact on the traditional intercom market. Based on the characteristics of public network intercom and traditional intercom， the future development direction and fusion mode of these two products are discussed in detail in combination with the user usage scenarios. Finally， the paper introduces a typical fusion solution and user usage scenario.

[Key words]PoC; cluster; public-private fusion; emergency communication

0? ?引言

PoC（PTT over Cellular）公網(wǎng)對講起源于2005年6月開放移動(dòng)聯(lián)盟 （OMA） 發(fā)布的OMA PoC V1.0技術(shù)規(guī)范，在公網(wǎng)的2.5G和3G時(shí)代整個(gè)行業(yè)發(fā)展一直比較緩慢[1]。直到公網(wǎng)進(jìn)入4G時(shí)代，公網(wǎng)對講業(yè)務(wù)規(guī)模才出現(xiàn)了巨大增長，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為公網(wǎng)對講足以與傳統(tǒng)對講機(jī)分庭抗禮。與此同時(shí)傳統(tǒng)對講機(jī)也從模擬時(shí)代過渡到了數(shù)字時(shí)代，并逐漸向?qū)拵Ъ喊l(fā)展。

近年來公網(wǎng)對講機(jī)發(fā)展迅速，各大廠商紛紛推出4G公網(wǎng)對講機(jī)，但由于產(chǎn)品功能單一，同質(zhì)化競爭嚴(yán)重，企業(yè)被迅速拖入了價(jià)格戰(zhàn)的泥潭。與此同時(shí)傳統(tǒng)對講機(jī)已經(jīng)完成了數(shù)字化升級，但是窄帶數(shù)字集群數(shù)據(jù)傳輸能力較弱，漸漸無法滿足用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。各大廠商正在積極推出寬帶集群產(chǎn)品，不過建設(shè)和維護(hù)一張完善的寬帶集群網(wǎng)絡(luò)成本極其高昂，對于大部分用戶來說難以承受。公網(wǎng)對講天然具有完善的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和足夠的數(shù)據(jù)傳輸能力，因此對講機(jī)行業(yè)公網(wǎng)和專網(wǎng)長期共存，相互融合，互為補(bǔ)充，既是事實(shí)也是行業(yè)共識(shí)。

1? ?傳統(tǒng)對講和公網(wǎng)對講的差異

早期的對講機(jī)僅能支持PTT（Push-To-Talk，按下講話）業(yè)務(wù)，后來隨著技術(shù)的進(jìn)步逐漸發(fā)展出了狀態(tài)消息、短信、定位、多媒體信息傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)，主要為了滿足用戶日益增長的指揮調(diào)度需求。

1.1? 傳統(tǒng)對講的特點(diǎn)

傳統(tǒng)對講機(jī)分為直通模式、中繼模式和集群模式，除了直通模式外其他兩種模式都需要基站設(shè)備支持，對于覆蓋要求比較廣的用戶，系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用極高，即使是一些強(qiáng)力部門如公安、武警、應(yīng)急部等也只能實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域的覆蓋。傳統(tǒng)對講系統(tǒng)與公網(wǎng)相比具有獨(dú)特的可靠性設(shè)計(jì)，以窄帶數(shù)字集群為例，如果基站鏈路故障，基站至少能夠完成基站內(nèi)的組呼功能。在發(fā)生某些故障時(shí)基站甚至可以弱化成中繼臺(tái)，繼續(xù)為基站范圍內(nèi)的用戶提供最基本的通信能力。

除了專網(wǎng)專用外，設(shè)備供應(yīng)商通常會(huì)提供一套深度定制的指揮調(diào)度平臺(tái)，與用戶的業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，提高用戶的工作效率。

在應(yīng)急處突時(shí)，傳統(tǒng)對講機(jī)可以比較方便得建立臨時(shí)通信，比如直接把對講機(jī)調(diào)整為直通模式，或者調(diào)整為中繼模式，架設(shè)臨時(shí)中繼臺(tái)，再或者采用兼容數(shù)字對講機(jī)的專網(wǎng)無線自組網(wǎng)設(shè)備，迅速擴(kuò)大對講機(jī)通信范圍。

1.2? 公網(wǎng)對講的特點(diǎn)

公網(wǎng)對講機(jī)的優(yōu)勢在于利用現(xiàn)有公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，迅速為用戶提供PTT服務(wù)，節(jié)省巨額的建設(shè)成本和維護(hù)成本，大大縮短施工周期。依托于完善的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)集群系統(tǒng)不同，公網(wǎng)對講不受地域、信道容量和帶寬的限制[2]。理論上可以提供所有窄帶數(shù)字集群系統(tǒng)甚至寬帶集群系統(tǒng)的服務(wù)。另外，公網(wǎng)無線信號(hào)可以很好地覆蓋室內(nèi)，而一般城市級別的集群專網(wǎng)只能覆蓋路面，室內(nèi)盲區(qū)較多。隨著運(yùn)營商4G網(wǎng)絡(luò)的完善，以及即將到來的5G，公網(wǎng)對講機(jī)的服務(wù)質(zhì)量、業(yè)務(wù)功能、成本低廉等優(yōu)勢將更加突出。

同樣地，因?yàn)橥耆蕾嚬娨苿?dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，公網(wǎng)對講機(jī)一旦進(jìn)入信號(hào)盲區(qū)就會(huì)完全失去作用，用戶沒有恢復(fù)通信的能力，完全依賴運(yùn)營商新建或者維修基站，因此在應(yīng)急處突時(shí)很難進(jìn)行快速補(bǔ)盲。

由于傳統(tǒng)對講機(jī)通常需要較大的發(fā)射功率，和缺乏單芯片解決方案，所以專業(yè)對講機(jī)電池和主機(jī)體積通常都比較大，而公網(wǎng)對講機(jī)通?？梢孕∏珊芏?。

2? ?用戶分析

傳統(tǒng)對講機(jī)可以粗略的分為公眾對講機(jī)、商業(yè)對講機(jī)和專業(yè)對講機(jī)。公眾對講機(jī)主要用于旅游、小型商業(yè)場所等，一般固定20個(gè)頻點(diǎn)，不可以開啟亞音頻靜噪功能，功率不超過0.5 W，操作簡單，無需辦理電臺(tái)執(zhí)照;商業(yè)對講機(jī)主要用于商場、賓館、物流、港口等商業(yè)場所;專業(yè)對講機(jī)主要用于公安、軍隊(duì)、鐵路、應(yīng)急等重要部門。 而公網(wǎng)對講機(jī)可以適應(yīng)以上三類用戶的大部分需求，目前已經(jīng)在物流、公安、鐵路、電力、旅游等場景得到廣泛應(yīng)用。接下來我們針對各類用戶進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1? 公眾對講機(jī)用戶

傳統(tǒng)公眾對講機(jī)只能以0.5 W的發(fā)射功率工作在不加密、不分組的20個(gè)固定信道上。受限于通信距離和私密性，其應(yīng)用范圍受到很大限制，讓大部分“公眾”很難享受到PTT業(yè)務(wù)帶來的便捷。

公網(wǎng)對講機(jī)在該領(lǐng)域?qū)?huì)有較好的表現(xiàn)，首先不受通信距離的限制，其次通話內(nèi)容也不會(huì)被其他人輕易聽到。產(chǎn)品形態(tài)也更靈活，除了專用的PoC對講機(jī)，還可以用手機(jī)安裝PoC應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)，也可以搭配無線PTT按鍵使用（例如藍(lán)牙按鍵），使產(chǎn)品使用更加方便、靈活。

在公眾對講機(jī)領(lǐng)域，公網(wǎng)對講機(jī)雖然會(huì)搶占一些傳統(tǒng)對講機(jī)的份額，但是更多的是開拓了新的用戶群，使PTT服務(wù)走進(jìn)更多人的生活。

2.2? 商業(yè)對講機(jī)用戶

商業(yè)對講機(jī)用戶對通信服務(wù)質(zhì)量有一定要求，而且通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的資金相對充裕，下面按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的大小和用戶的多少兩個(gè)方面進(jìn)行討論：

（1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣并且用戶量大的場景。例如大型能源企業(yè)、物流、高速公路等行業(yè)，傳統(tǒng)對講系統(tǒng)要滿足此類需求需要建設(shè)大量的集群基站，投入非常高。當(dāng)前傳統(tǒng)對講系統(tǒng)也只是保證重點(diǎn)區(qū)域的通信，不可能做到無縫覆蓋。而公網(wǎng)對講機(jī)采用的是成熟的公網(wǎng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，完善的覆蓋和巨大的容量是其天然優(yōu)勢。

（2）網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣且用戶量小的場景，例如水文監(jiān)測、林業(yè)等。傳統(tǒng)對講系統(tǒng)通常采用常規(guī)中繼臺(tái)聯(lián)網(wǎng)或者常規(guī)同播系統(tǒng)滿足此類需求，形成一張大而薄的通信網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)成本可接受，不受公網(wǎng)覆蓋的限制。特別是林業(yè)用戶場景，有大面積無人區(qū)，公網(wǎng)覆蓋盲區(qū)較多不適合采用公網(wǎng)對講方案。

（3）網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小且用戶量大的場景，例如港口、大型工廠、大型商場等，傳統(tǒng)對講系統(tǒng)通常采用集群系統(tǒng)方案滿足此類要求，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，可以提供相對豐富的語音調(diào)度和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)成本適中。公網(wǎng)對講方案也能夠很好地滿足此類需求，所以在此場景下公網(wǎng)對講和專網(wǎng)對講存在競爭關(guān)系。

（4）網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小且用戶量小的場景，傳統(tǒng)對講機(jī)能夠很好地滿足此類需求，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本低，在此場景下公網(wǎng)對講的運(yùn)營商服務(wù)費(fèi)用成為明顯的劣勢，所以傳統(tǒng)對講機(jī)有一定優(yōu)勢。

綜上所述，在商業(yè)對講領(lǐng)域公網(wǎng)對講機(jī)和傳統(tǒng)對講機(jī)雖然在某些場景下存在著競爭，但是更多的是互補(bǔ)關(guān)系，公網(wǎng)對講擴(kuò)展了PTT業(yè)務(wù)的應(yīng)用范圍。

2.3? 專業(yè)對講機(jī)用戶

專業(yè)對講機(jī)的用戶對通信質(zhì)量、系統(tǒng)可靠性、安全性和環(huán)境適應(yīng)性能有較高要求，相應(yīng)地也能夠接受更高的系統(tǒng)建設(shè)成本，接下來詳細(xì)討論公安和應(yīng)急部門的需求場景和解決策略。

（1）公安用戶

公安用戶對系統(tǒng)可靠性要求較高，希望具有一定的應(yīng)對突發(fā)事件的能力，所以獨(dú)立建網(wǎng)的意愿較強(qiáng)，目前全國中型以上城市大多已經(jīng)完成專網(wǎng)窄帶集群系統(tǒng)的建設(shè)，但是專網(wǎng)集群系統(tǒng)的建設(shè)維護(hù)成本較高，通常僅能在市區(qū)能夠滿足路面的無縫覆蓋，市區(qū)外盲區(qū)較多甚至完全沒有信號(hào)覆蓋[3]。隨著全國各地公安信息化建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，專網(wǎng)窄帶數(shù)字集群的數(shù)據(jù)傳輸能力早已無法滿足當(dāng)前需求，有些城市已經(jīng)開始考慮建設(shè)專網(wǎng)寬帶集群系統(tǒng)，但是寬帶集群建設(shè)成本及其高昂，僅能實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域的覆蓋，無法全面解決公安網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能力弱的問題。

當(dāng)前要解決公安集群覆蓋不足和數(shù)據(jù)傳輸能力弱等問題，最合理方案就是公網(wǎng)對講和專網(wǎng)對講的融合，包括對講機(jī)的融合和指揮調(diào)度系統(tǒng)的融合。終端融合是指同一部對講機(jī)既支持傳統(tǒng)對講機(jī)的常規(guī)和集群功能，又支持公網(wǎng)對講功能。這樣公安既保留一張能夠應(yīng)付突發(fā)事件的語音通信網(wǎng)絡(luò)，又能實(shí)現(xiàn)盲區(qū)通信，還能利用公網(wǎng)4G/5G的高速傳輸能力，滿足信息化建設(shè)的需求。

（2）應(yīng)急用戶

應(yīng)急用戶對通信的需求相對復(fù)雜一些，首先能夠迅速建立起前線的通信，然后迅速建立起前線與后方的通信，要求利用一切能夠利用的手段保正通信正常，包括但不限于公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、有線通信網(wǎng)絡(luò)、固定集群系統(tǒng)、移動(dòng)集群基站、衛(wèi)星、寬帶自組網(wǎng)設(shè)備、窄帶自組網(wǎng)設(shè)備等。這就要求應(yīng)急通信系統(tǒng)具有豐富的通信接口和完善的多網(wǎng)融合指揮調(diào)度能力。終端最好具備多種通信模式，比如同時(shí)支持公網(wǎng)對講模式、窄帶常規(guī)模式、窄帶自組網(wǎng)模式、窄帶集群模式等。

下面簡單舉例說明應(yīng)急通信系統(tǒng)的應(yīng)用模式。在事件發(fā)生時(shí)，如果公網(wǎng)不可用，首先利用便攜基站或者車載基站迅速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場通信覆蓋，同時(shí)利用衛(wèi)星鏈路聯(lián)通前方基站與后方通信系統(tǒng)，然后根據(jù)現(xiàn)場情況使用便攜自組網(wǎng)基站對通信盲區(qū)進(jìn)行覆蓋。如果公網(wǎng)可用就直接利用公網(wǎng)對講進(jìn)行指揮調(diào)度，地下、隧道等覆蓋盲區(qū)采用自組網(wǎng)設(shè)備補(bǔ)充覆蓋。應(yīng)急通信網(wǎng)的宗旨是盡最大努力保障通信的暢通，因此多網(wǎng)協(xié)同和多網(wǎng)融合在所難免，包括多網(wǎng)融合的對講機(jī)、多網(wǎng)融合的指揮調(diào)度平臺(tái)和多網(wǎng)融合的接入設(shè)備等。

3? ?典型公網(wǎng)對講與專網(wǎng)對講融合方案介紹

本節(jié)以一款市場上在售的產(chǎn)品為例，介紹一下公網(wǎng)對講與專網(wǎng)對講融合方案的具體架構(gòu)和典型應(yīng)用場景。

3.1? 海能達(dá)P-PoC6000系統(tǒng)介紹

P-PoC6000專業(yè)融合通信解決解決方案是海能達(dá)為專業(yè)用戶打造的，可融合專網(wǎng)窄帶集群、專網(wǎng)寬帶集群、公眾移動(dòng)通信等網(wǎng)絡(luò)，可應(yīng)付用戶日常工作和應(yīng)急處突的指揮調(diào)度系統(tǒng)。其產(chǎn)品架構(gòu)如圖1所示：

在該系統(tǒng)中終端可以通過窄帶集群（PDT/DMR集群）、LTE集群、公網(wǎng)、Wi-Fi等通信方式接入核心網(wǎng)，在網(wǎng)管、調(diào)度和服務(wù)端的控制和管理下實(shí)現(xiàn)各種指揮調(diào)度功能。

根據(jù)邏輯功能，P-PoC6000服務(wù)端可分為HSS（Home Subscriber Server，演進(jìn)型歸屬用戶服務(wù)器）、 TCF（Trunking Control Function，集群控制功能）、TMF（Trunking Media Function，集群媒體功能）、PDTGW（Professional Digital Trunking Gateway，專業(yè)數(shù)字集群網(wǎng)關(guān)）、DBS（Database Server，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）、FRS（File Resource Server，文件資源服務(wù)器）、PRES（Presence Server，呈現(xiàn)服務(wù)器） 等邏輯實(shí)體。

該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

（1）一按即通

手機(jī)也可變成對講機(jī)，呼叫接續(xù)快，支持單呼、組呼等業(yè)務(wù)。

（2）雙模同號(hào)

雙模終端在不同網(wǎng)絡(luò)中可使用相同的號(hào)碼接入。

（3）混合組業(yè)務(wù)

將寬帶用戶和窄帶用戶進(jìn)行混合編組，在寬帶系統(tǒng)或窄帶系統(tǒng)均可發(fā)起組呼業(yè)務(wù)。

（4）端到端加密

雙模終端支持端到端的語音加密。

（5）一鍵實(shí)時(shí)拍照/拍攝圖像回傳

寬帶終端支持一鍵實(shí)時(shí)拍照或拍攝后，自動(dòng)將圖像數(shù)據(jù)傳輸至指定系統(tǒng)， 供調(diào)度臺(tái)查閱。

3.2? 典型應(yīng)用場景

在2020年春節(jié)期間開始的抗擊新型冠狀病毒疫情期間，舉國上下眾志成城，抗擊新冠肺炎，除了戰(zhàn)斗在一線的醫(yī)護(hù)人員外，大批民警、協(xié)警、社區(qū)工作人員等參與到這場戰(zhàn)役中。其特點(diǎn)是參與人員多、工作范圍大、人員組成復(fù)雜，而且事發(fā)突然，對這樣一支臨時(shí)組建起來的龐大的隊(duì)伍，任何部門都不可能長期準(zhǔn)備這么大規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)，因此傳統(tǒng)通信手段很難做到統(tǒng)一指揮，相互配合。

而融合了專網(wǎng)、公網(wǎng)甚至Wi-Fi熱點(diǎn)的P-PoC6000系統(tǒng)卻可以很好地適應(yīng)這種情況，典型場景如圖2所示。公安干警繼續(xù)使用他們的專網(wǎng)窄帶對講機(jī)或者雙模多經(jīng)濟(jì)，其他關(guān)鍵崗位人員配發(fā)公網(wǎng)對講機(jī)，其他普通崗位的參與人員在手機(jī)端安裝PoC應(yīng)用軟件，這樣就把所有參與人員納入了同一個(gè)指揮平臺(tái)下。除了傳統(tǒng)的語音對講和調(diào)度指揮外，得益于P-PoC6000系統(tǒng)對多媒體調(diào)度和多媒體數(shù)據(jù)采集的天然支持，調(diào)度員還可以迅速實(shí)現(xiàn)對重要卡點(diǎn)的視頻監(jiān)控、事故現(xiàn)場的視頻上拉和獲取人員地理位置等重要信息。這樣指揮部就迅速擁有了一張覆蓋地域廣、用戶多、多層級的多媒體指揮調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，將大大提高工作效率。

4? ?結(jié)束語

傳統(tǒng)對講機(jī)正在按照公網(wǎng)的發(fā)展軌跡逐步更新?lián)Q代，現(xiàn)在看來寬帶集群已經(jīng)與LTE明顯同質(zhì)化，沒有模擬和窄帶時(shí)代的明顯區(qū)別，如何定位下一代專網(wǎng)產(chǎn)品，如何充分體現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)的差異，如何體現(xiàn)專網(wǎng)存在的價(jià)值，將是我們未來研究的重點(diǎn)方向。

公網(wǎng)對講現(xiàn)在發(fā)展迅速，其服務(wù)和性能正在逐步接近傳統(tǒng)對講。公網(wǎng)對講機(jī)并不僅只是搶占傳統(tǒng)對講機(jī)的市場份額，更多是開拓了PTT業(yè)務(wù)的新市場，公網(wǎng)和專網(wǎng)對講長期共存、相互融合和優(yōu)勢互補(bǔ)已成為業(yè)內(nèi)的共識(shí)。

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作者簡介

秦瑞倫（orcid.org/0000-0002-2558-0641）：學(xué)士畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)任哈爾濱海能達(dá)科技有限公司系統(tǒng)工程師，主要負(fù)責(zé)應(yīng)急通信產(chǎn)品的用戶需求分析和產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)。

宋秦濤：碩士畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)，現(xiàn)任哈爾濱海能達(dá)科技有限公司副總經(jīng)理，全面負(fù)責(zé)應(yīng)急物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品線的戰(zhàn)略規(guī)劃和運(yùn)營管理。

趙兵兵：畢業(yè)于解放軍通信指揮學(xué)院（現(xiàn)國防科技大學(xué)信息通信學(xué)院），現(xiàn)任哈爾濱海能達(dá)科技有限公司應(yīng)急產(chǎn)品BU總監(jiān)，負(fù)責(zé)應(yīng)急系列產(chǎn)品運(yùn)營。