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LTE無(wú)線寬帶專網(wǎng)的區(qū)域應(yīng)用探索
文章來(lái)源:鴻馬實(shí)業(yè)有限公司 | 添加人:管理員 | 添加時(shí)間:2020/6/22 9:26:51 | [關(guān)閉]

區(qū)域公安無(wú)線通信的現(xiàn)狀是以警用數(shù)字集群(PDT)系統(tǒng)為主,多種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期并存。在語(yǔ)音通信方面,區(qū)域公安與全國(guó)步調(diào)一致,PDT系統(tǒng)將在今年內(nèi)實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng),同時(shí)保留或擴(kuò)展了模擬對(duì)講、基于公網(wǎng)的集群對(duì)講等多個(gè)系統(tǒng)。語(yǔ)音通信設(shè)備種類繁復(fù),數(shù)字集群對(duì)講機(jī)、模擬對(duì)講機(jī)、公網(wǎng)手機(jī)對(duì)講等長(zhǎng)期共存。窄帶集群通信管道與業(yè)務(wù)綁定,只能滿足語(yǔ)音集群和少量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),在如今大業(yè)務(wù)量場(chǎng)景下信道擁塞、不支持可視化指揮和移動(dòng)辦公的問題越來(lái)越突出[1]。

在視頻業(yè)務(wù)方面,區(qū)域主要城市基本實(shí)現(xiàn)了視頻網(wǎng)絡(luò)覆蓋,有完善的視頻會(huì)議和指揮系統(tǒng),末端基本覆蓋派出所。但也存在帶寬受限、移動(dòng)視頻回傳并發(fā)路數(shù)不足、視頻分辨率不夠等問題。依托公網(wǎng)進(jìn)行視頻傳輸承載和多媒體調(diào)度指揮時(shí)存在公眾搶占網(wǎng)絡(luò)資源的情況,且在重大活動(dòng)保障或者應(yīng)急指揮時(shí)網(wǎng)絡(luò)的可靠性無(wú)法保障,指揮員只能依靠語(yǔ)音通信進(jìn)行應(yīng)急調(diào)度指揮。

在警務(wù)應(yīng)用方面,基本建立起以公網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)載體,警務(wù)通終端為承載硬件,以警綜業(yè)務(wù)平臺(tái)為承載軟件的警務(wù)信息化基礎(chǔ)能力。采取終端通過TF卡加密,系統(tǒng)通過安全網(wǎng)閘接入等安全舉措來(lái)保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全流通。存在的隱患主要在于公網(wǎng)采用網(wǎng)絡(luò)共享、資源共享、頻段共享的方式連接互聯(lián)網(wǎng),市面上可采購(gòu)的移動(dòng)終端都針對(duì)公網(wǎng)頻率定制開發(fā),不法分子容易通過技術(shù)漏洞和網(wǎng)絡(luò)攻擊等手段接入網(wǎng)絡(luò),干擾正常業(yè)務(wù),甚至實(shí)施犯罪。

在融合通信方面,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期并存,需要一張融合的大網(wǎng)保證各種業(yè)務(wù)的有效覆蓋和隨需使用,滿足公安警用通信要求[2]。

一、LTE無(wú)線寬帶專網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)

 

公安部“十三五”規(guī)劃,提出要啟動(dòng)4G寬帶通信技術(shù)和窄帶通信融合的專網(wǎng)建設(shè),“十三五”期間初步建成公安無(wú)線通信寬窄帶融合“移動(dòng)公安網(wǎng)”,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音指揮、視頻調(diào)度、大數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)木C合應(yīng)用,全面提升公安機(jī)關(guān)應(yīng)急處突、社會(huì)服務(wù)和執(zhí)法辦案能力,滿足政務(wù)、公共安全、社會(huì)管理、應(yīng)急通信等對(duì)寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)的需求[3,4]。LTE無(wú)線寬帶專網(wǎng)以4G技術(shù)為基礎(chǔ),具有高速率、高頻譜效率、低時(shí)延等優(yōu)點(diǎn),繼承了公網(wǎng)LTE的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)結(jié)合公安行業(yè)用戶業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化和定制開發(fā)。相比公網(wǎng),無(wú)線寬帶專網(wǎng)具備設(shè)備級(jí)、板級(jí)備份、故障基站及DMO多重可靠性保障方式,確保極限狀態(tài)下基本業(yè)務(wù)功能正常。不但能夠可靠地承載日常警務(wù),還能在公網(wǎng)癱瘓的緊急情況下,提供集語(yǔ)音、視頻、應(yīng)用為一體的應(yīng)急保障手段,有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜安保場(chǎng)景。

相比窄帶集群技術(shù),LTE無(wú)線寬帶專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了管道與業(yè)務(wù)的分離,在語(yǔ)音信道容量上,遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)窄帶集群系統(tǒng),能夠滿足大規(guī)模、多層級(jí)的語(yǔ)音通信保障需求;在視頻業(yè)務(wù)上,實(shí)業(yè)了雙向業(yè)務(wù)流的高并發(fā)、高清晰度(最高可達(dá)1080P),可滿足高清流暢的可視化指揮。

在安全策略上,整個(gè)LTE專網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了端到端安全機(jī)制部署。由于專網(wǎng)僅對(duì)特定用戶開放,與公網(wǎng)物理隔離,公眾無(wú)法接入使用1.4G頻段的專網(wǎng)。通過與公網(wǎng)的頻段隔離,專網(wǎng)傳輸可有效遏制不法分子利用技術(shù)漏洞接入公安網(wǎng)絡(luò)實(shí)施犯罪。

LTE無(wú)線寬帶專網(wǎng)通過接口、信息、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與應(yīng)用實(shí)踐,具備了成熟的和350MHz PDT窄帶語(yǔ)音集群、有線電話、運(yùn)營(yíng)商手機(jī)語(yǔ)音,有線無(wú)線視頻監(jiān)控,移動(dòng)視頻和電話會(huì)議視頻的融合技術(shù),同時(shí)實(shí)現(xiàn)接處警、PGIS及各警種專業(yè)系統(tǒng)的信息關(guān)聯(lián)、業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng),保護(hù)歷史投資,破解現(xiàn)有煙囪狀系統(tǒng)業(yè)務(wù)不互通的難題,實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)融合,發(fā)揮各種系統(tǒng)的最大作用。

二、LTE無(wú)線專網(wǎng)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用與業(yè)務(wù)亮點(diǎn)

 

LTE系統(tǒng)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用于區(qū)域公安,以喀什市為例,已經(jīng)建成30套基站,1000部大屏終端的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了市局、分局、派出所和警務(wù)站的四級(jí)指揮;調(diào)度系統(tǒng)可以融合語(yǔ)音、視頻、定位、接處警等,實(shí)現(xiàn)“看得見、呼得到、調(diào)得動(dòng)”的指揮要求,在日常警務(wù)、重大活動(dòng)保障等工作場(chǎng)景中發(fā)揮了重要作用;單部手持終端即可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音對(duì)講、一鍵式視頻回傳、移動(dòng)視頻補(bǔ)盲、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互、協(xié)同作業(yè)、PGIS定位和移動(dòng)軌跡記錄、彩信、移動(dòng)警務(wù)(身份證識(shí)別)等多種功能,實(shí)現(xiàn)了警員減負(fù)。業(yè)務(wù)亮點(diǎn)主要有以下四方面:

(一)多業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)助力終端減負(fù)

由于通訊組的設(shè)置和設(shè)備功能的限制,警務(wù)站、民警需要攜帶多部通訊終端,部門民警身上甚至下掛多達(dá)4、5部。在實(shí)際使用過程中,當(dāng)出現(xiàn)警情時(shí),民警無(wú)法第一時(shí)間判斷是哪部終端發(fā)出提示信息。同時(shí),終端太多負(fù)重較大,掛在身上也影響警員奔跑,充電以及日常管理都很麻煩,嚴(yán)重影響民警的工作效率。

基于LTE技術(shù)開發(fā)的智能終端充分發(fā)揮了無(wú)線寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),支持專業(yè)語(yǔ)音集群對(duì)講,同時(shí)支持音視頻調(diào)度、GIS定位、移動(dòng)辦公、身份證掃描等功能,有效減少一線警員的終端背負(fù)數(shù)量。例如,寬帶終端支持有權(quán)限的指揮調(diào)度人員(如派出所調(diào)度員、警務(wù)站站長(zhǎng))創(chuàng)建動(dòng)態(tài)群組權(quán)限。有權(quán)限的終端可自行創(chuàng)建、刪除動(dòng)態(tài)群組,動(dòng)態(tài)群組由創(chuàng)建人負(fù)責(zé),指揮中心統(tǒng)一監(jiān)督。實(shí)現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)的需要靈活地進(jìn)行群組管理和分級(jí)調(diào)度,破解了以往由于窄帶通信集群技術(shù)信道容量不夠,警務(wù)站小范圍內(nèi)群組通信需用安全性能低下的模擬系統(tǒng)的問題,通過多群組優(yōu)先級(jí)策略對(duì)群組語(yǔ)音并發(fā)進(jìn)行沖突管理,在實(shí)踐中應(yīng)用效果良好,可有效替代模擬對(duì)講機(jī),終端減負(fù)策略如圖2所示。

減負(fù)策略分為兩個(gè)階段:

(1) 融合優(yōu)化階段:通過動(dòng)態(tài)小群組創(chuàng)建功能和APP移植,在寬帶專網(wǎng)安全架構(gòu)上承載警務(wù)通和語(yǔ)音對(duì)講功能,實(shí)現(xiàn)一部終端即可進(jìn)行高清語(yǔ)音通信、身份證掃描、開具罰單、無(wú)紙化處警信息記錄等功能;

(2) 持續(xù)優(yōu)化階段:進(jìn)一步加強(qiáng)安全邊界策略部署,通過接口開放和數(shù)據(jù)共享,實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)一機(jī)部署,通過寬帶專網(wǎng)強(qiáng)大的群組管理策略,有效進(jìn)行業(yè)務(wù)并發(fā)控制。

通過網(wǎng)絡(luò)融合和數(shù)據(jù)共享,對(duì)替換下來(lái)的終端和寬帶終端進(jìn)行業(yè)務(wù)互通,在保護(hù)既有網(wǎng)絡(luò)投資的同時(shí),實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的平滑升級(jí)。

(二)接處警流程業(yè)務(wù)優(yōu)化

LTE多媒體大屏終端借助寬帶專網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),支持對(duì)多媒體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)下發(fā),其實(shí)質(zhì)是將指揮中心前移,通過信息化改革將指揮中心從固定的、有線的束縛,變?yōu)橐苿?dòng)的、無(wú)線的互聯(lián),從而將各種警情信息直接推送、延續(xù)到警力部署的末端,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同警務(wù)的快速處置。流程優(yōu)化如圖3所示。

由于布控對(duì)象具有快速流動(dòng)性,對(duì)處警的響應(yīng)速度要求很高,情報(bào)在不同部署層級(jí)進(jìn)行流轉(zhuǎn)時(shí)延時(shí)較大,且僅靠間接的語(yǔ)音傳遞具有描述偏差和理解偏差的雙重風(fēng)險(xiǎn),警務(wù)的信息化改革對(duì)客體的實(shí)時(shí)可達(dá)性提出了更高要求。借助無(wú)線專網(wǎng)強(qiáng)大的對(duì)接融合能力和網(wǎng)絡(luò)的安全部署,可將布控對(duì)象的信息第一時(shí)間下發(fā)到事件地點(diǎn)附近的終端上,提高對(duì)警情的響應(yīng)速度。

(三)高并發(fā)視頻業(yè)務(wù)

目前的固定視頻監(jiān)控體系存在覆蓋盲區(qū),由于警情在時(shí)間、空間上的突發(fā)都存在很大的不確定性,客觀上需要移動(dòng)視頻監(jiān)控進(jìn)行補(bǔ)盲。特別是在應(yīng)急處突和重大事件保障時(shí),需要較大規(guī)模數(shù)量的圖傳車、移動(dòng)布控?cái)z像頭和無(wú)線圖傳無(wú)人機(jī)的立體監(jiān)控和動(dòng)態(tài)追蹤以對(duì)態(tài)勢(shì)進(jìn)行全程管控,以往的通信系統(tǒng)無(wú)法滿足要求,無(wú)法實(shí)現(xiàn)治安防控“全覆蓋、無(wú)死角”的需要。

針對(duì)區(qū)域內(nèi)試點(diǎn)地區(qū)存在的固定攝像頭覆蓋盲區(qū),充分發(fā)揮LTE無(wú)線專網(wǎng)大帶寬的并發(fā)優(yōu)勢(shì),通過快速部署一定數(shù)量的移動(dòng)布控球進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn),布控球支持便捷拆裝,根據(jù)治安熱點(diǎn)區(qū)域組織靈活快速布點(diǎn),如在卡口進(jìn)行布控,豐富視頻監(jiān)控資源。即使在移動(dòng)布控球不足的場(chǎng)景,使用手持寬帶終端進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控,也可快速對(duì)視頻天網(wǎng)的覆蓋盲區(qū)進(jìn)行管控。

單個(gè)LTE基站平均支持至少20路高清視頻并發(fā)。在日常警務(wù)中,通過對(duì)無(wú)線圖傳車進(jìn)行改裝,實(shí)現(xiàn)24小時(shí)視頻輪詢和記錄,形成對(duì)安全態(tài)勢(shì)的全面把控。

在視頻點(diǎn)呼業(yè)務(wù)上,通過視頻點(diǎn)名,被點(diǎn)名警力附近態(tài)勢(shì)一目了然,減少了單次點(diǎn)名溝通時(shí)間;通過創(chuàng)新型地挖掘視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景,形成具有區(qū)域特色的“親情關(guān)懷”一對(duì)一可視溝通,簡(jiǎn)化改造人員家屬探視流程。

(四)基于GIS信息系統(tǒng)的管理業(yè)務(wù)

通過無(wú)線寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)的部署,利用系統(tǒng)大帶寬的優(yōu)勢(shì)和北斗定位等多定位技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)警力秒級(jí)的實(shí)時(shí)位置刷新,并將定位誤差限制在米級(jí)范圍,區(qū)域利用寬帶警務(wù)終端的精確定位實(shí)時(shí)掌握巡防隊(duì)員的位置信息,發(fā)現(xiàn)巡防隊(duì)員位置偏離巡段或者GPS信息丟失時(shí),管理員可請(qǐng)求調(diào)取巡防隊(duì)員終端上的視頻進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核實(shí),實(shí)現(xiàn)巡警軌跡實(shí)時(shí)追蹤和管理。通過基于高精度GPS的應(yīng)用,可減少管理巡邏輔警所需要的民警和督查的人數(shù),減少人力成本。

三、總結(jié)與展望

 

本文研究了無(wú)線寬帶技術(shù)在區(qū)域內(nèi)的應(yīng)用價(jià)值。

(1)研究了寬帶專網(wǎng)對(duì)警力終端減負(fù)的步驟和價(jià)值,原有公安退下來(lái)的終端可以再次利用,發(fā)放給鄉(xiāng)鎮(zhèn)或者相關(guān)輔助單位,提升其指揮調(diào)度能力,同時(shí)可以在突發(fā)情況下,統(tǒng)一調(diào)度這些資源,達(dá)到合成作戰(zhàn)的要求,快速控制事件;

(2)通過網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接和數(shù)據(jù)的共享,充分發(fā)揮寬帶終端多業(yè)務(wù)能力的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)警情直接推送下發(fā)到執(zhí)勤民警手上,實(shí)現(xiàn)快速預(yù)警、快速響應(yīng);

(3)無(wú)線寬帶集群專網(wǎng)有力支撐了以移動(dòng)監(jiān)控、靈活布控為代表的無(wú)線寬帶多媒體業(yè)務(wù)的開展,實(shí)現(xiàn)了各警種統(tǒng)一的可視化社會(huì)治理治安保障體系,有效保障解決群眾生命財(cái)產(chǎn)“最后一公里”的問題,提高公安服務(wù)水平和群眾滿意度;

(4)通過在大量實(shí)踐中積累的成熟的融合指揮能力和多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的融合對(duì)接,構(gòu)建“上下聯(lián)動(dòng)、橫向呼應(yīng)、高效運(yùn)行”的現(xiàn)代指揮體系。一張大網(wǎng)將PDT網(wǎng)、模擬集群網(wǎng)、視頻專網(wǎng)、公網(wǎng)、LTE專網(wǎng)的語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入,在引入寬帶網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),保護(hù)已有投資。

LTE無(wú)線寬帶專網(wǎng)集語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為一體,未來(lái)通過充分挖掘其基本功能特性,通過平臺(tái)的對(duì)接融合和資源整合,在科技強(qiáng)警的路上必將發(fā)揮更大的價(jià)值。