LTE無線寬帶專網(wǎng)的區(qū)域應用探索

區(qū)域公安無線通信的現(xiàn)狀是以警用數(shù)字集群（PDT）系統(tǒng)為主，多種無線通信網(wǎng)絡(luò)長期并存。在語音通信方面，區(qū)域公安與全國步調(diào)一致，PDT系統(tǒng)將在今年內(nèi)實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，同時保留或擴展了模擬對講、基于公網(wǎng)的集群對講等多個系統(tǒng)。語音通信設(shè)備種類繁復，數(shù)字集群對講機、模擬對講機、公網(wǎng)手機對講等長期共存。窄帶集群通信管道與業(yè)務綁定，只能滿足語音集群和少量數(shù)據(jù)業(yè)務，在如今大業(yè)務量場景下信道擁塞、不支持可視化指揮和移動辦公的問題越來越突出[1]。

在視頻業(yè)務方面，區(qū)域主要城市基本實現(xiàn)了視頻網(wǎng)絡(luò)覆蓋，有完善的視頻會議和指揮系統(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)進行視頻傳輸承載和多媒體調(diào)度指揮時存在公眾搶占網(wǎng)絡(luò)資源的情況，且在重大活動保障或者應急指揮時網(wǎng)絡(luò)的可靠性無法保障，指揮員只能依靠語音通信進行應急調(diào)度指揮。

在警務應用方面，基本建立起以公網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)載體，警務通終端為承載硬件，以警綜業(yè)務平臺為承載軟件的警務信息化基礎(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保障業(yè)務數(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)，市面上可采購的移動終端都針對公網(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，甚至實施犯罪。

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

公安部“十三五”規(guī)劃，提出要啟動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線通信寬窄帶融合“移動公安網(wǎng)”，實現(xiàn)語音指揮、視頻調(diào)度、大數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)木C合應用，全面提升公安機關(guān)應急處突、社會服務和執(zhí)法辦案能力，滿足政務、公共安全、社會管理、應急通信等對寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)的需求[3,4]。LTE無線寬帶專網(wǎng)以4G技術(shù)為基礎(chǔ)，具有高速率、高頻譜效率、低時延等優(yōu)點，繼承了公網(wǎng)LTE的技術(shù)優(yōu)勢的同時結(jié)合公安行業(yè)用戶業(yè)務特點進行了大量優(yōu)化和定制開發(fā)。相比公網(wǎng)，無線寬帶專網(wǎng)具備設(shè)備級、板級備份、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)務功能正常。不但能夠可靠地承載日常警務，還能在公網(wǎng)癱瘓的緊急情況下，提供集語音、視頻、應用為一體的應急保障手段，有效應對復雜安保場景。

相比窄帶集群技術(shù)，LTE無線寬帶專網(wǎng)實現(xiàn)了管道與業(yè)務的分離，在語音信道容量上，遠勝于傳統(tǒng)窄帶集群系統(tǒng)，能夠滿足大規(guī)模、多層級的語音通信保障需求；在視頻業(yè)務上，實業(yè)了雙向業(yè)務流的高并發(fā)、高清晰度(最高可達1080P)，可滿足高清流暢的可視化指揮。

在安全策略上，整個LTE專網(wǎng)系統(tǒng)進行了端到端安全機制部署。由于專網(wǎng)僅對特定用戶開放，與公網(wǎng)物理隔離，公眾無法接入使用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)實施犯罪。

LTE無線寬帶專網(wǎng)通過接口、信息、數(shù)據(jù)標準化與應用實踐，具備了成熟的和350MHz PDT窄帶語音集群、有線電話、運營商手機語音，有線無線視頻監(jiān)控，移動視頻和電話會議視頻的融合技術(shù)，同時實現(xiàn)接處警、PGIS及各警種專業(yè)系統(tǒng)的信息關(guān)聯(lián)、業(yè)務聯(lián)動，保護歷史投資，破解現(xiàn)有煙囪狀系統(tǒng)業(yè)務不互通的難題，實現(xiàn)全業(yè)務融合，發(fā)揮各種系統(tǒng)的最大作用。

LTE系統(tǒng)現(xiàn)規(guī)模應用于區(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)，實現(xiàn)了市局、分局、派出所和警務站的四級指揮；調(diào)度系統(tǒng)可以融合語音、視頻、定位、接處警等，實現(xiàn)“看得見、呼得到、調(diào)得動”的指揮要求，在日常警務、重大活動保障等工作場景中發(fā)揮了重要作用；單部手持終端即可實現(xiàn)語音對講、一鍵式視頻回傳、移動視頻補盲、數(shù)據(jù)實時交互、協(xié)同作業(yè)、PGIS定位和移動軌跡記錄、彩信、移動警務（身份證識別）等多種功能，實現(xiàn)了警員減負。業(yè)務亮點主要有以下四方面：

（一）多業(yè)務實現(xiàn)助力終端減負

由于通訊組的設(shè)置和設(shè)備功能的限制，警務站、民警需要攜帶多部通訊終端，部門民警身上甚至下掛多達4、5部。在實際使用過程中，當出現(xiàn)警情時，民警無法第一時間判斷是哪部終端發(fā)出提示信息。同時，終端太多負重較大，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)揮了無線寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)勢，支持專業(yè)語音集群對講，同時支持音視頻調(diào)度、GIS定位、移動辦公、身份證掃描等功能，有效減少一線警員的終端背負數(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、警務站站長）創(chuàng)建動態(tài)群組權(quán)限。有權(quán)限的終端可自行創(chuàng)建、刪除動態(tài)群組，動態(tài)群組由創(chuàng)建人負責，指揮中心統(tǒng)一監(jiān)督。實現(xiàn)根據(jù)業(yè)務的需要靈活地進行群組管理和分級調(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)先級策略對群組語音并發(fā)進行沖突管理，在實踐中應用效果良好，可有效替代模擬對講機，終端減負策略如圖2所示。

減負策略分為兩個階段：

（1） 融合優(yōu)化階段：通過動態(tài)小群組創(chuàng)建功能和APP移植，在寬帶專網(wǎng)安全架構(gòu)上承載警務通和語音對講功能，實現(xiàn)一部終端即可進行高清語音通信、身份證掃描、開具罰單、無紙化處警信息記錄等功能；

（2） 持續(xù)優(yōu)化階段：進一步加強安全邊界策略部署，通過接口開放和數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)多業(yè)務一機部署，通過寬帶專網(wǎng)強大的群組管理策略，有效進行業(yè)務并發(fā)控制。

通過網(wǎng)絡(luò)融合和數(shù)據(jù)共享，對替換下來的終端和寬帶終端進行業(yè)務互通，在保護既有網(wǎng)絡(luò)投資的同時，實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的平滑升級。

（二）接處警流程業(yè)務優(yōu)化

LTE多媒體大屏終端借助寬帶專網(wǎng)的優(yōu)勢，支持對多媒體數(shù)據(jù)的實時下發(fā)，其實質(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)橐苿拥?、無線的互聯(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，實現(xiàn)對不同警務的快速處置。流程優(yōu)化如圖3所示。

由于布控對象具有快速流動性，對處警的響應速度要求很高，情報在不同部署層級進行流轉(zhuǎn)時延時較大，且僅靠間接的語音傳遞具有描述偏差和理解偏差的雙重風險，警務的信息化改革對客體的實時可達性提出了更高要求。借助無線專網(wǎng)強大的對接融合能力和網(wǎng)絡(luò)的安全部署，可將布控對象的信息第一時間下發(fā)到事件地點附近的終端上，提高對警情的響應速度。

（三）高并發(fā)視頻業(yè)務

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，客觀上需要移動視頻監(jiān)控進行補盲。特別是在應急處突和重大事件保障時，需要較大規(guī)模數(shù)量的圖傳車、移動布控攝像頭和無線圖傳無人機的立體監(jiān)控和動態(tài)追蹤以對態(tài)勢進行全程管控，以往的通信系統(tǒng)無法滿足要求，無法實現(xiàn)治安防控“全覆蓋、無死角”的需要。

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

單個LTE基站平均支持至少20路高清視頻并發(fā)。在日常警務中，通過對無線圖傳車進行改裝，實現(xiàn)24小時視頻輪詢和記錄，形成對安全態(tài)勢的全面把控。

在視頻點呼業(yè)務上，通過視頻點名，被點名警力附近態(tài)勢一目了然，減少了單次點名溝通時間；通過創(chuàng)新型地挖掘視頻業(yè)務應用場景，形成具有區(qū)域特色的“親情關(guān)懷”一對一可視溝通，簡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

通過無線寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)的部署，利用系統(tǒng)大帶寬的優(yōu)勢和北斗定位等多定位技術(shù)的聯(lián)合應用，實現(xiàn)警力秒級的實時位置刷新，并將定位誤差限制在米級范圍，區(qū)域利用寬帶警務終端的精確定位實時掌握巡防隊員的位置信息，發(fā)現(xiàn)巡防隊員位置偏離巡段或者GPS信息丟失時，管理員可請求調(diào)取巡防隊員終端上的視頻進行現(xiàn)場核實，實現(xiàn)巡警軌跡實時追蹤和管理。通過基于高精度GPS的應用，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。

本文研究了無線寬帶技術(shù)在區(qū)域內(nèi)的應用價值。

（1）研究了寬帶專網(wǎng)對警力終端減負的步驟和價值，原有公安退下來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，同時可以在突發(fā)情況下，統(tǒng)一調(diào)度這些資源，達到合成作戰(zhàn)的要求，快速控制事件；

（2）通過網(wǎng)絡(luò)的對接和數(shù)據(jù)的共享，充分發(fā)揮寬帶終端多業(yè)務能力的優(yōu)勢，實現(xiàn)警情直接推送下發(fā)到執(zhí)勤民警手上，實現(xiàn)快速預警、快速響應；

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

（4）通過在大量實踐中積累的成熟的融合指揮能力和多種業(yè)務系統(tǒng)的融合對接，構(gòu)建“上下聯(lián)動、橫向呼應、高效運行”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)的語音、視頻、數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入，在引入寬帶網(wǎng)絡(luò)的同時，保護已有投資。

LTE無線寬帶專網(wǎng)集語音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務為一體，未來通過充分挖掘其基本功能特性，通過平臺的對接融合和資源整合，在科技強警的路上必將發(fā)揮更大的價值。