LTE宽带集群专网的行业应用

王仑

普天信息技术研究院有限公司

政务网产品部总经理

1 LTE宽带集群专网建设的必要性

集群通信系统是为了满足行业用户指挥调度需求而开发、面向特定行业应用的专用无线通信系统。第一代集群系统是模拟集群通信系统，第二代集群系统是窄带数字集群通信系统。随着移动互联网的飞速发展以及全球无线城市的大规模建设，宽带化成为整个无线通信的发展趋势。LTE宽带集群系统正是以TD-LTE为核心技术，将TD-LTE技术的高速率、大带宽与数字集群技术中的资源共享、快速呼叫建立、指挥调度等特点进行融合，是新一代宽带多媒体数字集群系统，支持更为丰富的多媒体业务类型。

需要指出的是，LTE宽带集群与传统的窄带集群之间，并不是绝对的竞争关系，而是可以互相依托，互为补充。在一定时期内，传统的窄带集群以频段低、覆盖远、产业链成熟为优势，仍不失为一种高效的语音集群解决方案。宽窄带集群的融合组网，可充分兼顾窄带集群的低成本、广覆盖与宽带集群的多媒体、高速率优势，帮助客户节省投资，在成本、容量与质量之间取得最佳的平衡。

目前三大运营商已经拿到了LTE牌照，LTE公网预计很快就会投入规模化运营。届时LTE公网是否会对LTE宽带集群专网的发展形成冲击？我们的观点是，从业务需求与QoS保障来讲，LTE公网还是无法替代LTE专网的作用。首先，公网的安全性、可靠性与专网不存在可比性。在遇到突发、紧急事件时，公网的容量瓶颈与脆弱性已经在很多案例中有所体现。针对某些至关重要的行业，采用公网的无线通道，如果数据传输过程中出现问题也很难进行端到端的定位。其次，公网用户的业务模型以下行（如：浏览网页、看视频、文件下载）为主，因此公网运营商在信道资源配置、网络规划优化方面，会重点倾向于下行业务，一般会采用1：3的上下行配比，上行的信道资源很少，还会被公网用户占用一部分，留给专网应用的上行带宽就更少了。而专网的业务模型以上行（如：视频监控、数据采集）为主，兼顾下行，因此LTE宽带集群专网可针对上行业务更为灵活的设置，采用2：2或3：1的上下行配比。此外，公网LTE技术中并没有针对集群共享需求的设计，在进行组内视频分发时会浪费大量的带宽，很容易达到饱和，不适合开展多媒体集群业务。

2 LTE宽带集群专网业务类型

与现有窄带数字集群通信系统相比，LTE宽带集群系统具有更大的信道容量、更高的频谱利用率、更强的抗干扰能力、更好的传输性能，以及低成本、可伸缩、可配置的全IP无线多媒体网络架构，可以满足大容量、高速率、多媒体的现代集群通信网络的需求，并衍生出更丰富的业务功能。以公共安全行业应用为例，其典型应用包括：

（1）定点/移动高清视频监控

在LTE宽带集群专网覆盖范围内，可架设无线摄像头，或采用车载/船载监控设备，对指定地点实现视频监控及视频联网上传。可支持多路720P/1080P高清摄像头，实现真正的高清画质监控，画面清晰流畅，可在根本上解决船只、车辆等移动设施内的实时高清监控问题，以及警方在日常巡逻、处理突发事件时的移动高清视频监控需求。

（2）视频组呼业务

现场情况往往非常复杂，有时候仅凭语音很难讲清楚，这时视频组呼业务就能发挥作用：用户在进行语音组呼的过程中，开启视频组呼，将自身面部视频或现场视频传输给同组人。

（3）语音集群业务

LTE宽带集群通信系统，提供低时延的语音指挥调度业务，提供组呼、群呼、PTT、优先级呼叫、紧急呼叫、监听、包容呼叫、迟后进入、环境侦听等基于语音调度的补充业务。可广泛应用于需要团队协作的场合。

（4）多媒体指挥调度业务

4G宽带集群通信系统不仅提供人与人之间的指挥调度业务，更提供人与计算机系统之间的指挥调度业务；不仅传递语音信息，更可传递包括语音、图片、图像、文本数据于一体的多媒体信息。

（5）移动办公业务

LTE宽带集群通信系统提供的移动办公业务，不仅能收发邮件和上网，更提供与行业事务紧密结合的移动办公。后台系统按流程顺序将任务发给各阶段负责人终端，流程各阶段负责人用移动或固定终端向后台系统反馈流程环节完成情况，适合于移动情况下办理电子业务流程，可减少差错，提高公务办理速度。可广泛应用于警情处理记录、物流记录、安检、现场取证、室外处置记录等领域。

（6）基于定位的业务

LTE宽带集群通信系统提供终端定位业务。如：片警或摩托巡警按在巡逻过程中，终端自动向后台系统上报自身位置，可在后台系统查询目前位置和巡逻轨迹。遇到突发事件时，指挥中心可根据事发地附近警员和车辆的位置信息，第一时间开展指挥调度。

（7）无线传感数据采集及控制

LTE宽带集群通信系统提供及时、方便的无线数据采集及控制，可广泛应用于森林及重要设施的火灾传感器监控，或用于公交、地铁、轮船及重要设施内监控易燃易爆及危险化学品。

（8）应急指挥业务

LTE宽带集群一体化设备，体积小、耗电低、安装方便，可用于车辆改装。遇到突发情况，应急指挥车可在最短时间内赶赴现场，为事发现场提供宽带接入、多媒体集群指挥业务，提高应急响应效率。

3 展望LTE宽带集群专网的未来

目前，国际上正在积极开展宽带多媒体数字集群方面的研究和标准化工作。欧美现有的窄带集群通信系统向宽带演进具有一定的困难，相关标准尚未制定。而在我国，国家正加大加速在该领域的研究和投资力度，以期建设具有自主知识产权的宽带数字集群系统。中国普天顺应集群通信发展趋势，依靠TD-LTE领域的多年丰富经验，2008年率先在业界提出开发基于TD-LTE的宽带多媒体集群，并受到国家重大专项资金支持，同时作为牵头单位负责宽带集群的标准制定工作。目前，普天LTE宽带集群系统已在政务、公安、石油等多个行业领域得到了广泛应用，并率先在业内实现了宽窄带集群的融合组网，在LTE宽带集群与客户原有的的窄带集群之间实现互联互通和统一调度。展望未来，LTE宽带集群技术必将引领产业的潮流！endprint