公安行业宽带带宽需求

徐贵森　谭学治

第一级场景的带宽需求量最小，而第三级的带宽需求量最大，但在完成第三级任务时，地面无线通信设施往往被摧毁殆尽，而第二级任务发生的频率相对较高，危害较大，波及面较广，社会影响较严重。因此，建立PPDR宽带无线网络至少需要满足完成第二级任务的一般需求。

目前，对于公共保护和救灾议题的讨论已经上升到国际层面，2012年世界无线电大会在确立下一研究周期议题时，将研究宽带PPDR（Policy Protection Detection Response）相关的内容归结在1.3议题中。其中，研究宽带PPDR的频点和带宽需求也是其中的一项重要内容。公共安全部门是我国公共保护和救灾的实施主体。目前使用UHF频段（351—356MHz/361—366MHz；358—361MHz）用于以语音为主的窄带无线通信；336—344MHz（部分优先使用）频段，用于图像传输。

国际上通常将关键任务分为以下3个不同PPDR任务场景：

（1）日常工作：指PPDR机构在其权限范围内进行的例行操作。

（2）重大紧急事件/公众事件：指公众保护和潜在的救灾机构在其权限特定范围内需要做出响应的事件；不过，在其权限内的其他地方仍然需要其执行例行操作。

（3）救灾：指由自然因素或人为因素引起。一般发生灾难后，地面通信设施可能已经被破坏或无法满足救灾所需要的更高的通信需求。

考虑到不同PPDR关键任务的区域性带宽需求，公安部门将PPDR任务进一步细分为以下3个等级：

第一级：包括出勤巡逻及日常警务事件处理等任务。业务需求相对单一，仅包含语音业务，视频监控、视频回传、数据库查询、车辆定位等远程数据传输。

第二级：包括防恐处突、大型交通事故、大型施工事故、公共卫生事件、国家领导出行、重要会议以及赛事保障等任务。这类任务需要基于原有的应急保障系统上临时增加复杂的群组通信、数据及视频传输，需要不同行业多部门协作。业务需求定义为需要大范围跨部门的群组通信，远程数据查询及传输，视频回传、点对点高清视频点播、群组视频分发等多媒体业务。

第三级：包括地震、洪水、森林大火等，这类场景的原有通信系统或多或少遭到毁坏，需要快速建立应急通信系统并保障抢险救灾的进行。该场景涉及语音、数据、视频，需要提供给不同的部门使用，使用卫星通信是一种可靠的无线解决方案。

通过以上分析，不难发现第一级场景的带宽需求量最小，而第三级的带宽需求量最大，但在完成第三级任务时，地面无线通信设施往往被摧毁殆尽，而第二级任务发生的频率相对较高，危害较大，波及面较广，社会影响较严重。因此，建立PPDR宽带无线网络至少需要满足完成第二级任务的一般需求。

对于可能需要的频谱需求对应的应用场景进行分解分析。假设基于TD-LTE的集群系统也需要支持传统语音业务，对于现有比较典型的12.2kbps的语音集群业务，需要4个资源块（RB），对于20MHz的频率带宽有100个资源块（RB）。假设60%的资源可以应用到群组业务，这样可以用到群组的资源块为60个资源块（RB）。同时假设TD-LTE的上下行配比为UL：DL=2：2，那么在一个重复周期20ms内可以支持的群组数为60×2×4÷4=120个群组。

对于基于TD-LTE的集群系统来说，支持视频传输是区别于现有的窄带集群系统的特点之一。考虑到现有通用的视频格式的种类，包括视频宽度、播放速率、像素量化以及缓存图像内存等要求，现在比较常用的为D1、720P、1080P等格式。D1格式需要800kHz带宽，720P需要2MHz带宽，高清1080P需要4MHz带宽。结合PPDR的应用场景，假设高清视频1080P的1路（4MHz），720P的1路（2MHz），D1的4路（3.2MHz），这样估算下来视频业务需要大约10MHz的带宽。

基于上述分析，采用TD-LTE技术的集群系统，语音业务和视频业务的预测的频带的总和为20+10=30MHz带宽。

进一步，以第二级任务中最具一般性的银行抢劫案为例，分析我国公安在完成一次关键任务中所需要的无线带宽，结果是总频谱需求约为27MHz。

因此，鉴于第二级任务在大城市发生较为频繁，公共安全部门分配至少20MHz的带宽可以满足除灾难场景以外的一般PPDR场景的需要。★endprint