公网对讲在专业移动通信领域警务工作中的应用探讨

2018-09-22牟佳四川省成都市公安局

警察技术 2018年5期

牟佳四川省成都市公安局

引言

公网对讲是建立在公众移动蜂窝网络之上，采用软件交换方式实现的对讲服务。其具有跨区域通信，能提供数据及视频服务，不需新增频谱资源，不需新建基础网络设施等优势。随着4G技术的发展，公网对讲的时延得到了极大改善，接近于专业数字集群对讲机性能，同时数据、图像传输质量得到显著提高；随着运营商推动4G网络的快速普及，运营商LTE网络覆盖的普遍性与用户使用率都远远超越了过去的2G与3G时代。时至今日，公网对讲产业已经形成包括运营商、平台商、终端商、渠道商和用户的完整产业链，公网对讲用户数已经达到百万以上，产业环境基本形成并初具规模。

由于公众移动通信网无法提供优先级保障，因此公网对讲不能够承担关键语音的通信保障工作，但其能否应用于专业移动通信中的日常通信领域？能否作为应急通信保障工作的补充呢？

本文将着重就公网对讲在专业移动通信领域警务工作中的应用进行探讨。

一、公网对讲的发展历程

公网对讲（PoC）是基于公众移动通信网络数据业务的OTT应用，以实现全国呼叫对讲功能为主要特征。它经历了从无到有、由弱到强的过程。

2004年，开放移动联盟（OpenMobile Alliance，简称OMA）组织提出制定了基于SIP协议的公网对讲（Push-To-Talk over Cellular，简称PoC）标准，并于2005年6月发布了相关技术规范。2006年中国移动在GPRS网络上部署了第一个基于OMA标准的PoC业务平台，但是受限于当时的网络带宽和接续时延，加之使用的SIP协议体系过于冗余，导致用户体验不佳，没有得到市场认可。

2010年，中国电信天翼对讲引进Q-Chat规范并正式商用，依托广覆盖、大容量的CDMA2000 1x EVDO移动通信网络和电信级的业务管理平台，利用PTT技术，使天翼对讲在中国公网对讲产业发展过程中扮演了重要角色，在产业链形成和商业模式构建等方面都发挥了重要作用。

2013年年底，中国4G牌照发放以来，我国的4G网络迅猛发展，截止2017年第二季度，三大运营商4G基站部署达到299万个，4G用户数达到8.88亿户，实现了城区、县城的深度覆盖，乡镇、重点行政村、高铁、地铁、高速以及景区的基本覆盖，建成了全球规模最大的4G网络。在4G时代，由于空口接入时延的降低，公网对讲系统在实时语音体验上得到大幅改进；由于带宽的提升，公网对讲系统已能同时实现语音、图像、数据的实时传输；这促使以移动互联网技术为特征的PoC平台迅速崛起，推动公网对讲产业群体向更广泛、更多元的方向发展。公网对讲已成为移动通信领域中一支重要力量。

二、公网对讲的安全性

针对公网对讲的特点，要从终端、服务器以及网络数据传输等多方面考虑安全性。一般都需要从访问控制、安全审计、加密、用户数据保护、标识与鉴别等各方面制定安全策略，实现安全功能组件，从而保证通信系统的安全性（参考 GB/T 18336-2015/ISO/IEC 15408信息技术安全技术信息技术安全评估准则）。

在终端安全方面，公网对讲主要采用定制专用终端，专用终端可以保证终端不被安装恶意的木马程序。

针对网络传输，安全方案主要考虑两个方面：（1）利用VPDN虚拟拨号专用网做传输链路的逻辑隔离。即采用隧道技术，将企业网的数据封装在隧道中在公网传输，在企业专网边界将数据解封，取出负载。因此，通过VPDN隧道链路，企业数据在公网内跟其他互联网数据实现了逻辑隔离，提高了系统的安全性。（2）利用加密技术防止被截获的数据被篡改和破解，确保数据端到端的安全传输。例如采用经国家保密局认证的国密算法，国际通用的AES或RSA算法，或在终端通过使用TF卡实现加密认证，甚至数据加密，以确保数据传输的安全性。

对于公网对讲服务器平台的安全性，采用防火墙、双因子认证、入侵检测、漏洞扫描等技术来确保。

三、公网对讲在移动警务中的应用探讨

2017年以来，公安部门随着新一代省级公安移动警务共享平台的部署，4G移动警务终端逐步配发到一线民警手中。进入2018年，“智慧新警务”作为贯彻落实党的十九大关于“数字中国建设”和公安部“数据警务、智慧公安”建设的重大举措，也是各地“数字政府”建设的重要组成部分。全面推进新一代移动警务建设应用成为“智慧新警务”的关键载体和重要支撑，成为打通大数据应用“最后一公里”的重要工具。新一代移动警务终端配备正进一步加速，例如：四川公安已配备20000台，广东公安已配备40000台等等。移动警务终端作为警用对讲机、执法记录仪之后第三个科技信息化单警装备正大规模配备到一线民警手中。

新一代移动警务终端具有融合现代科技、应用实战功能、便捷智能操作、信息数据安全等特点，实现数据从云端到实战终端的双向互动运用，对内打破指挥层级，精准打通从警务决策指挥到一线打防管控实战；对外突破时空界限，全天候、随时随地为群众提供全流程、点对点的贴心服务，使人民群众的获得感、幸福感、安全感更加充实。新一代移动警务终端让民警能随时随地办文审批、沟通交流、核录采集、查询分析等，实现了警务工作随手拍、随时看、随地查、随处用，全面助力基层防、打、管、控工作。

但移动警务平台尚无一款整合警务实时通信系统的APP应用，因此，成都市公安科学技术研究所和相关公司共同启动了整合警务实时通信系统的研发项目。项目开发完成后，在移动警务终端上提供一款具备“随时通”功能的警迅APP应用。该应用将在保障安全的前提下，实现公网对讲与成都公安已建成的350M PDT系统、800M TETRA系统、4G无线图传系统、GPS系统等多种实时通信系统整合和互联互通，既方便一线民警使用，又为指挥调度和通信保障提供支持。该项目确定了三个目标：

第一，在移动警务上实现实时位置、实时语音、实时图像三类一线民警通信应用需求的整合；探索警用对讲机、无线图传终端、GPS车载终端、执法记录仪、警务通等多种终端融合，减轻一线民警负重，实现一线巡逻警车装备现代化；

第二，利用公网的覆盖优势延伸警用无线通信系统的覆盖范围，弥补专网覆盖盲区，如：大形建筑物室内、地下停车场、山间公路等，同时为特警等跨区域执行警务活动提供通信保障和支持；

第三，基于4G公网的宽带现状，能在日常状态下，探索承担警务通话需求的分流；随着5G公网的发展，在能够提供网络切片服务，具备关键语音通信保障优先级时，探索逐步在突发情况下和人群高度聚集的现场使用该系统的可行性。

为无缝接入现有移动警务平台并保障警迅APP应用的安全，依据《四川新一代移动警务移动应用开发规范》，将警迅系统服务器部署在公安内网，警迅APP遵照移动警务平台的安全机制接入公安内网。移动警务终端使用专用VPDN接入客户专用网络，与公网进行隔离，再通过MSTP专线接入公安网；在此基础上，使用TF加密卡做登录认证确保用户访问的安全；警迅APP通过安全客户端建立加密VPN通道来访问公安内网服务器。

警迅系统服务器部署在公安内网后，采用系统级对接方式接入成都市公安局依托公安信息网建设完成的扁平化指挥体系之通信调度子系统。该通信调度子系统通过系统级接口对接了350M PDT数字集群、800M TETRA数字集群等无线通信系统，实现350M与800M系统语音和控制信令的互联互通，其交换系统具备不少于100路语音并发能力。警迅系统依靠通信调度子系统的交换能力，实现通信调度子系统对警讯APP的指挥调度，实现警讯APP与350M和800M系统语音和控制信令的互联互通。

现阶段，通过在移动警务共享平台上部署警迅APP，可实现公网集群通信功能；实现与成都公安350M PDT系统和800M TETRA系统的互联互通；实现数据推送、语音回放、云端存储、GIS应用等宽带应用功能。民警使用警迅APP应用既能实现警务通之间集群对讲，又能够与警用数字集群对讲机实时通话。警迅APP应用将成为公安无线通信专网的有力补充。

四、公网对讲替代派出所群防力量使用的常规对讲机的应用探讨

派出所作为公安系统的基层组织，上级公安机关的派出机构，依照国家治安管理法规和上级公安机关规定的权限，承担公安防、打、管、控基础工作，还承担110接处警工作。派出所需指挥调度两部分力量：派出所民警及协警、辖区综治群防力量。

受限于公安频率资源有限、网络建设成本高等因素，警用无线通信系统（存在较为偏远的农村派出所尚无法覆盖的情况）容量仅能够满足派出所民警的110接处警及勤务保障工作，而人数众多的协警和辖区综治群防力量主要使用400M模拟常规对讲机及部分公网对讲机。由于采用单频组网模式，绝大部分派出所无法实现辖区内的有效覆盖；同时，工信部逐步停止模拟对讲机的无线电发射设备型号核准，正引导市场使用数字对讲机替换模拟对讲机。

为做好辖区内治安防控工作，派出所急需功能完备的指挥调度系统。依托公网对讲开发的集群通信及指挥调度系统能够较好地满足派出所辖区综治群防力量的巡更考勤和集群对讲需求。当前的公网集群通信系统已经具备集群对讲、集群调度、地理位置服务和实时视频等功能，可实现实时语音、实时位置、实时图像三类指挥调度模式所需通信应用的有效整合，能够提供可靠、操作便捷的调度台和用户终端从软件到硬件的一体化低成本解决方案；能够为用户提供以派出所为单元的统一的指挥调度平台。系统平台可根据用户需求从三级组织架构（市局-分局-派出所）任意一级、任意一个派出所开始部署；也可以按照用户需求增加或减少指挥层级，最终通过分布式技术融合贯通，形成统一的指挥调度平台；在平台内部，各单位可以根据用户需求按需打通，形成贴近实战、协同高效的指挥调度平台。该方案已在成都市青羊区太升路派出所、龙泉驿区综治中心、青白江区公安局应联中心和弥牟综治中心等单位进行试用。

基于公网的集群通信系统，由于其能够提供多种业务的融合通信能力，已在上海铁路局安保巡线项目、南京海事局长江段海事执法业务等多个行业逐步推广应用。在司法行业，将公网集群通信系统作为移动办公执法的关键应用，已在四川全省35家监狱部署，大约18400名民警通过移动警务终端接入该系统，通过使用集群对讲、语音留言、定位、图片及视频等多种业务功能，在移动办公执法、押解、追逃、应急通信等领域，实现灵活高效的移动指挥调度。

公网集群通信系统优势：（1）依托运营商的全国覆盖和大范围的室内覆盖实现远超专业无线通信系统的覆盖面积，弥补专网覆盖盲区；（2）用户终端实现对讲机、GPS定位终端、图像传输终端的三合一；（3）实时位置提供GPS/BD、公网基站定位和WIFI辅助定位，弥补专网无法提供的室内、地铁环境的位置信息；（4）提供电子围栏和巡更系统，便于对人员进行管理和监督；（5）提供系统内所有通信业务数据的存储，便于查询；（6）基于4G公网的宽带资源，弥补专网通信资源紧张，可以提供理论上不受限制的通信频道资源，满足多样化的组网需求。

公网集群通信系统缺点：（1）由于公众移动通信网无法提供优先级保障，公网对讲不能够承担关键语音的通信保障工作；（2）使用3G网络时延稍长，但在人员密集区域3G网络（用户少）比4G网络更畅通。