基于TD—LTE的4G宽带多媒体数字集群系统在应急通信中的应用

引言：基于TD-LTE的4G宽带多媒体数字集群系统，是将TD-LTE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的新一代宽带多媒体数字集群系统。该系统能够满足应急通信宽带化、实时化、多媒体化的需求。应急通信，是借助有线/无线综合的通信平台及数字集群调度通信技术建立起来的一种专用通信系统。随着社会对应急通信的及时性和准确性要求越来越高，对指挥决策系统来说，迫切需要包括视频、语音、数据等多媒体并发通信手段，需要一张宽带无线网络来支撑多种可视化指挥、视频监控、多媒体应急调度等诸多宽带多媒体业务。

基于TD-LTE的4G无线宽带多媒体数字集群系统，采用OFDM、MIMO等多种无线通信先进技术以及定制的专业宽带集群技术，具有专业集群通信性能、高可靠性和高实时性数据传输以及多媒体调度的能力，同时在网络的安全性、可靠性、可扩展性等方面具有强大的技术优势。因此，该系统对各种宽带多媒体业务提供了很好的支撑，能够满足应急通信的应用需求，可以显著提高应急现场信息采集和分发能力、数据的交互处理能力和紧急事件的应对能力。

一、4G宽带多媒体数字集群系统的特点及功能

高速数据传输能力。在20MHz带宽配置时，支持下行100Mbps、上行50Mbps的高速宽带数据业务。支持上下行业务带宽的灵活配比及移动终端高速运动场景。

快速接入能力。用户面的时延小于10ms，控制面的时延小于100ms。提供专业语音集群的所有功能，组呼建立时延小于300ms，话权抢占时延小于150ms，能实现快速的指挥调度。

灵活的组网方式。支持多种无线频率1.4GHz/1.8GHz/800MHz/300MHz组网，支持多种频宽5M/10M/20MHz组网，提供从单站、中小规模和大规模的系列化组网方案，满足不同行业用户的需求。

高清视频调度。采用基于4G通信专网的专业集群调度系统，具有高精度定位功能，实现群呼组呼、强插强拆、存储转发等完备的高清视频集群调度功能。

多业务并发。提供语音、视频、短信、彩信、数据接入以及定位等多种业务的并发功能，调度指挥员可以通过网络同时进行语音集群，视频调度和图文指令传递。

业务分级QoS保障。提供端到端的QoS保障机制，可以根据用户业务需求定义相应的QoS等级，在保证系统整体性能和吞吐量的同时，保障不同业务不同用户的信号传输质量。

高安全性和保密性。与公众网络实现物理隔离，提供终端双向无线鉴权。支持空口加密和端到端加密，可分别对语音、视频和数据实时加密。同时开放了加密接口，能够满足不同行业定制化的加密要求。

网络的高可靠性。具有强故障弱化、单站集群以及抗毁能力，具备应对各种自然灾害或突发事件的应急指挥通信的能力。当出现火灾、地震等不可抗力造成系统不同程度损毁时，提供包括脱网直通在内的三级防护措施。

二、4G宽带多媒体数字集群系统在应急通信中的应用

整个系统由一体化基站、各种终端（支持单兵系统、手持终端、车载终端等）及后台服务器共同组成。该系统可以通过多个终端，把现场的高清视频、高速数据、语音集群、GPS追踪定位、短消息等信息实时地上传到指挥中心，支持双向语音和视频的集群调度功能。

在无网络覆盖区域、发生大规模自然灾害、公众突发事件等限制通信或公网通信中断应急维稳救灾场景，为保障政府、安全部门应急活动能够顺利实施，必须快速建立临时指挥调度网络。可以使用应急通信车满足应对紧急事件时所需的多媒体应急通信。

---快速响应，灵活部署：应急通信车支持动中通、静中通的业务覆盖模式，可快速赶赴事发现场，临时搭建TD-LTE 4G无线应急通信网络。在该网络覆盖下可快速建立集群小组，实现抢险指挥调度、语音视频联动。同时在地面道路遭到破坏，应急通信车无法深入的极端恶劣交通条件下，可使用便携式单站集群，由应急小组携带深入事发地段，紧急搭建宽带集群网络，将现场图像和数据实时传输到应急现场的指挥调度中心。

---应急现场的指挥调度中心：提供集语音、视频、宽带接入一体化的现场综合指挥调度平台，指挥人员可以在车内进行现场指挥。

---远程视频回传：通过中继、卫星、3G网络等形式，应急通信车与远方指挥中心连接，把现场情况传回远程指挥中心。

---多级联合调度：车载指挥调度中心与远程指挥中心对现场形成两级指挥调度。

结束语

虽然TD-LTE在集群通信领域的应用目前尚处于起步阶段，但可以预见的是，随着行业无线专网的用户对多媒体调度、多任务并发、实时数据处理等业务需求愈加强烈，基于TD-LTE的4G宽带多媒体数字集群系统，将在移动办公、多媒体集群调度、视频监控、城市应急联动等方面得到更为广泛的应用。

参考文献

[1]李新.TD—LTE无线网络覆盖特性浅析[J].电信科学，2009（1）.

[2]沈嘉.3GPP技术原理与系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2008（11）.

（作者单位：南宁市人防指挥信息保障中心）

作者簡介

莫秋菊，女（1980-）广西人，硕士研究生，中级工程师，主要从事计算机网络和通信技术方向研究。