公安领域宽窄带融合通信系统应用研究

唐国荣　帅培

关键词：公安领域；宽窄带融合；通信系统

在信息化时代背景下，警用专网的通信能力对警务工作效率和质量的影响越发明显。随着移动通信技术的发展和普及，积极开发基于宽窄带融合技术的专网无线通信系统，已成为新时期提升公安机关警务工作时效性和应急事件处理能力的重要举措之一。正因如此，分析和研究公安领域宽窄带融合通信系统的开发应用必要性、构建方法及具体应用形式，显得尤为重要。这不仅有助于推动警务工作的信息化建设，也为公安管理高质量发展提供了有力的支持和保障。

一、公安领域宽窄带融合通信系统开发应用的必要性

随着时代的发展，政府及百姓对公安管理工作提出了更高的要求，使得警务工作开展过程中涉及的信息体量显著增大，因此对警用专网的通信能力提出了更高的需求。例如：①更强的图像输出能力。公安领域中，很多警务工作（行动）的开展，都需要以图像或视频的方式将现场情况传输给行动负责人，再基于对图像信息的分析和评估来制定和下达适宜的指挥、调度命令，以此确保对整个行动的科学掌控。为满足新时期公安管理工作的更高要求，警务行动负责人需要获取到更全面、更清晰的图像信息，以便从中提取出更多有价值的信息，以此进一步保证指挥、调度命令的合理性与准确性，因此对警用专网通信系统的图像输出能力提出了更高的要求。②更广的网络覆盖面积。公安管理工作要求的提升，对移动警务工作的覆盖范围和效率质量也提出了更高的需求。而移动警务工作的开展离不开专网无线通信网络的支持，因此，为进一步扩大移动警务工作的覆盖范围，需要专网无线通信网络具备更广的覆盖面积[1]。

然而传统以窄带通信技术为主的警用专网通信系统，虽然能够有效保证警务通信的安全性，但仅支持应急信息的共享和传输，不仅无法进行大规模图像信息的采集和传输，而且通信网络的覆盖面积有限，因此难以满足现阶段警务工作中大规模数据信息的通信传输需求，无法为公安管理工作的高质量开展提供有力支持。

对于公安领域而言，窄带通信技术和宽带通信技术各具应用优势，各自在不同的警务工作中发挥着不可替代的作用。若将两种通信技术有机融合，使其优势互补，便可在不对警务专网通信系统进行大幅度调整的情况下，显著提升警务专网通信系统的通信能力，使其具备更强大的图像信息输出能力和更广阔的网络覆盖面积，从而为公安管理工作的高质量开展提供有力支持。由此可见，公安领域宽窄带融合通信系统的开发和应用，有助于打造自动化、多层级、科学化的警务联合通信体系，可为新时期警务工作质量和效率的提升提供有力支持，因此具有显著的必要性[2]。

二、宽窄带融合通信系统组成及整体架构

（一）宽窄带融合通信系统的组成

宽窄带融合通信系统，主要由窄带PDT 基站、宽带P-LTE 基站、融合核心网设备、模拟常规中转台、统一指挥调度中心、公网站点、终端设备等构成。上述系统组成既能够实现专网宽带系统与警务窄带系统的互联互通，又能够在宽窄带专网未覆盖区域，利用公网解决专网业务连续性的问题，以此大幅度提高警务工作中的信息傳输能力[3]。

在宽窄带融合通信系统中，融合核心网设备会利用多媒体融合通信平台（MUC）来完成宽窄带通信系统的互联互通，即MUC 能够根据使用需求对底层复杂的异构网络组网细节进行屏蔽，使信息传输通道更加透明化，从而打破窄带、宽带、公网三个异构通信系统间的通信壁垒，提升通信系统对数据信息的兼容性。

在宽窄带融合通信系统中，指挥调度中心集成有专网宽带、公网宽带、数字集群等系统，是不同制式系统之间实现互联互通的重要基础。在宽窄带融合通信系统实际应用过程中，指挥调度中心可通过短信通知、单独呼叫、组群呼叫等形式对多模终端用户和PDT 终端用户进行统一的指挥调度[4]。

（二）宽窄带融合通信系统的整体架构

公安领域宽窄带融合通信系统通常采用“现场”“前方指挥部”“后方指挥中心”三大层级架构，其中“现场”层次主要包含由LTE 现场覆盖专网宽带基站、宽带中继站、宽窄集群一体化站、窄带终端、手持智能终端、监控设备、智能穿戴设备、执法记录仪、警务终端等设备构成的信息采集模块。在开展警务工作时，信息采集模块可全程采集现场信息，并利用宽带储路和窄带应急储路将采集信息实时上传至“前方指挥部”层级。由于同时使用了宽带网络和专网窄带网络，所以此层级具有较强的信息通信能力，能够满足大规模图像信息输出的通信需求，为警务工作的开展奠定良好基础。“前方指挥部”层级主要包含系留无人机、应急指挥车、移动指挥终端、全融合指调系统、综合网关、融合核心网、宽带中继站等设备。能够利用宽窄带通信网络向“后方指挥中心”层级传递信息，并接收、执行“后方指挥中心”层级下达的指挥、调度命令，完成警务问题的处理。“后方指挥中心”层级由SBC（会话边界控制器）、POC 核心网/ 数据库、网管服务器、调度服务器、各级指挥中心构成。能够对上传数据信息进行科学分析，基于多方因素的考虑下达合理的警务工作指挥、调度命令。

上述宽窄带融合通信系统，以B-Trunc4G 专网基站和4G/5G 宽带自组网为核心，以动态帧技术、多天线技术、D2D（Device-2-Device）技术、自组网技术为支撑，将蓝牙、Wi-Fi、窄带集群语音、语音自组网、公网等多种通信技术有机整合，以此实现公网与专网、宽带通信与窄带通信的互联互通、整合运用，不仅充分满足了新时期警务工作可靠、快速、便携性强、吞吐量高的通信链路设备需求，还能够在缺乏基础设施支持的情况下保障警务工作的快速部署和实施。

三、宽窄带融合通信系统的关键技术

（一）双模同号技术

基于双模同号技术，保证公网与专网的双通特性，是构建宽窄带融合通信系统的关键。实际操作过程中，双模同号技术的实现需要依托智能多模终端，该终端将5G、LTE、Wi-Fi 等宽带通信技术与TETRA、DMR、PDT 等专网窄带通信技术有效融合，既能够实现公网电话通信，又能够实现专网对讲机通信，可保证数据业务和语音业务的同步进行。基于智能多模终端的上述功能特性，可在宽窄带融合通信系统中使用相同的号码接入PDT 窄带系统和宽带公网对讲系统，通信过程中，系统会根据业务类型自动寻呼终端并自动切换到覆盖范围更广、信号强度更高的通信网络，以此最大限度保证通信的通畅性和信息传输质量，为警务工作的高质量开展提供有力支持。

（二）互通加密技术

警务工作通常具有一定的保密性要求，因此，互通加密技术也是构建宽窄带融合通信系统的一项关键技术。互通加密技术指的是：在宽窄带融合通信系统中，宽带终端、双模终端、窄带终端之间始终以密文形式进行数据信息传输，信息发送前进行加密处理，传输过程中网络和系统只负责透传，不涉及解密，信息仅在接收终端进行解密，以此最大限度保证警务通信的安全性和保密性。目前，互通加密技术可分为“硬加密”和“软加密”两种形式。其中硬加密系统由加密TF 卡、移动终端管理系统（MDM）、密钥管理系统（KMS）组成。其加密原理为：KMS 根据加密策略实时更新密钥，然后由MDM 将密钥信息下发到加密TF 卡上，完成密鑰的创建与更新，最后通过插入TF 卡的方式对通信信息进行加密处理。而软加密系统则由加密Lib 库、MDM 服务器、密钥加载客户端组成。其加密原理为：密钥加载客户端将基于加密策略生成的密钥下发到MDM服务器上，然后由MDM 服务器根据终端管理策略将密钥下发至各个双模终端，最后双模终端利用加密Lib 库对通信信息进行加密处理[5]。

四、宽窄带融合通信系统在警务工作中的应用

（一）在勤务管理中的应用

宽窄带融合通信系统的开发和应用可帮助勤务管理人员随时了解地面警员的勤务状态、统计各部门的执勤情况，从而大幅度提升勤务数据的管理能力，进一步提升公安机关的勤务管理水平。

在公安领域，勤务数据管理可分为“基础性的数据管理”和“动态化的数据管理”两部分。前者是以实际工作中的单位信息、上下级指挥体系等各类关系为依据，来构建勤务数据的对应关系，如：部门、警种、警号、终端类型、终端组号、终端个号等。再根据对应关系对勤务数据进行科学管理。后者是根据前端的设备位置信息及工作状态，来了解执勤警力、支援警力等警务状况，以此实现勤务数据的宏观管理。将宽窄带融合通信系统与勤务管理系统有机整合，可基于宽窄带融合通信系统“现场”层级的信息采集模块，实时统计当前执勤的警务人员数量、所处位置及执勤时间，然后利用宽窄带融合通信网络将采集数据实时共享给勤务管理系统。此时，勤务管理系统会根据前端采集的数据信息，对勤务数据进行分析整理，根据管理需求生成相应的统计数据表，并按指定警情分布密度（单位面积内警情数量）对指定时间段内的勤务数据进行智能分析，根据分析结果在指挥调度地图中标示出多个告警区域及危险级别。从而帮助勤务管理者做出更合理的指挥调度决策，切实提升勤务管理的质量和效果[6]。

（二）在空中监控中的应用

随着公安管理工作要求的不断提高，现阶段公安机关在执行重大活动安全保障任务时，通常会使用警用无人机对活动区域进行空中监控，以此全方位地获取现场图像信息，以便及时发现和处理安全风险，保证警务工作的质量。

而宽窄带融合通信系统的开发和应用，则能够显著提升警用无人机空中监控任务的执行质量。具体表现为：基于宽窄带融合通信技术，可显著提升警用无人机的图像信息传输能力，不仅能够实现大体量图像、视频信息的快速传输，保证空中监控画面的实时性，还能够保证图像信息传输的稳定性，提高航拍画面的清晰度及监控画面放大、缩小、切换的流畅性，从而大幅度提升空中监控的质量。同时，基于宽窄带融合通信系统的互通加密技术，在进行空中监控时，可有效避免指挥信息、影像信息、语音信息发生泄露，确保安全保障和警务工作的保密性[7]。

（三）在移动巡逻中的应用

虽然现阶段大部分城市中都设置分布有大量的视频监控摄像头，但这些摄像头多为固定式的，监控视野具有明显的局限性。因此，城市中依然存在较多的监控盲区，难以真正实现城市治安情况的动态化、无死角监控。对此，很多城市都会通过移动巡逻的方式来加大治安管理力度。此背景下，宽窄带融合通信系统的开发和应用，为公安机关移动巡逻工作的开展提供了有力的技术支持，使移动巡逻警务工作的实效性得到显著的提升。例如宽窄带融合通信系统的应用，可大幅度提升移动巡逻车上的监控摄像头的图像信息传输速度和质量，一旦出现紧急情况，移动巡逻车上的监控摄像头会第一时间利用LTE 宽带网络将现场追踪采集的视频信息上传至后方指挥中心，同时，移动巡逻警务人员也可利用窄带集群网络向后方指挥中心实时汇报现场情况。根据宽窄带融合通信系统传回的图像、语音信息，后方指挥中心能够准确掌握现场情况，并配合移动巡逻警务进行应急情况的处理。例如警务人员在移动巡逻过程中发现有人实施抢劫并驾车逃逸，会驾驶移动巡逻车辆追踪犯罪车辆并通过双模终端向指挥中心汇报。此过程中，车载摄像头也会自动采集并上传犯罪车辆的图像信息和车牌信息。根据前端的反馈信息，后方指挥中心会利用语音集群对讲功能进行现场指挥和警力调配，以便在最短的时间完成应急处置[8]。

（四）在应急通信中的应用

应急通信是宽窄带融合通信系统在警务工作中的一个重要应用形式。例如：在无法通信网络覆盖的区域执行警务任务时，可向现场调配的装载有车载LTE 基站和车载PDT 基站的移动应急指挥车，基于宽窄带融合通信技术，临时在现场建立起无线通信覆盖网络。然后为现场警务人员配备同时支持PDT 和LTE 的智能对讲机，以此实现现场的应急通信。此应急通信网络下，可利用LTE 宽带网络进行图像信息传输，利用PDT 窄带网络进行远距离无线语音通信，利用移动指挥车的卫星、微波链路，与后方指挥中心保持通信。从而保证无线通信网络覆盖区域的警务工作的有效开展。

五、结束语

综上所述，警务宽窄带融合通信系统的开发和应用是公安领域通信技术创新发展的必然趋势。新时期背景下，各地区公安机关应深刻认识到宽窄带融合通信系统开发应用的必要性和重要性，在全面了解其系统组成、总体架构及关键技术的基础上，加大警务宽窄带融合通信系统的开发力度，将其广泛、灵活地应用到各项警务工作中，充分借助其技术优势，来提高警务工作的质量和效果。

作者单位：唐国荣 帅培 武汉市公安局科技信息化处