警用移動通信技術標準的最新發(fā)展

1、警用移動通信技術標準的最新發(fā)展*符東昇 陳妍 劉文靜公安部第一研究所掌握在少數國外廠商手中，不會向中國開放，也是影響tetra系統(tǒng)在公安行業(yè)推廣的重要因素。 隨著我國社會治安形勢日趨嚴峻，快速及時地處置重大突發(fā)事件是全國各個政府職能部門都要面臨的重大 課題。公安部門在預防、監(jiān)測和應急處置突發(fā)事件以及 事后救援工作過程中擔負著重大的責任和義務，因此有 效地解決公安部門在全面應對突發(fā)事件活動中所遇到的 技術保障難題，顯得更加突出和迫切?，F有的警用移動 通信系統(tǒng)在承擔公安應急通信指揮保障工作時存在著多 個方面的問題，如跨行業(yè)間及公安系統(tǒng)內部門之間互聯 互通沒能很好實現，不利于部門聯動和協(xié)調統(tǒng)一指揮；

2、 通信指揮業(yè)務分布在多個承載平臺上，應急處置時需要 調動的資源很多，往往不能快速建立，部分業(yè)務使用公 共網絡，容易受到損壞和破壞；現有的應急通信技術體 制并未統(tǒng)一，沒有明確的設備和承載業(yè)務規(guī)范，缺少快 速建立和自主組網的能力；語音、數據業(yè)務不具備加密 功能，信息安全受限于現有技術體制，不能完全解決，一、引言警用移動通信作為警務保障工作的重要內容，一直 得到公安部通信主管部門的高度重視和支持。警用移動 通信裝備歷經警用基本級、功能級、自動級三個階段， 發(fā)展到如今的集群通信系統(tǒng)，mpt-1327警用模擬集群 系統(tǒng)仍是當前的主流裝備，已經自上至下覆蓋到大多數 的縣級城市，而作為數字集群代表的tetr

3、a系統(tǒng)也在多 個直轄市、省會城市及沿海發(fā)達城市建成使用或正在規(guī) 劃建設中。從整個警用移動通信技術的發(fā)展來看，從模 擬到數字的轉移是必然趨勢。tetra系統(tǒng)本身是成功的，它達到了數字移動通信 專網對話音指揮調度通信的要求，這在2008年北京奧運 會期間正通網的良好表現中已經得以驗證。但tetra網 相對小區(qū)制的電波覆蓋特性和高技術復雜度、高昂的設 備制造成本，使它并不適合在全國公安系統(tǒng)內大范圍鋪 設。tetra系統(tǒng)的核心技術（如安全加密技術等等）僅國家科技重大專項資助（2011zx03004-004; 2011zx03004-003）警用移動通信新技術的發(fā)展與演進制約了警用移動通信指揮系統(tǒng)的發(fā)展

4、。公安部門已經充分認識到信息化改造的重要性，同 樣在不斷提高行業(yè)自身的信息化水平，公安部門的工作 方式也因此逐漸發(fā)生著改變，從傳統(tǒng)的固定場所辦公到 越來越多地采用移動辦公，以加快警務保障和處置突發(fā) 事件的響應速度，提高工作效率，這必然對警用移動通 信提出了更高的要求。所有這些都預示著，發(fā)展警用數字集群通信系統(tǒng)將 面臨新的業(yè)務需求的挑戰(zhàn)。件時，公安部門的指揮調度通信很容易被人竊聽。 tetra數字集群系統(tǒng)由于國外政府對我們不開放加密接 口，到現在為止也無法使用國產加密算法，所有的移動 警務通信對國外的專業(yè)機構完全是透明的，這給國家安 全帶來了很大的隱患。新一代警用移動通信系統(tǒng)需要設計具有多個安全

5、等 級的分級服務機制，提供包括機密性、鑒權、身份認 證、審計、過濾等安全功能。使用安全認證、密鑰協(xié)商 及管理、空中接口加密及數據完整性保護、端到端信息 內容加密、無線鏈路數據加密等安全機制，全面提升警 用移動通信系統(tǒng)的安全防護能力。（四）快速組網能力需要全面提升處置突發(fā)事件的應急保障具有時間的不確定、地點 的不確定、范圍的不確定、容量的不確定和環(huán)境的不確 定的特點，因此對應急通信系統(tǒng)的要求也非常高，必須 具備全機動運輸方式所要求的條件（自行或者便于裝 卸、運輸、部署和開通）；系統(tǒng)具有自主組網和快速配 置功能，系統(tǒng)的節(jié)點應能靈活設置，覆蓋范圍可大可 小；針對不同類型的突發(fā)事件可以配置不同的業(yè)務功

6、 能。目前公安系統(tǒng)使用的通信車、指揮車及應急通信系 統(tǒng)都缺乏組網能力，通常只能解決小范圍的覆蓋。（五）互聯互通能力需要全面提升在重大公共事件發(fā)生時，往往需要政府多個部門以 及包括公安、武警、消防等多警種的協(xié)同作戰(zhàn)。很多部 門都有自己的專用通信系統(tǒng)，使用的頻段也各不相同， 在緊急情況下如何保證各系統(tǒng)之間的互聯互通以及有效 協(xié)調和統(tǒng)一指揮調度，是警用移動通信系統(tǒng)亟需解決的 問題。因此，新一代警用移動通信系統(tǒng)在數字化、一體 化的發(fā)展趨勢下還需要整合連接各種通信系統(tǒng)資源，架 構統(tǒng)一的運行應用平臺，實現不同系統(tǒng)間的互聯互通。二、警用集群通信系統(tǒng)面臨的新挑戰(zhàn)（一）數字化通信能力需要全面提升集群系統(tǒng)在以指揮

7、調度為主的警用移動通信中有著 不可替代的地位。模擬集群在公安系統(tǒng)得到廣泛使用， 其優(yōu)點是技術復雜度低，成本相對低廉，易于普及，但 也存在業(yè)務種類受限、數據業(yè)務能力低、頻率利用率 低、保密性差和抗干擾能力弱等諸多問題。數字集群通 信系統(tǒng)帶來的好處顯而易見，話音質量改善、頻譜利用 率顯著提升、安全保密性增強及有一定的數據通信能力 等。全面提升集群系統(tǒng)的數字化通信能力更顯著的特點 在于：可與先進的寬帶無線接入網異構連接，便于接入 計算機通信網絡，從而整合不同技術構建統(tǒng)一的綜合指 揮調度平臺。（二）多媒體通信能力需要全面提升現行的集群系統(tǒng)以語音調度功能為主，數據傳輸能 力有限，但是公安行業(yè)在日常警務工

8、作或處置突發(fā)事件 的過程中，不僅要“聽得到”，更要“看得見”、“看 得清”。雖然數據及圖像傳輸業(yè)務可以通過其他網絡實 現，但是通過警用移動通信系統(tǒng)實現數據及圖像功能無 疑是最機動靈活、安全可靠的方式，在統(tǒng)一的調度平臺 上實現多媒體一體化的通信指揮能力。新一代警用移動通信系統(tǒng)需要提供語音調度、數據 調度、高速數據查詢、圖像實時采集、現場視頻監(jiān)控等 多種業(yè)務協(xié)同的融合調度能力。通過數據業(yè)務和視頻業(yè) 務彌補語音業(yè)務在準確性、可記錄性方面的缺陷，從而 實現全數字化的、多媒體一體化的、可記錄及可追溯 的、事件驅動的指揮調度和協(xié)同作業(yè)流程。（三）安全防護能力需要全面提升目前的警用移動通信系統(tǒng)，尤其是無線語

9、音調度系 統(tǒng)，基本沒有采用通信加密，在警務保障和處置突發(fā)事三、警用移動通信的新技術標準為了進一步推動警用移動通信模擬向數字的轉移， 公安部早在2008年就著手制訂適合中國國情的警用數字 集群（pdt）通信系統(tǒng)系列標準。在公安部科技信息化 局的主持下，部分在公安移動通信市場有影響力的廠家 和技術專家，成立了“中國公安無線通信數字化改造咨 詢委員會”和“pdt產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟”，積極推 動警用移動通信的新技術體制警用數字集群（pdt）通 信系統(tǒng)的技術研究和標準編制工作。警用數字集群（pdt）系統(tǒng)標準的制定一方面參考police technology 2012年 第3期5相關的國際標準，另一方面

10、根據我國公安業(yè)務的實際需求設計。pdt系統(tǒng)在實現全部mpt-1327模擬集群功能 的基礎上，吸收了tetra、p25數字集群系統(tǒng)的長處， 并根據公安集群通信多年的應用經驗加入自己的特色功 能和應用模式，有充分的創(chuàng)新空間。pdt標準滿足建設全國性網絡的要求，聯網標準針 對中國公安的實際需求量身定制，可以適應公安行政管 理的要求，也可以使不同廠家的系統(tǒng)能夠無縫互聯。 pdt系統(tǒng)支持國家范圍內各省間的多基站、多交換節(jié)點 網絡互聯。pdt系統(tǒng)支持多基站自動漫游（支持移動臺通話過 程中自動漫游），完全兼容mpt-1327模擬集群系統(tǒng)， 支持模擬集群系統(tǒng)向pdt系統(tǒng)的平滑過渡和升級。pdt系統(tǒng)制定了完善的

11、安全加密解決方案，完成了 相關安全設備的研制。使用國產加密算法支持用戶鑒權 和端到端語音加密功能。警用數字集群（pdt）系統(tǒng)具有鮮明的行業(yè)特點：數字語音，指揮調度功能為主大區(qū)覆蓋，全網自動漫游中心設備采用ip數字交換技術向下兼容模擬集群，確保平滑過渡到數字集群使用國產加密算法，自主安全加密技術 警用數字集群（pdt）系統(tǒng)主要技術指標：兼容性測試pdt系統(tǒng)每載波的最大數據傳輸速率為9.6kbps，對 數據業(yè)務的支持能力有限，尤其是系統(tǒng)不能滿足用戶對 高速數據查詢、高清圖片傳輸和實時視頻監(jiān)控等多媒體 業(yè)務的需求。四、警用移動通信技術標準發(fā)展趨勢從近期對國外的技術跟蹤分析，高速分組數據、高 清圖片和

12、實時視頻的傳輸同樣是國外警察部門迫切需要 在警察通信系統(tǒng)中解決的問題，面對相同的業(yè)務需求， 寬帶無線接入技術成為提供技術解決方案的首選。美國 警察通信語音調度業(yè)務仍然使用p25數字集群系統(tǒng)，寬 帶無線接入業(yè)務使用lte系統(tǒng)，通過多模式終端，在應 用層整合多媒體業(yè)務，以提供良好的用戶體驗；我國則 提出融合數字集群技術和寬帶無線接入技術，打造全新 的專業(yè)移動通信網技術標準寬帶無線多媒體集群系 統(tǒng)技術標準。國家對新一代專業(yè)移動通信網的發(fā)展給予了大力支目前公安部已經發(fā)布了警用數字集群（pdt）通信系統(tǒng)總體技術規(guī)范（試行）標準，該系列其他技術 標準的編制工作也基本完成，系列標準由如下幾部分組 成：空中接

13、口物理層及數據鏈路層空中接口呼叫控制層移動終端安全互聯技術規(guī)范62012年 第3期警用移動通信新技術的發(fā)展與演進持?！笆濉逼陂g國家科技重大專項“新一代寬帶無線移動通信網”中設立了多個與“寬帶無線多媒體集群 系統(tǒng)”相關的課題，從技術驗證到標準化研究，涵蓋了 對新一代專業(yè)移動通信在系統(tǒng)架構、寬帶無線接入、音 視頻編解碼、安全、終端及芯片等方面的深入研究。今 后，國家將對新一代專業(yè)移動通信網的應用示范和產業(yè) 化給予進一步支持。寬帶多媒體集群系統(tǒng)是基于寬帶無線通信技術，采 用多媒體業(yè)務形式，以指揮調度功能為主的專用無線通 信系統(tǒng)。寬帶多媒體集群系統(tǒng)著重解決以下幾個方面的 能力需求：高效的指揮控制能

14、力實時的系統(tǒng)響應能力高度的安全防護能力靈活的機動重組能力按需的資源共享能力多種業(yè)務應用能力多場景的適應能力模塊化的配置能力架構的可擴展能力 這個系統(tǒng)由四個部分組成，包括：終端、接入子系統(tǒng)、交換控制平臺、調度應用平臺。系統(tǒng)架構及其組成 如圖所示。臺，合理配置系統(tǒng)資源，統(tǒng)一規(guī)范業(yè)務內容，規(guī)范接口協(xié)議，提供語音終端（單模終端）和多媒體業(yè)務終端 （多模終端）。 寬帶多媒體集群系統(tǒng)通過異構網絡技術將具有不同網絡結構特點（如工作頻率，傳輸速率，覆蓋范圍，系 統(tǒng)容量和服務質量等）的移動網絡（接入子系統(tǒng)）連接 在一起，充分利用這些網絡的特點，向用戶提供一個完 整的業(yè)務能力和服務水平。寬帶多媒體集群系統(tǒng)為用戶提

15、供高質量的多媒體業(yè) 務，通過中低速接入子系統(tǒng)（如pdt基站），兼容公安 部門仍然大量使用的窄帶無線通信設備，在同一個系統(tǒng) 平臺上既滿足用戶對于高標準多媒體業(yè)務的需求，又平 滑地實現寬窄帶無線通信技術的融合。寬帶多媒體集群系統(tǒng)提供自組網能力。自組網相對 常規(guī)通信網絡而言，最大的區(qū)別就是在任何時刻，任何 地點不需要現有信息基礎網絡設施（包括有線和無線網 絡）的支持，快速構建起一個移動通信網絡。自組網能 力特點滿足應急通信指揮系統(tǒng)組網方式的要求。寬帶多媒體集群系統(tǒng)交換控制平臺（scc）采用基 于ip軟交換的全能力交換控制技術。一方面，系統(tǒng)本身 既包括窄帶移動通信系統(tǒng)設備，又包括寬帶無線通信系 統(tǒng)設備，可同時支持多任務的數字語音和高性能的多媒 體業(yè)務；另一方面，系統(tǒng)和現有的模擬或數字移動通信 系統(tǒng)、公安信息網、衛(wèi)星通信網，甚至是國家公眾移動 通信網互連互通，采用基于ip軟交換的網絡協(xié)議控制技 術成為技術實現的關鍵所在。寬帶多媒體集群系統(tǒng)調度應用平臺是寬帶多媒體集 群系統(tǒng)的調度控制中心，負責整個集群系統(tǒng)的協(xié)調調度 和呼叫控制，并提供用戶操作界面。調度應用平臺的主 要網元包括多媒體調度控制器、調度臺、用戶數據服務 器、安全服務器和各種應用服務器等。寬帶多媒體集群 系統(tǒng)支持符合公安系統(tǒng)行業(yè)規(guī)范的信息安全加密技術， 采用國產加密算法。寬帶多媒體集群技術標準描繪了在“一個統(tǒng)一平 臺