趙書(shū)倫，楊春香，周少瑋2

（1.北京航天控制儀器研究所，北京100039；2.鼎橋通信技術(shù)有限公司，北京100102）

無(wú)線寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)

趙書(shū)倫1，楊春香1，周少瑋2

（1.北京航天控制儀器研究所，北京100039；2.鼎橋通信技術(shù)有限公司，北京100102）

針對(duì)大型突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)視音頻的指揮調(diào)度，介紹了無(wú)線寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)。具體介紹了本系統(tǒng)的技術(shù)原理，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)種類，本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的技術(shù)對(duì)比及本系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景。最后，介紹了無(wú)線寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

無(wú)線寬帶；移動(dòng)通信；數(shù)字集群；指揮調(diào)度

0　引言

隨著城市化進(jìn)程的加快，大型城市人口數(shù)量激增，使得城市內(nèi)突發(fā)事件處理、恐怖犯罪事件的防治、大型活動(dòng)的保障等難度大大提高。突發(fā)應(yīng)急事件現(xiàn)場(chǎng)視頻、語(yǔ)音的指揮調(diào)度對(duì)事件的處理起到了決定性的作用。專業(yè)用戶對(duì)專業(yè)通信系統(tǒng)的需求在日益增加，對(duì)通信系統(tǒng)提出了專業(yè)性、安全性、高帶寬、低時(shí)延、業(yè)務(wù)豐富的需求。傳統(tǒng)的有線通信和模擬窄帶無(wú)線通信由于其僅支持語(yǔ)音通信等特點(diǎn)已經(jīng)無(wú)法滿足需求。構(gòu)建一張共用的無(wú)線寬帶專用通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)專網(wǎng)專用、可靠大數(shù)據(jù)傳輸、寬帶多媒體指揮調(diào)度、實(shí)時(shí)掌握事件現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況，成為現(xiàn)階段城市綜合管理和應(yīng)急通信的必要需求。

另一方面，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，全球?qū)I(yè)通信市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)從窄帶語(yǔ)音向?qū)拵Ф嗝襟w發(fā)展的趨勢(shì)，國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化組織也積極開(kāi)展專網(wǎng)寬帶集群的標(biāo)準(zhǔn)化工作，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步規(guī)模發(fā)展。

基于以上背景，可以看到無(wú)線寬帶集群技術(shù)必然是未來(lái)專網(wǎng)通信領(lǐng)域的主導(dǎo)方向。而我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-LTE技術(shù)作為目前最先進(jìn)的通信技術(shù)，是承載無(wú)線寬帶集群應(yīng)用的最好技術(shù)載體?；赥D-LTE技術(shù)，參考各個(gè)行業(yè)在專網(wǎng)通信領(lǐng)域中的應(yīng)用需求，構(gòu)建基于TD-LTE的寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)，必將在大型突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急指揮調(diào)度中發(fā)揮著重要的作用。

1　系統(tǒng)介紹

新一代無(wú)線寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)以O(shè)FDM和MIMO技術(shù)為基礎(chǔ)，并在移動(dòng)通信空中接口技術(shù)中全面采用和優(yōu)化分組數(shù)據(jù)傳輸［1］。OFDM是一種基于正交多載波的頻分復(fù)用技術(shù)，OFDM傳輸?shù)幕靖拍?高速串行數(shù)據(jù)流經(jīng)串/并轉(zhuǎn)換后，分割成大量的低速數(shù)據(jù)流，每路數(shù)據(jù)采用獨(dú)立載波調(diào)制并加發(fā)送，接收端依據(jù)正交載波特性分離多路信號(hào)。多天線技術(shù)是指無(wú)線通信的發(fā)射端或接收端采用多副天線，同時(shí)結(jié)合先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一種綜合技術(shù)。而寬帶多媒體數(shù)字集群通信系統(tǒng)是基于成熟的TD-LTE先進(jìn)技術(shù)平臺(tái)，具有專業(yè)集群通信性能、高吞吐量、高可靠性和實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)傳輸性能，可以用于行業(yè)用戶語(yǔ)音調(diào)度指揮、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互、協(xié)同作業(yè)等多種業(yè)務(wù)。由于采用了專業(yè)的集群設(shè)計(jì)，因此與TD-LTE的公網(wǎng)語(yǔ)音系統(tǒng)相比，在時(shí)延、可靠性、終端定制等方面具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，可真正滿足專業(yè)語(yǔ)音集群的性能要求。

2　技術(shù)原理

寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)是以4G技術(shù)TD-LTE為基礎(chǔ)，基于IP網(wǎng)絡(luò)部署，實(shí)現(xiàn)視音頻信息的統(tǒng)一接入，集中管理和指揮調(diào)度。無(wú)線終端傳送的語(yǔ)音封裝成AMR報(bào)文；無(wú)線終端采集的視頻流，壓縮成H.264等格式的數(shù)據(jù)流，再封裝成IP報(bào)文，通過(guò)LTE的無(wú)線空口發(fā)送到無(wú)線基站，再聚到核心網(wǎng)，數(shù)據(jù)流從核心網(wǎng)通過(guò)IP報(bào)文傳輸?shù)姆绞剿偷秸{(diào)度機(jī)，調(diào)度機(jī)根據(jù)終端號(hào)碼的不同，再轉(zhuǎn)回到核心網(wǎng)，根據(jù)目標(biāo)地址發(fā)給不同的終端。寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1　寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 System architecture diagram of wireless boadband multi-media and digital trunking

終端包括手持終端、CPE、車載終端、Mini PC等，配合多媒體調(diào)度服務(wù)器，提供端到端集成的全高清視頻、語(yǔ)音、GIS、短信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)層包括無(wú)線基站、核心網(wǎng)、調(diào)度機(jī)、調(diào)度臺(tái)、網(wǎng)管設(shè)備、異系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)、視頻代理網(wǎng)關(guān)等設(shè)備。

無(wú)線基站是LTE系統(tǒng)的無(wú)線接入設(shè)備，主要由兩個(gè)部分組成，基帶控制單元eBBU和射頻模塊單元eRRU。無(wú)線基站主要完成無(wú)線接入功能，包括管理空中接口、接入控制、移動(dòng)性控制、用戶資源分配等無(wú)線資源管理功能。通過(guò)靈活配置不同數(shù)量的基帶處理單板和射頻模塊，一個(gè)eBBU可以與多個(gè)eRRU相連接，滿足不同場(chǎng)景、不同容量的應(yīng)用需求。

核心網(wǎng)提供的主要功能包括集群用戶管理、集群業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、公共業(yè)務(wù)。集群用戶管理包括群組簽約、群組用戶簽約等；其中群組業(yè)務(wù)包括群組建立、群組關(guān)閉、話權(quán)搶占、廣播群組等；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括普通PS業(yè)務(wù)，如HTTP打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)、FTP下載，以及視頻業(yè)務(wù)如視頻上傳、視頻監(jiān)控；公共業(yè)務(wù)包括開(kāi)機(jī)注冊(cè)、關(guān)機(jī)注銷、移動(dòng)性管理、遙開(kāi)遙斃等業(yè)務(wù)。

調(diào)度機(jī)圖形化綜合調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)顯示出各個(gè)終端的當(dāng)前狀態(tài)，調(diào)度員能夠方便地進(jìn)行各種調(diào)度操作，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、指令和視頻多種方式的通信和調(diào)度。

網(wǎng)管設(shè)備用于管理相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，其從物理結(jié)構(gòu)包括服務(wù)器、操作維護(hù)終端、告警終端、運(yùn)營(yíng)終端、告警箱、管理控制臺(tái)以及一些組網(wǎng)設(shè)備。

另外，系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)，與固定電話、Tetra集群系統(tǒng)、PDT集群系統(tǒng)等外部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互連互通。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層與應(yīng)用層之間通過(guò)TCP/IP協(xié)議通信，應(yīng)用層當(dāng)前提供視頻服務(wù)器、日志管理、定位等應(yīng)用。應(yīng)用層可以與已有服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，也可以方便地進(jìn)行其他應(yīng)用服務(wù)業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)。

3　系統(tǒng)業(yè)務(wù)

3.1視頻業(yè)務(wù)

（1）實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控

寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)可以方便使用各終端設(shè)備，通過(guò)無(wú)線基站將現(xiàn)場(chǎng)視頻信息，實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)設(shè)備上，調(diào)度人員通過(guò)調(diào)度臺(tái)，將指定終端的視頻信息轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心大屏上，從而實(shí)現(xiàn)視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)支持CIF、QCIF、 D1、720P、1080P的視頻傳輸，在回傳視頻信息時(shí)，可以選擇音頻信息同步回傳。系統(tǒng)支持多路視頻的同時(shí)實(shí)時(shí)上傳，在20M頻寬組網(wǎng)情況下，一個(gè)小區(qū)內(nèi)可支持十幾路視頻同時(shí)上傳。

（2）實(shí)時(shí)視頻調(diào)度

系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)視頻調(diào)度分發(fā)功能，能夠?qū)?shí)時(shí)監(jiān)控視頻分發(fā)到指定終端，或?qū)⑻囟ūO(jiān)控視頻分發(fā)到指定終端或者終端組。通過(guò)視頻調(diào)度，即使不在指揮調(diào)度中心，通過(guò)手持臺(tái)接收分發(fā)視頻信息，領(lǐng)導(dǎo)也可以實(shí)時(shí)地了解現(xiàn)場(chǎng)信息。

（3）視頻、語(yǔ)音等多業(yè)務(wù)并發(fā)

系統(tǒng)在進(jìn)行視頻監(jiān)控、視頻分發(fā)的同時(shí)，可以進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的語(yǔ)音呼叫、語(yǔ)音集群、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢等多并發(fā)業(yè)務(wù)。

（4）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻通話

在視頻客戶端之間可進(jìn)行實(shí)時(shí)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻通話業(yè)務(wù)。

（5）視頻語(yǔ)音存儲(chǔ)

系統(tǒng)配置錄音錄像服務(wù)器，可將終端回傳的視頻信息和語(yǔ)音信息進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。或?qū)F(xiàn)場(chǎng)執(zhí)勤人員采集的視頻和語(yǔ)音信息實(shí)時(shí)傳回到指揮中心。

3.2寬帶數(shù)據(jù)接入

寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)作為新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)，具備同時(shí)傳輸大容量的下行和上行數(shù)據(jù)的能力。每站單小區(qū)的下行峰值速率可達(dá)到90Mbit/s，上行峰值速率可達(dá)到27Mbit/s。寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)同時(shí)具備支持高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，具有在350km/h以上時(shí)速進(jìn)行數(shù)據(jù)下載和上傳的能力；在高速移動(dòng)場(chǎng)景下，基站通過(guò)測(cè)量終端的運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)多普勒頻移進(jìn)行糾正，并且通過(guò)采用自適應(yīng)的資源分配和MIMO（多入多出）分配算法，來(lái)保證終端的高性能業(yè)務(wù)需求。通過(guò)強(qiáng)大的寬帶數(shù)據(jù)接入功能，現(xiàn)場(chǎng)勤務(wù)人員可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)快速查詢、現(xiàn)場(chǎng)采集信息便捷上報(bào)、工作電子流現(xiàn)場(chǎng)處理等業(yè)務(wù)，極大地提高政府工作人員的辦公效率。

3.3專業(yè)的語(yǔ)音集群調(diào)度

集群語(yǔ)音呼叫是點(diǎn)到多點(diǎn)的群組語(yǔ)音業(yè)務(wù)，在語(yǔ)音通信過(guò)程中采用半雙工模式。多個(gè)簽約用戶加入到一個(gè)群組之后，若用戶需要講話，需要先進(jìn)行話權(quán)申請(qǐng)，話權(quán)申請(qǐng)成功之后該用戶作為主講，其他用戶只是監(jiān)聽(tīng)下行語(yǔ)音。每個(gè)群組同時(shí)只允許一個(gè)主講，若其他監(jiān)聽(tīng)用戶也需要講話，則通過(guò)搶權(quán)可成為主講用戶。

本系統(tǒng)利用先進(jìn)的4G無(wú)線技術(shù)，提高信道傳輸質(zhì)量，提高語(yǔ)音通話質(zhì)量。通過(guò)優(yōu)化4G信令流程，提高了集群通信的語(yǔ)音性能，該系統(tǒng)已經(jīng)和TETRA的性能達(dá)到了相當(dāng)水平。提供的主要集群調(diào)度功能有組呼、緊急呼叫、遲后進(jìn)入、優(yōu)先呼叫、強(qiáng)插強(qiáng)拆。

3.4基于北斗和GPS的位置定位功能

本系統(tǒng)支持北斗或GPS作為基站同步時(shí)鐘源，并在所有終端配置北斗或GPS定位系統(tǒng)模塊，在指揮調(diào)度電子地圖上顯示終端的地理位置、移動(dòng)速度、移動(dòng)方向等信息。

3.5定制化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用

本系統(tǒng)設(shè)備具備開(kāi)放的接口，為擴(kuò)展定制化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供靈活、全面的接入方案。遍布城區(qū)的污水處理、大氣水文及其他環(huán)境監(jiān)測(cè)等數(shù)字傳感模塊可通過(guò)CPE有線/無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，或通過(guò)內(nèi)嵌無(wú)線數(shù)據(jù)模塊，靈活便捷地開(kāi)發(fā)一體化無(wú)線監(jiān)控傳感模塊。無(wú)線傳感模塊可對(duì)城市生命線各關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的匯聚和采集，并通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)、并發(fā)、大數(shù)據(jù)量傳輸至中心機(jī)房服務(wù)器。

3.6異系統(tǒng)互聯(lián)互通

通過(guò)網(wǎng)關(guān)，寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)可與PSTN、PLMN和其他集群系統(tǒng)等進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通。

4　技術(shù)對(duì)比

無(wú)線寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)是基于我國(guó)主導(dǎo)的4G標(biāo)準(zhǔn)之一TD-LTE技術(shù)進(jìn)行研制研發(fā)的。

4.1與FDD LTE技術(shù)比較

LTE TDD在幀結(jié)構(gòu)、物理層技術(shù)、無(wú)線資源配置等方面具有自己獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，與 LTE FDD相比，主要區(qū)別在于雙工方式。TDD LTE使用時(shí)間來(lái)區(qū)分發(fā)送和接收信道，F(xiàn)DD LTE使用兩個(gè)對(duì)稱頻率來(lái)區(qū)分發(fā)送和接收信道。

TD LTE雙工方式的工作特點(diǎn)使其具有如下特有優(yōu)勢(shì):

（1）頻譜靈活

頻段資源是無(wú)線通信中最寶貴的資源，隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，多媒體業(yè)務(wù)對(duì)于頻譜的需求日益增加，能夠高效利用頻譜資源是無(wú)線技術(shù)發(fā)展的重中之重。FDD雙工方式占用了大量的頻段資源，同時(shí)，一些零散頻譜資源由于FDD不能使用而閑置，造成了頻譜浪費(fèi)。而TD LTE通過(guò)時(shí)隙來(lái)區(qū)分上下行信道，不需要成對(duì)的頻率資源?？梢苑奖愕嘏渲肨D LTE系統(tǒng)在不常使用的零散頻段上進(jìn)行工作，具有更高的頻譜靈活性，能夠有效地提高頻譜利用率。

（2）支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)

隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展，在傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求越來(lái)越多，而且數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)通常具有上下行不對(duì)稱的特點(diǎn)。TD LTE系統(tǒng)在支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)的方面具有較大的靈活性。對(duì)于文件傳輸、視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù)，下行數(shù)據(jù)量明顯大于上行數(shù)據(jù)量；對(duì)于視頻監(jiān)控、圖片上傳等業(yè)務(wù)，上行數(shù)據(jù)量明顯大于下行數(shù)據(jù)量。

根據(jù)TD LTE幀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型靈活配置TD LTE幀的上下行配比。在LTE FDD系統(tǒng)中，非對(duì)稱業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)對(duì)上行信道資源存在一定的浪費(fèi)，必須采用高速分組接入（HSPA）、EV-DO和廣播/組播等技術(shù)。相對(duì)于LTE FDD系統(tǒng)，LTE TDD系統(tǒng)能夠更好地支持不同類型的業(yè)務(wù)，不會(huì)造成資源的浪費(fèi)。對(duì)于城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)、減災(zāi)救災(zāi)等方面，有較多的視頻監(jiān)控、視頻上傳、圖片上傳等業(yè)務(wù)需求，通常需要更高的上行帶寬。TD LTE靈活的子幀配比特點(diǎn)，使其更適合無(wú)線政務(wù)領(lǐng)域的集群應(yīng)用而不會(huì)造成頻譜浪費(fèi)。

4.2與TD LTE公網(wǎng)技術(shù)比較

鼎橋?qū)拵Ф嗝襟w數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)是基于TD LTE公網(wǎng)技術(shù)的一種創(chuàng)新型通信系統(tǒng)。在TD LTE公網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上做了大量的優(yōu)化和創(chuàng)新，融合了專業(yè)集群功能，具有專業(yè)集群通信性能、高吞吐量、高可靠性和實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)傳輸性能。寬帶多媒體數(shù)字集群系統(tǒng)在保證上行能力、信令優(yōu)化、時(shí)延、Qos保障、終端定制等方面與公網(wǎng)比較具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

（1）優(yōu)先上行業(yè)務(wù)配比

根據(jù)TD LTE的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型靈活配置TD LTE幀的上下行配比。對(duì)于無(wú)線政務(wù)領(lǐng)域，寬帶集群專網(wǎng)可設(shè)置為3:1，大大增強(qiáng)上行傳輸能力，而公網(wǎng)都是由下行設(shè)定的。

（2）語(yǔ)音與多媒體并發(fā)

寬帶多媒體集群指揮調(diào)度系統(tǒng)在語(yǔ)音、短數(shù)據(jù)等基本業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，增加了現(xiàn)場(chǎng)視頻、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。本系統(tǒng)群組的下行傳送使用單小區(qū)組播技術(shù)實(shí)現(xiàn)下行數(shù)據(jù)共享資源，同時(shí)QoS業(yè)務(wù)定義可包含信令、群組主講語(yǔ)音、GPS定位數(shù)據(jù)、視頻上傳等不同業(yè)務(wù)，而不同業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)獨(dú)立的邏輯信道，業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)可以按照行業(yè)需求定制，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)并發(fā)。而公網(wǎng)不具備這類業(yè)務(wù)并發(fā)的優(yōu)化功能。

（3）針對(duì)行業(yè)用戶及網(wǎng)絡(luò)的功能優(yōu)化

針對(duì)行業(yè)用戶，本系統(tǒng)具備可調(diào)度性、可靠性、安全性等特點(diǎn)。比如用戶、群組和業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的管理完善，公網(wǎng)在這方面相對(duì)較弱。在可靠性方面，本系統(tǒng)有獨(dú)特的功能，比如終端的脫網(wǎng)直通DMO功能、基站的故障單站模式等，保障了終端、基站在特殊情況下仍能一定程度保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。此外，本系統(tǒng)可保證通信的有效加密，而公網(wǎng)在針對(duì)性加密功能方面也相對(duì)較弱。

（4）支持專業(yè)化的行業(yè)終端

公網(wǎng)終端針對(duì)普通消費(fèi)者，更注重私人化使用功能。而寬帶集群系統(tǒng)可以提供智能手持、CPE、車載臺(tái)等終端。專網(wǎng)終端在可靠性方面大大提升，支持IP67的防護(hù)等級(jí)，且終端可以針對(duì)行業(yè)客戶特殊需求進(jìn)行定制或二次開(kāi)發(fā)，最大化滿足行業(yè)客戶需求。

4.3與現(xiàn)有集群技術(shù)比較

（1）與Tetra技術(shù)的比較

目前相對(duì)主流的集群技術(shù)Tetra是典型的窄帶系統(tǒng)，信道容量小，數(shù)據(jù)能力太弱是其致命的弱點(diǎn)，無(wú)法支持視頻調(diào)度及并發(fā)等多媒體業(yè)務(wù)。而客戶目前對(duì)于寬帶數(shù)據(jù)的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，包括政務(wù)、公安等專業(yè)客戶。寬帶集群可支持豐富的視頻業(yè)務(wù)功能，例如視頻監(jiān)控、視頻點(diǎn)呼、視頻分發(fā)、視頻與語(yǔ)音的并發(fā)等。

而對(duì)于Tetra+LTE技術(shù)的解決方案，雖然對(duì)有寬帶數(shù)據(jù)需求的客戶有一定的吸引力，但是新增市場(chǎng)需要同時(shí)部署兩張網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)和建設(shè)成本都比較高，而且客戶需攜帶兩部終端來(lái)同時(shí)滿足語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，使用不方便，成本也比較高。

（2）與GOTA技術(shù)的比較

GOTA是非主流窄帶集群制式，容量小，基于CDMA技術(shù)，雖數(shù)據(jù)帶寬能力相對(duì)Tetra有所提升。但數(shù)據(jù)能力遠(yuǎn)遜于LTE，無(wú)法支持視頻業(yè)務(wù)需求，同時(shí)集群性能來(lái)說(shuō)還達(dá)不到專業(yè)集群的要求，如組呼時(shí)延指標(biāo)等，更不能提供寬帶數(shù)據(jù)和視頻等業(yè)務(wù)。而TD-LTE寬帶多媒體系統(tǒng)在寬帶集群業(yè)務(wù)性能、寬帶集群容量、數(shù)據(jù)帶寬等方面遠(yuǎn)優(yōu)于GOTA技術(shù)。

5　系統(tǒng)應(yīng)用

無(wú)線寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)可由地面基站聯(lián)網(wǎng)建設(shè)或單基站裝車使用。地面網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與建設(shè)遵循分級(jí)調(diào)度、屬地管理的原則，可在省政府設(shè)置省級(jí)調(diào)度系統(tǒng)，負(fù)責(zé)全省用戶的指揮調(diào)度；在省中心設(shè)置省級(jí)核心網(wǎng)和省級(jí)網(wǎng)管系統(tǒng)，負(fù)責(zé)跨地市業(yè)務(wù)的匯接和全網(wǎng)網(wǎng)元的管理；在各地市設(shè)置地市級(jí)核心網(wǎng)，負(fù)責(zé)交換本地轄區(qū)內(nèi)的用戶和業(yè)務(wù)，在各地市政府設(shè)置調(diào)度臺(tái)和網(wǎng)管，負(fù)責(zé)本地市用戶的指揮調(diào)度。寬帶集群通信車裝備車載核心網(wǎng)系統(tǒng)、基站系統(tǒng)和衛(wèi)星傳輸?shù)仍O(shè)備，平時(shí)可作為地面網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，當(dāng)?shù)孛婢W(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，可替代核心網(wǎng)或部分基站接入用戶。采用衛(wèi)星方式傳輸時(shí)，在衛(wèi)星地面站落地，可與指揮中心聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急保障，如圖2所示。

6　結(jié)論

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于提供專業(yè)集群語(yǔ)音和寬帶的解決方案，一般做法是建設(shè)兩張網(wǎng)絡(luò)，一張集群語(yǔ)音網(wǎng)和一張數(shù)據(jù)網(wǎng)。寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外空白，一張網(wǎng)絡(luò)提供專業(yè)集群語(yǔ)音和視頻多媒體寬帶業(yè)務(wù)，有利于擴(kuò)大我國(guó)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上的影響力。

寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)在公安、消防、政務(wù)等領(lǐng)域都有著豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。其高帶寬、低時(shí)延、易部署的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)應(yīng)急通信系統(tǒng)寬帶化，并適合作為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的載體，建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，有利于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的推廣。

寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)是對(duì)傳統(tǒng)數(shù)字集群系統(tǒng)的一種創(chuàng)新，能夠促進(jìn)數(shù)字集群系統(tǒng)從 “聽(tīng)到見(jiàn)”向 “看得清”發(fā)展，能夠豐富數(shù)字集群系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景，促進(jìn)數(shù)字集群系統(tǒng)從窄帶系統(tǒng)向?qū)拵到y(tǒng)演進(jìn)。

圖2　無(wú)線寬帶多媒體數(shù)字集群指揮調(diào)度系統(tǒng)Fig.2 Application scenarios of wireless boadband multi-media and digital trunking

［1］ 3GPP TR 25.913：requirements for evolved UTRA（EUTRA）and evolved UTRAN（E-UTRAN）（V8.0）［EB/OL］. http：//www.tech-invite.com/3m25/tinv-3gpp-25-913.html.

［2］ 鄭祖輝.數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2005. ZHENG Zu-hui.Mobile communication system of digital trunking［M］.Beijing：Electronic Industry Press，2005.

［3］ 吳偉陵，牛凱.移動(dòng)通信原理［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2006. WU Wei-ling，NIU Kai.Principle of mobile communication ［M］.Beijing：Electronic Industry Press，2006.

［4］ 李世鶴，楊運(yùn)年.TD-SCDMA第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)［M］.北京：人民郵電出版社，2009. LI Shi-he，YANG Yun-nian.TD-SCDMA—3rdgeneration mobile communication system［M］.Beijing：Posts and Telecommunications Press，2009.

［5］ Erik Dahlman，Stefan Parkvall，et al.3G evolution：HSPA and LTE for mobile broadband（2nd）［M］.Oxford，Academic Press，2008.

［6］ IST-2003-507581，WINNER D2.7 Ver 1.0：assessment of advanced beamforming and MIMO technologies［EB/OL］.http：//www.docin.com/p-937731460.html.

Scheduling Command System of Wireless Broadband Multi-media and Digital Trunking

ZHAO Shu-lun1，YANG Chun-xiang1，ZHOU Shao-wei2
（1.Beijing Institute of Aerospace Control Devices，Beijing 100039；2.TD Tech Ltd，Beijing 100102）

Aiming at the scheduling command system of video and audio on the spot of the large incident，the scheduling command system of wireless broadband multi-media and digital trunking（SWBMDT）is illuminated in the text.Specifically introduce this system technical principle，the business types of this system bring about，the technique comparison between this system and the other system and the application scene of this system.At last，it is referred that the application prospect of SWBMDT.

wireless broadband；mobile communication；digital trunking；scheduling command system

TN92

A

1674-5558（2016）01-01243

10.3969/j.issn.1674-5558.2016.03.006

2016-02-29

趙書(shū)倫，男，副總工程師，研究方向?yàn)閼?yīng)急通信。