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      公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)應(yīng)用研究

      2023-09-17 18:33:32唐國榮帥培
      中國新通信 2023年13期
      關(guān)鍵詞:通信系統(tǒng)

      唐國榮 帥培

      關(guān)鍵詞:公安領(lǐng)域;寬窄帶融合;通信系統(tǒng)

      在信息化時(shí)代背景下,警用專網(wǎng)的通信能力對警務(wù)工作效率和質(zhì)量的影響越發(fā)明顯。隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展和普及,積極開發(fā)基于寬窄帶融合技術(shù)的專網(wǎng)無線通信系統(tǒng),已成為新時(shí)期提升公安機(jī)關(guān)警務(wù)工作時(shí)效性和應(yīng)急事件處理能力的重要舉措之一。正因如此,分析和研究公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用必要性、構(gòu)建方法及具體應(yīng)用形式,顯得尤為重要。這不僅有助于推動警務(wù)工作的信息化建設(shè),也為公安管理高質(zhì)量發(fā)展提供了有力的支持和保障。

      一、公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的必要性

      隨著時(shí)代的發(fā)展,政府及百姓對公安管理工作提出了更高的要求,使得警務(wù)工作開展過程中涉及的信息體量顯著增大,因此對警用專網(wǎng)的通信能力提出了更高的需求。例如:①更強(qiáng)的圖像輸出能力。公安領(lǐng)域中,很多警務(wù)工作(行動)的開展,都需要以圖像或視頻的方式將現(xiàn)場情況傳輸給行動負(fù)責(zé)人,再基于對圖像信息的分析和評估來制定和下達(dá)適宜的指揮、調(diào)度命令,以此確保對整個(gè)行動的科學(xué)掌控。為滿足新時(shí)期公安管理工作的更高要求,警務(wù)行動負(fù)責(zé)人需要獲取到更全面、更清晰的圖像信息,以便從中提取出更多有價(jià)值的信息,以此進(jìn)一步保證指揮、調(diào)度命令的合理性與準(zhǔn)確性,因此對警用專網(wǎng)通信系統(tǒng)的圖像輸出能力提出了更高的要求。②更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積。公安管理工作要求的提升,對移動警務(wù)工作的覆蓋范圍和效率質(zhì)量也提出了更高的需求。而移動警務(wù)工作的開展離不開專網(wǎng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的支持,因此,為進(jìn)一步擴(kuò)大移動警務(wù)工作的覆蓋范圍,需要專網(wǎng)無線通信網(wǎng)絡(luò)具備更廣的覆蓋面積[1]。

      然而傳統(tǒng)以窄帶通信技術(shù)為主的警用專網(wǎng)通信系統(tǒng),雖然能夠有效保證警務(wù)通信的安全性,但僅支持應(yīng)急信息的共享和傳輸,不僅無法進(jìn)行大規(guī)模圖像信息的采集和傳輸,而且通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積有限,因此難以滿足現(xiàn)階段警務(wù)工作中大規(guī)模數(shù)據(jù)信息的通信傳輸需求,無法為公安管理工作的高質(zhì)量開展提供有力支持。

      對于公安領(lǐng)域而言,窄帶通信技術(shù)和寬帶通信技術(shù)各具應(yīng)用優(yōu)勢,各自在不同的警務(wù)工作中發(fā)揮著不可替代的作用。若將兩種通信技術(shù)有機(jī)融合,使其優(yōu)勢互補(bǔ),便可在不對警務(wù)專網(wǎng)通信系統(tǒng)進(jìn)行大幅度調(diào)整的情況下,顯著提升警務(wù)專網(wǎng)通信系統(tǒng)的通信能力,使其具備更強(qiáng)大的圖像信息輸出能力和更廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積,從而為公安管理工作的高質(zhì)量開展提供有力支持。由此可見,公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,有助于打造自動化、多層級、科學(xué)化的警務(wù)聯(lián)合通信體系,可為新時(shí)期警務(wù)工作質(zhì)量和效率的提升提供有力支持,因此具有顯著的必要性[2]。

      二、寬窄帶融合通信系統(tǒng)組成及整體架構(gòu)

      (一)寬窄帶融合通信系統(tǒng)的組成

      寬窄帶融合通信系統(tǒng),主要由窄帶PDT 基站、寬帶P-LTE 基站、融合核心網(wǎng)設(shè)備、模擬常規(guī)中轉(zhuǎn)臺、統(tǒng)一指揮調(diào)度中心、公網(wǎng)站點(diǎn)、終端設(shè)備等構(gòu)成。上述系統(tǒng)組成既能夠?qū)崿F(xiàn)專網(wǎng)寬帶系統(tǒng)與警務(wù)窄帶系統(tǒng)的互聯(lián)互通,又能夠在寬窄帶專網(wǎng)未覆蓋區(qū)域,利用公網(wǎng)解決專網(wǎng)業(yè)務(wù)連續(xù)性的問題,以此大幅度提高警務(wù)工作中的信息傳輸能力[3]。

      在寬窄帶融合通信系統(tǒng)中,融合核心網(wǎng)設(shè)備會利用多媒體融合通信平臺(MUC)來完成寬窄帶通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通,即MUC 能夠根據(jù)使用需求對底層復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)細(xì)節(jié)進(jìn)行屏蔽,使信息傳輸通道更加透明化,從而打破窄帶、寬帶、公網(wǎng)三個(gè)異構(gòu)通信系統(tǒng)間的通信壁壘,提升通信系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息的兼容性。

      在寬窄帶融合通信系統(tǒng)中,指揮調(diào)度中心集成有專網(wǎng)寬帶、公網(wǎng)寬帶、數(shù)字集群等系統(tǒng),是不同制式系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的重要基礎(chǔ)。在寬窄帶融合通信系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用過程中,指揮調(diào)度中心可通過短信通知、單獨(dú)呼叫、組群呼叫等形式對多模終端用戶和PDT 終端用戶進(jìn)行統(tǒng)一的指揮調(diào)度[4]。

      (二)寬窄帶融合通信系統(tǒng)的整體架構(gòu)

      公安領(lǐng)域?qū)捳瓗诤贤ㄐ畔到y(tǒng)通常采用“現(xiàn)場”“前方指揮部”“后方指揮中心”三大層級架構(gòu),其中“現(xiàn)場”層次主要包含由LTE 現(xiàn)場覆蓋專網(wǎng)寬帶基站、寬帶中繼站、寬窄集群一體化站、窄帶終端、手持智能終端、監(jiān)控設(shè)備、智能穿戴設(shè)備、執(zhí)法記錄儀、警務(wù)終端等設(shè)備構(gòu)成的信息采集模塊。在開展警務(wù)工作時(shí),信息采集模塊可全程采集現(xiàn)場信息,并利用寬帶儲路和窄帶應(yīng)急儲路將采集信息實(shí)時(shí)上傳至“前方指揮部”層級。由于同時(shí)使用了寬帶網(wǎng)絡(luò)和專網(wǎng)窄帶網(wǎng)絡(luò),所以此層級具有較強(qiáng)的信息通信能力,能夠滿足大規(guī)模圖像信息輸出的通信需求,為警務(wù)工作的開展奠定良好基礎(chǔ)。“前方指揮部”層級主要包含系留無人機(jī)、應(yīng)急指揮車、移動指揮終端、全融合指調(diào)系統(tǒng)、綜合網(wǎng)關(guān)、融合核心網(wǎng)、寬帶中繼站等設(shè)備。能夠利用寬窄帶通信網(wǎng)絡(luò)向“后方指揮中心”層級傳遞信息,并接收、執(zhí)行“后方指揮中心”層級下達(dá)的指揮、調(diào)度命令,完成警務(wù)問題的處理?!昂蠓街笓]中心”層級由SBC(會話邊界控制器)、POC 核心網(wǎng)/ 數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)管服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)器、各級指揮中心構(gòu)成。能夠?qū)ι蟼鲾?shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)分析,基于多方因素的考慮下達(dá)合理的警務(wù)工作指揮、調(diào)度命令。

      上述寬窄帶融合通信系統(tǒng),以B-Trunc4G 專網(wǎng)基站和4G/5G 寬帶自組網(wǎng)為核心,以動態(tài)幀技術(shù)、多天線技術(shù)、D2D(Device-2-Device)技術(shù)、自組網(wǎng)技術(shù)為支撐,將藍(lán)牙、Wi-Fi、窄帶集群語音、語音自組網(wǎng)、公網(wǎng)等多種通信技術(shù)有機(jī)整合,以此實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)與專網(wǎng)、寬帶通信與窄帶通信的互聯(lián)互通、整合運(yùn)用,不僅充分滿足了新時(shí)期警務(wù)工作可靠、快速、便攜性強(qiáng)、吞吐量高的通信鏈路設(shè)備需求,還能夠在缺乏基礎(chǔ)設(shè)施支持的情況下保障警務(wù)工作的快速部署和實(shí)施。

      三、寬窄帶融合通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

      (一)雙模同號技術(shù)

      基于雙模同號技術(shù),保證公網(wǎng)與專網(wǎng)的雙通特性,是構(gòu)建寬窄帶融合通信系統(tǒng)的關(guān)鍵。實(shí)際操作過程中,雙模同號技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要依托智能多模終端,該終端將5G、LTE、Wi-Fi 等寬帶通信技術(shù)與TETRA、DMR、PDT 等專網(wǎng)窄帶通信技術(shù)有效融合,既能夠?qū)崿F(xiàn)公網(wǎng)電話通信,又能夠?qū)崿F(xiàn)專網(wǎng)對講機(jī)通信,可保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的同步進(jìn)行?;谥悄芏嗄=K端的上述功能特性,可在寬窄帶融合通信系統(tǒng)中使用相同的號碼接入PDT 窄帶系統(tǒng)和寬帶公網(wǎng)對講系統(tǒng),通信過程中,系統(tǒng)會根據(jù)業(yè)務(wù)類型自動尋呼終端并自動切換到覆蓋范圍更廣、信號強(qiáng)度更高的通信網(wǎng)絡(luò),以此最大限度保證通信的通暢性和信息傳輸質(zhì)量,為警務(wù)工作的高質(zhì)量開展提供有力支持。

      (二)互通加密技術(shù)

      警務(wù)工作通常具有一定的保密性要求,因此,互通加密技術(shù)也是構(gòu)建寬窄帶融合通信系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)?;ネ用芗夹g(shù)指的是:在寬窄帶融合通信系統(tǒng)中,寬帶終端、雙模終端、窄帶終端之間始終以密文形式進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸,信息發(fā)送前進(jìn)行加密處理,傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)只負(fù)責(zé)透傳,不涉及解密,信息僅在接收終端進(jìn)行解密,以此最大限度保證警務(wù)通信的安全性和保密性。目前,互通加密技術(shù)可分為“硬加密”和“軟加密”兩種形式。其中硬加密系統(tǒng)由加密TF 卡、移動終端管理系統(tǒng)(MDM)、密鑰管理系統(tǒng)(KMS)組成。其加密原理為:KMS 根據(jù)加密策略實(shí)時(shí)更新密鑰,然后由MDM 將密鑰信息下發(fā)到加密TF 卡上,完成密鑰的創(chuàng)建與更新,最后通過插入TF 卡的方式對通信信息進(jìn)行加密處理。而軟加密系統(tǒng)則由加密Lib 庫、MDM 服務(wù)器、密鑰加載客戶端組成。其加密原理為:密鑰加載客戶端將基于加密策略生成的密鑰下發(fā)到MDM服務(wù)器上,然后由MDM 服務(wù)器根據(jù)終端管理策略將密鑰下發(fā)至各個(gè)雙模終端,最后雙模終端利用加密Lib 庫對通信信息進(jìn)行加密處理[5]。

      四、寬窄帶融合通信系統(tǒng)在警務(wù)工作中的應(yīng)用

      (一)在勤務(wù)管理中的應(yīng)用

      寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用可幫助勤務(wù)管理人員隨時(shí)了解地面警員的勤務(wù)狀態(tài)、統(tǒng)計(jì)各部門的執(zhí)勤情況,從而大幅度提升勤務(wù)數(shù)據(jù)的管理能力,進(jìn)一步提升公安機(jī)關(guān)的勤務(wù)管理水平。

      在公安領(lǐng)域,勤務(wù)數(shù)據(jù)管理可分為“基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)管理”和“動態(tài)化的數(shù)據(jù)管理”兩部分。前者是以實(shí)際工作中的單位信息、上下級指揮體系等各類關(guān)系為依據(jù),來構(gòu)建勤務(wù)數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系,如:部門、警種、警號、終端類型、終端組號、終端個(gè)號等。再根據(jù)對應(yīng)關(guān)系對勤務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)管理。后者是根據(jù)前端的設(shè)備位置信息及工作狀態(tài),來了解執(zhí)勤警力、支援警力等警務(wù)狀況,以此實(shí)現(xiàn)勤務(wù)數(shù)據(jù)的宏觀管理。將寬窄帶融合通信系統(tǒng)與勤務(wù)管理系統(tǒng)有機(jī)整合,可基于寬窄帶融合通信系統(tǒng)“現(xiàn)場”層級的信息采集模塊,實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)當(dāng)前執(zhí)勤的警務(wù)人員數(shù)量、所處位置及執(zhí)勤時(shí)間,然后利用寬窄帶融合通信網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享給勤務(wù)管理系統(tǒng)。此時(shí),勤務(wù)管理系統(tǒng)會根據(jù)前端采集的數(shù)據(jù)信息,對勤務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理,根據(jù)管理需求生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表,并按指定警情分布密度(單位面積內(nèi)警情數(shù)量)對指定時(shí)間段內(nèi)的勤務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,根據(jù)分析結(jié)果在指揮調(diào)度地圖中標(biāo)示出多個(gè)告警區(qū)域及危險(xiǎn)級別。從而幫助勤務(wù)管理者做出更合理的指揮調(diào)度決策,切實(shí)提升勤務(wù)管理的質(zhì)量和效果[6]。

      (二)在空中監(jiān)控中的應(yīng)用

      隨著公安管理工作要求的不斷提高,現(xiàn)階段公安機(jī)關(guān)在執(zhí)行重大活動安全保障任務(wù)時(shí),通常會使用警用無人機(jī)對活動區(qū)域進(jìn)行空中監(jiān)控,以此全方位地獲取現(xiàn)場圖像信息,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理安全風(fēng)險(xiǎn),保證警務(wù)工作的質(zhì)量。

      而寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,則能夠顯著提升警用無人機(jī)空中監(jiān)控任務(wù)的執(zhí)行質(zhì)量。具體表現(xiàn)為:基于寬窄帶融合通信技術(shù),可顯著提升警用無人機(jī)的圖像信息傳輸能力,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大體量圖像、視頻信息的快速傳輸,保證空中監(jiān)控畫面的實(shí)時(shí)性,還能夠保證圖像信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性,提高航拍畫面的清晰度及監(jiān)控畫面放大、縮小、切換的流暢性,從而大幅度提升空中監(jiān)控的質(zhì)量。同時(shí),基于寬窄帶融合通信系統(tǒng)的互通加密技術(shù),在進(jìn)行空中監(jiān)控時(shí),可有效避免指揮信息、影像信息、語音信息發(fā)生泄露,確保安全保障和警務(wù)工作的保密性[7]。

      (三)在移動巡邏中的應(yīng)用

      雖然現(xiàn)階段大部分城市中都設(shè)置分布有大量的視頻監(jiān)控?cái)z像頭,但這些攝像頭多為固定式的,監(jiān)控視野具有明顯的局限性。因此,城市中依然存在較多的監(jiān)控盲區(qū),難以真正實(shí)現(xiàn)城市治安情況的動態(tài)化、無死角監(jiān)控。對此,很多城市都會通過移動巡邏的方式來加大治安管理力度。此背景下,寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,為公安機(jī)關(guān)移動巡邏工作的開展提供了有力的技術(shù)支持,使移動巡邏警務(wù)工作的實(shí)效性得到顯著的提升。例如寬窄帶融合通信系統(tǒng)的應(yīng)用,可大幅度提升移動巡邏車上的監(jiān)控?cái)z像頭的圖像信息傳輸速度和質(zhì)量,一旦出現(xiàn)緊急情況,移動巡邏車上的監(jiān)控?cái)z像頭會第一時(shí)間利用LTE 寬帶網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場追蹤采集的視頻信息上傳至后方指揮中心,同時(shí),移動巡邏警務(wù)人員也可利用窄帶集群網(wǎng)絡(luò)向后方指揮中心實(shí)時(shí)匯報(bào)現(xiàn)場情況。根據(jù)寬窄帶融合通信系統(tǒng)傳回的圖像、語音信息,后方指揮中心能夠準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場情況,并配合移動巡邏警務(wù)進(jìn)行應(yīng)急情況的處理。例如警務(wù)人員在移動巡邏過程中發(fā)現(xiàn)有人實(shí)施搶劫并駕車逃逸,會駕駛移動巡邏車輛追蹤犯罪車輛并通過雙模終端向指揮中心匯報(bào)。此過程中,車載攝像頭也會自動采集并上傳犯罪車輛的圖像信息和車牌信息。根據(jù)前端的反饋信息,后方指揮中心會利用語音集群對講功能進(jìn)行現(xiàn)場指揮和警力調(diào)配,以便在最短的時(shí)間完成應(yīng)急處置[8]。

      (四)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用

      應(yīng)急通信是寬窄帶融合通信系統(tǒng)在警務(wù)工作中的一個(gè)重要應(yīng)用形式。例如:在無法通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域執(zhí)行警務(wù)任務(wù)時(shí),可向現(xiàn)場調(diào)配的裝載有車載LTE 基站和車載PDT 基站的移動應(yīng)急指揮車,基于寬窄帶融合通信技術(shù),臨時(shí)在現(xiàn)場建立起無線通信覆蓋網(wǎng)絡(luò)。然后為現(xiàn)場警務(wù)人員配備同時(shí)支持PDT 和LTE 的智能對講機(jī),以此實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的應(yīng)急通信。此應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)下,可利用LTE 寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像信息傳輸,利用PDT 窄帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線語音通信,利用移動指揮車的衛(wèi)星、微波鏈路,與后方指揮中心保持通信。從而保證無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的警務(wù)工作的有效開展。

      五、結(jié)束語

      綜上所述,警務(wù)寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用是公安領(lǐng)域通信技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的必然趨勢。新時(shí)期背景下,各地區(qū)公安機(jī)關(guān)應(yīng)深刻認(rèn)識到寬窄帶融合通信系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的必要性和重要性,在全面了解其系統(tǒng)組成、總體架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,加大警務(wù)寬窄帶融合通信系統(tǒng)的開發(fā)力度,將其廣泛、靈活地應(yīng)用到各項(xiàng)警務(wù)工作中,充分借助其技術(shù)優(yōu)勢,來提高警務(wù)工作的質(zhì)量和效果。

      作者單位:唐國榮 帥培 武漢市公安局科技信息化處

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