开启专业融合通信的春天

  在当前专业无线通信领域广泛讨论窄带向宽带的背景下，本文从各国开展宽带集群演进的现状入手，站在用户的角度分析了当前用户应用的痛点和实际的需求，并提出了未来以融合为核心的发展的新趋势，最后以警用通信为例提出建设融合通信平台功能需求和技术构架的设想，为用户平滑的向宽带集群系统演进提供技术支撑。

  专业无线通信系统（PMR ）技术从模拟到数字的转变后已发展经历了十多年，而国内的警用集群数字技术标准（PDT）也日趋成熟，逐步在多个城市、多个领域商用，并在一系列的大型赛事活动中得到了检验，DMR也在企业网、商业网方面取得了不错的发展。但随着专业用户数据业务的日益提升以及4G技术持续不断的发展成熟，专用无线通信系统从数字窄带向宽带的发展将是必然趋势、不可阻挡。

  宽带数字集群系统技术一直在不断的发展，国内外都陆续有政府部门、企业和事业单位、各行业进行了小范围尝试，取得了不错效果。作为专业通信的最大用户，各地警察及公安机关也在进行不同程度的尝试。

  美国作为全球最早开展支持宽带数字集群的国家，在700兆频率上拿出20兆提供给公共安全领域使用，并采用频率换资金的市场运作方式，支持开展全国性的FirstNet 项目（第一响应者网络，是美国将要基于LTE技术建设全国性的应急通信网络），作为下一代公共安全领域的应急通信系统。目前以警察为主的专网用户将仍接着使用以线专网，同时通过频率竞标的形式选择一家机构建设全国性的以基于LTE技术，以数据传输为核心的应急通信网，使用户得到满足宽带数据的应用需求，实现话音与数据的宽窄带融合。但目前由于建网资金、技术标准的压力，在推进过程中也遇到一些困难。

  英国近年来由于政府削减财政资金以及对数据业务的强烈需求，则采用更加激进的一种模式，计划应急部门（警察、消防、急救等）完全退出原有基于Tetra的Airwave系统，英国内政部推出了ESN（Emergency Services Network）项目，通过招标方式进入基于LTE技术的商用系统，该计划是目前全球推进最为激进的计划之一，业界不少专业技术人员对该计划用公网代替专网的方式提出了质疑，在去年年底、今年年初的招标中，鉴于有关技术的成熟度和时间进度要求，很多有意向参与的企业都陆续退出投标，给这个本来就充满争议的宏伟计划带来的更大的不确定性，原定于17年进行转网的安排不得不再次推迟到2020年。

  另外，韩国2014年启动国家宽带应急防灾网建设，总投资预计20余亿美元，选择包括韩国KT在内的两家运营商在专用频率上提供应急通信服务；墨西哥通过运营商（MNO ）建设网络基础设施，再选择虚拟运营商（MVNO ）在基础设施上提供应急通信服务，类似于公网对讲等功能。

  但从整体上看，各国对于正式向宽带的转网还是持谨慎态度，运营模式也完全不同（目前全球的宽带数字集群建设运营模式大概有四种：英国硬切换模式、美国软切换模式、韩国运营商模式和墨西哥虚拟运营商模式），很难说那种模式更加完备，特别还是在LTE语音对讲国际标准推出前，整体全面的向宽带集群网升级尚不确定。

  在国内，随着华为、中兴、普天等国内企业在宽带数字集群上的研发推广投入不断加大，以及1.4G专网频率的尘埃落定，国内宽带专网技术的发展与推广更加迅猛，B-Trunc 标准也慢慢变得得到参加的支持和重视。在向宽带迈进的过程中，公安部提出了PDT+LTE的融合方案，一些地方的机场慢慢的开始使用LTE专网，部分地区的新建地铁系统也在建设LTE专网，北京、南京、天津等政府的政务专网也已经采用LTE技术，铁路、电力等系统也对LTE专网表现出浓厚兴趣。

  但从目前的发展看，国内LTE专网建设地区碎片化严重，虽然各地试验系统陆续上马，但规模化应用尚不明朗，特别在国家标准尚未确定的情况下，各方仍持慎重态度，只是在急需的领域进行示范应用。作为占最大用户量的公安，鉴于PDT才推出不久，各地无线通信系统数字化的过程还没有完成，直接转向宽带系统的可能性不是很大，因此，最为稳妥的方案就是进行融合通信的方式开展，既满足现实需要，又能够不浪费前面的投资。

  在宽带专网仍处于持续不断的发展完善的过程中，用户的实际的需求却不能够延后和等待，移动办公、移动警务、BYOD （自带设备办公方式）等现代办公方式随着移动网络的普及渗透到工作的方方面面，而很多用户现有的系统已经不能够很好的满足实际要。当前，用户到底要说明，他们究竟有哪些使用上的痛点。

  专业无线通信系统的覆盖一直是老大难问题，因为专用系统的特点是用户量不大，但使用地点不确定，以公安为例，在日常情况下，一般集群系统配备少数几个业务信道足以满足需要，若发生突发情况更多的信道都一定会出现排队的状态；边远山区一般没信号覆盖，但一旦有勤务或突发事件，就需要有信号。由于专网建设维护一般以政府或企业直接投资为主，过渡追求覆盖降低了系统性价比。所有这些不确定因素都给系统的设计建设带来了困难，需要有一种手段能够兼顾性价比的同时，解决覆盖盲区的问题。

  数据应用将成为未来专网通信的重要部分，不论是文字信息、图片、位置信息、实时视频，都将成为业务必不可少的部分。在当下窄带语音对讲的仍是主流的大背景下，实现宽窄带的数据话音融合应用将是必然。在同一部终端上，既能实现宽带数据应用，又能实现集群语音对讲将是较为理想的状态，除宽带集群系统终端外，我们还需要为仍然在窄带专网的用户更好的提供更多选择。

  终端的易用性和实用性是直接关乎使用者真实的体验的，不同场景对不同终端有需求。日常工作或警务执勤使用专网终端，既能保证话音清晰，有能够防雨防尘；特殊场景，如便衣使用、数据采集、要人保卫等，携带个大而笨重的专业终端感觉就不和时宜，轻便、时尚、普通的个人终端可能就灵活性更好；非工作场合、出差在外，有突发事情需要应用到专业通信手段，可能使用个人移动终端更具有可操作性；非专业用户，集群对讲有需求的情况，需要有更加廉价实用的终端满足他们的需求。因此，针对不同场景，不同地域特征，不同应用习惯，为用户更好的提供多种终端选择将为专网拓展的应用提供更多可能。

  专业用户对通话的私密性和信息的安全性有着较高要求，专业通信系统内部也可提供包括空口加密、信道加密、端端加密等的功能。但随着客户的真实需求不断拓展，专网系统已经不可能是密不透风的墙，与更多的现有系统、公网的互联互通，给信息安全方面带来了一定的风险，我们应该统一的、跨网络、跨终端的信息安全保障方案。

  除了公安、消防、应急、武警等政府专业用户外，机场、电力、厂矿等企业用户对无线集群通信也有着旺盛的需求，甚至日常生活中，普通群众在活动组织、自驾游、工作协同等方面对对讲通信也有着需求，但专业无线通信系统建设成本昂贵，宽带数字集群对于普通企业和一般群众没办法承受，如何在性能和价格两个方面找到一个平衡。

  当前，我们处在一个从窄带数字向宽带数字逐步过渡的阶段，PDT、DMR、GoTa、Tetra等各类技术标准令用户眼花缭乱 ，无从选择，不同网络不同覆盖，不同标准不同特性，新老系统升级换代。面对不确定的过渡时期，我们应该选择一种既能保护已有投资，又能使用户得到满足实际的需求的解决方案。毫无疑问，既能兼容窄带，又能连通宽带，用户无需知道何种网络，就能用现有终端进行通讯、进行对讲、进行查询、做定位，将成为未来专网通信的有益补充，专网融合通信必将成为趋势。与公网的统一通信的理念相比，专网用户对融合通信的需求更加强烈和迫切。

  在窄带专网向宽带演进的大背景下，融合通信应在多个层面上具有不一样的含义，这里的融合通信应该包含“五个融合”。

  宽窄带网络融合。不论原有系统是采用什么标准的窄带专网，也不论宽带系统是用公网还是独立建设宽带网，实现宽窄带融合是从窄带向宽带迈进的必然选择，即使英国采用商业运营网络完全代替TETRA，它也要在一段时间内实现平滑过渡，将原有Airwave 通过WAVE 与EE 建设的4G网络进行相互连通。这种融合就包含在原有窄带覆盖区内叠加宽带网络，也包括在窄带与宽带进行覆盖互补，终端进行无缝漫游。

  终端融合。对用户来说不关心什么网络，只要终端能可靠稳定安全通信。在终端上实现宽窄带融合，用户无需考虑在使用专网还是公网。这里有两层含义：一是一体化多模终端，可以依据网络条件智能接入不同网络，使用户得到满足应用需求；二是应用融合，无论是MCPTT（Mission Critical Push-To Talk） 语音对讲，还是数据查询、图片传输、位置服务、视频会议，都在同一部终端、同一个界面下实现，用户能自由根据现场实际的需求进行应用。

  公网专网融合。除去部分企业能利用公网上承载一些专业应用外，政府应急部门要独立的专网，确保在紧急状况下专网专用。但考虑到专网用户特点，日常用户量不大，紧急状况下陡增，在向宽带网过渡的进程中，如果不依靠运营商公网投资大、覆盖好的优势，在建网初期将面临较大压力。若能够发挥专网和公网各自优势，各自资源进行共享，充分的发挥市场的力量，共同推进这个演进，就能做到“两全其美”。

  建运管融合。社会化分工越来越细，专业的人干专业的事，国家也大力推动政府购买服务模式，传统的政府出资、企业建设、政府运营的模式在宽带网建设上不适用，也不可持续。建设、运营和管理应进行一体化运作，让用户着重关注需求、运营商关注运营维护、设备商提供优势产品、软件商突出定制应用，各司其职，相互配合，资源共享，才能实现各方利益最大化。

  业务融合。随着专业无线通信业务从语音向数据的升级，专业无线通信系统也逐步融入到更大的用户ICT系统中，与业务数据将深层次地融合。传统专业无线通信系统相对独立，与其它系统相互连通少。宽带集群系统将成为移动办公、指挥调度、大数据体系的重要部分，每个终端成为前端用户的感知触角，它将成为集语音、数据、图像、视频为一体的智能前端，是通往后台海量数据的信息入口，集采集、识别、反馈、通讯 、可视对讲为一体的多样业务应用前端，这对终端提出了很高要求。

  专网融合通信的理念需要有技术系统的支持才能够得以落地实施，随着PMR通信已经越来越与各行业的业务紧密结合，对于融合通信的技术实现也应根据不同用户的实际的需求，具有行业特征。为此，我们以警察、公安行业为参考，提出一套专对于公安用户的专网融合通信应用基础平台(Professional Unified Communication Platform, PUC)的设想，希望为类似技术系统构建提供借鉴。

  为应对宽窄带融合和过渡阶段多种网络共存、多种终端共存、多种应用共存的情况，该平台提供应用与不同网络、不同专业用户终端的沟通连接桥梁，为终端屏蔽应用端的复杂逻辑和流程，对应用端提供统一终端服务接口和数据接入，将用户从众多技术标准和新旧系统融合中解放出来，实现网络、终端、标准的“无关性”，提升使用者真实的体验和应用开发部署效能。

  例如，当应用端的定位服务平台、指挥调度系统、警员管理系统等不同信息应用系统都需要查询用户端位置信息的情况下，特别是当用户使用的终端有电台、手机或核查数据终端等不同设备的时候，整个技术实现相当复杂，流程交叉重复，PUC能够融合请求和反馈，以统一的接口一次性轮询用户位置信息，统一反馈给应用系统，不仅减轻用户终端的处理负担，也让应用管理和服务变得高效、简洁。

  语音对讲功能（McPTT）作为专业无线通信的最基础、最核心和应用最广泛的功能，是融合通信平台做整合的首要内容。利用RoIP （Radio Over IP）技术，将电台语音和控制信号转化成统一的IP数据包，利用网络传输实现不同系统的互通，有效延伸电台覆盖范围，实现无线指挥调度通信资源的整合，真正意义上实现了“网络无关性”和“终端无关性”，在解决无线覆盖盲区、跨区域呼叫、常规系统联网、应急救援通信等方面存在广泛的应用，是实现宽窄带融合和窄带向宽带平滑演进的重要内容。

  在实现方式上，大体上分为系统级和终端级（背靠背）的互联，系统级互联要涉及到不同厂家系统信令的转换，但互联功能丰富，除了语音外还具有短数据、状态等其它功能，而终端级互联实现简单，但仅限于通话组语音的连通。

  在基本的话音对讲和异构网络接入融合的基础上，融合通信平台需要出示专业应用的整合能力，特别是宽带集群系统应用将促进一线用户要业务信息系统移动化，在终端上实现信息采集、录入、查询、反馈、推送等功能成为必然，一部终端多用途才能真正为实战用户解决同时佩戴多个移动终端的问题。目前，我国公安机关广泛开展了移动警务应用，依托公网实现数据服务。在专业系统从窄带向宽带过渡阶段，我们应该考虑如何将移动警务的App应用逐步向宽带集群系统渗透，兼顾和平衡两种体系支撑的信息应用，为两种网络体系的最终融合奠定基础。

  在宽窄带演进和移动警务开展的大背景下，毫无疑问会让不同用途的终端在不同场景下进行应用，话音对讲的、实时图像传输的、数据采集的等等，但终端功能单一化向集成化发展是趋势，一线用户更加倾向于使用统一的终端解决多个问题。公共安全领域的通信终端需要严格的管理和入网控制手段，不同网络终端、不同终端类型甚至多模终端的统一注册、安全鉴权、接入控制、遥弊遥晕等等管理功能，需要融合平台的支持。

  信息数据的跨安全域的交换问题是跨网络通信的重要内容，在宽窄带融合演进中，针对公网、专网、虚拟专网、移动警务网、公安网间的数据安全交换问题是融合通信平台必须要解决的问题，在网络互联基础上，要建立安全的数据非军事区或缓冲区，在保证数据安全的前提下最大限度地考虑实时性的要求，根据话音、数据、视频等不一样数据的优先级，制定数据通信安全策略。

  指挥调度是警务工作的重要内容，也是专业无线通信的关键要素。多种通信网络和终端给统一指挥调度带来了挑战，但也带来了机遇。融合通信平台集成更多资源的同时，要简化指挥调度终端的操作难度，提升指挥效能。专网融合通信平台构建的目的是要形成集成、一体、跨网调度能力，这也将是未来调度系统的主要特点。

  集成是指要将语音、图像、视频、位置等多种信息类型进行集中展示，提升指挥人员对现场态势的整体感知能力，形成快速决策，并指挥到前端单兵；一体是指不同网络、不同通信手段的一体化应用，在任何时间、任何地点、同一界面下调用任意通信资源的能力，例如在公安网接入的任何地方，利用网页调度界面直接呼叫电台、推送图片、接收视频，快速形成指挥能力；跨网是调度台具备与公网、专网的移动终端、电台以及固定电话、卫星电话等不同网络终端进行快速实时通信的能力，并具备根据实战需求开展不同终端的语音派接能力。具备了上述这些调度能力，专网融合通信平台才能为警务实战提供最直接的支持。

  未来的融合通信平台将不仅仅局限于前面描述的手持移动终端的范畴，也不应仅仅是专业无线通信系统从窄带向宽带过渡的形态，它的存在将为更多通信终端的接入提供可能。物联网毫无疑问是将来信息采集和控制的重要来源，随着成千上万微型化感知前端的接入与融入，将为该平台带来软件和硬件支撑上的压力，随需应变、动态扩展的支撑能力有一定的要求专网融合通信平台要采用云基础架构，PaaS（Platform-as-a-Service平台即服务）能为上层应用提供快速部署能力，SDN /NFV 让网络资源调配灵活性更好和动态，新技术的成熟和应用将为融合通信平台提供最为坚实的基础。

  首先，该平台定位于将传统PMR网络纳入整体公安信息化应用框架中，与指挥调度、应急处置、移动警务、警务视频、公安物联网、警务大数据发生联系，同时，《全国公安移动警务建设总体技术方案》发布的条件下，专业融合通信平台与公安移动警务平台的结合将为专网宽窄带融合提供最佳演进路线。因此，PUC为移动警务平台提供设备的统一接入控制和终端管理，移动警务平台通过PUC向不同网络、不一样的移动终端提供统一的业务数据服务。

  其次，PUC将侧重于终端管理和统一通讯的服务，移动警务平台更侧重于视频、图像以及数据等信息化业务系统的移动化应用，因此，该平台将不同终端和网络的语音对讲交换、通话组管理和派接、多模终端标识号统一管理以及不同终端的定位服务作为核心功能，每个警员的唯一标识号（警号或身份证号）与归属他的所有通讯方式和终端绑定，以此来实现无论警员采用什么通讯方式、使用什么终端和网络，指挥中心都能够一键发起呼叫和获取其位置、状态等实时信息。而公安移动警务平台发起的信息推送和服务请求将通过PUC不一样的代理和请求服务模块统一向不同终端发起，实现数据服务一致性。

  再者，PUC应通过云架构搭建动态化的软硬件支撑环境，特别是在宽窄带融合的过程中，客户的真实需求将随义务一直在变化，导致不同网络、终端以及服务的接入、使用、退出的过程一直在变化，需要软硬件具备灵活动态的扩展和资源配置能力，只有随需应变的支撑能力，才能做到效率最大和性价比最高。

  最后，公安物联网必将成为未来发展的新趋势，每个用户终端就是一个多元信息的感知前端，未来警用可穿戴设备等智能单警装备的应用更加推动前端各类异构数据的实时采集，因此PUC将应该具备物联网网络和信息的接入融合能力，实现警用信息采集终端的一致性管理和信息融合。

  “政府购买服务”的模式现在已近成为本届政府倡导的方式，PPP模式（即政府和社会资本合作，是公共基础设施中的一种项目融资模式。在该模式下，鼓励私营企业、民营资本与政府进行合作，参与公共基础设施的建设） 正将各类专业的社会资源和专业服务引入到政府运行中。PUC的整体架构是建立在云平台上，整个平台的搭建和运营由社会公司或机构承担，可优先考虑采用SaaS（Software-as-a-Service软件即服务） 或PaaS方式对外提供融合通信服务，解决政府部门信息系统建设周期长、维护成本高、设备更新不及时等问题，从成本和效率上为用户更好的提供最优和最灵活的方案。

  公安机关或政府可向平台运营商按照用户接入数量和服务数量，或占用的软硬件资源进行费用核算，这样将非常大地节省公共安全用户的建设时间和投资效率。当然，出于对安全方面的考虑，平台的建设地点和安全措施方面，在大多数情况下要满足公安机关提出的要求，但这种运营模式将有利于充分调动社会市场资源，整合不同部门通讯能力，提升专网用户应用效能。

  2016年的世界应急通信展（Critical Communication World 2016）在荷兰阿姆斯特丹举办，全球应急通信领域的各大厂商都利用此次展会展出了各自为应对未来应急通信市场发展的新产品和新解决方案，也是该领域从业者观察未来发展的机会。

  从各厂商的来看，Sepura，Hytera，Motorola、Airbus等传统窄带厂商，以原有系统为基础，拿出了以宽窄带融合的方案和产品，而纯宽带厂商，如华为、Nokia等则在宽带基础上拿出了兼容公网对讲和窄带系统的方案。

  就市场分析来看，预计到2019年专业无线%，这期间虽然全球经济的低迷迫使政府部门消减开支，但这一个市场的增长依然强劲，这其中以TETRA、DMR、PDT等为代表的窄带系统需求量开始上涨仍然迅猛，而LTE宽带集群终端预计2016年也会有74000余台出货量。

  因此，我们大家可以从多方面分析能够正常的看到，单单依靠一种技术体质而包打天下的情况几乎不有几率发生，多种异构网络的融合、多种终端类型的融合、多种业务数据的融合将在未来5-10年内成为主流。

  作为专业用户，需要结合技术和需求的发展提前谋划技术演进方式和服务采购模式，以最佳性价比获取能够支撑业务发展的技术服务；集成商应充分研究现有用户的痛点，创新服务方式和技术上的支持能力，逐步由项目建设驱动向服务运营驱动转变；设备厂商应抓住技术逐步演进的契机，从为平滑过渡为出发点，推出定制化、集约化的产品系列和解决方案，提升用户价值和体验。

  创新是推动社会持续健康发展的第一动力，窄带向宽带的演进是趋势，窄带与宽带的融合是方向，不论是决策者、用户、设备厂商、集成商都需要开展充分前期的准备和筹划，从政策、体制、机制、模式、技术、业务等多个角度考虑，为窄带向宽带的演进准备好。