鼎桥：Witen宽带集群解决方案

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随着城市化进程加速，规模日益扩张，除日常公共管理外，还需要处理危难事件和重大活动。在这种活动中，通常需要跨部门调拨公共资源以及联合指挥调度，提升及时性和准确性。同时，在工业、交通、能源等行业领域，随着行业的发展，在提高效率和安全生产前提下，行业信息化的要求对行业专用无线网络通信提出了新的挑战，即行业通信中日益出现的大数据传输和高带宽的需求，同时行业无线通信的需求正在从“单一语音集群”向“语音集群、宽带数据和视频应用融合调度”过渡，并且对时延、容量等性能指标提出了更高的要求。

从公网技术发展角度看，3G时代，宽带数据基本还是以网页浏览类业务为主，但是TD-LTE网络部署后，视频等流媒体业务占比大大提升。

从运营商角度看，部署了LTE网络的企业，其ARPU都有所提升，反之则有所下降。

由此可见，LTE的商用也大大改善和促进了客户使用宽带业务的习惯。

对比公网技术，专网技术相对落后；

当前专网技术还是以模拟集群与数字窄带集群为主，其中数字窄带集群相比模拟窄带集群，具有语音质量好，可以提供安全机制，短消息、定位等功能拓展；（欧洲的tetra、北美的P25、中国的PDT等）。

但是城市发展与垂直行业客户的发展，还是希望能够有更先进的手段，提供更丰富的业务：例如精确实时定位、视频回传监控分发、海量数据的传输等诉求。

从国内国际各个标准的角度看，大家都不约而同地选择LTE作为未来技术的演进方向。TCCA也表示LTE将作为Tetra的未来演进技术方案选择。

3GPP R13开始着手制定集群业务的相关标准技术演进工作，其中美国、英国、法国、韩国等政府组织，作为客户代表，积极参与MCPTT等项目的立项推动工作。预计2016年Q1，R13会完成初步的MCPTT语音集群的标准制定工作；但是大量的业务与技术标准工作将会持续在R14或者后续的版本中持续完善。

中国在宽带集群标准进程中远远走在了世界前列，不仅在语音、短彩信、视频等全业务领域制定了标准接口与规范，还在测试认证，IOT等方面已经取得了初步性的成果。2014年底，以空口技术为核心的宽带集群标准，成功地写入了ITU M.2009规范，成为全球首个基于LTE（TD-LTE）制式的宽带集群标准。

中国在专业频谱划分制定以及落实上走在了世界的前端；其中1.4G（1447-1467MHz）、1.8G（1785-1805MHz）频段可以用于行业应用，并且使用这两段频段的宽带数字集群专网系统都采用时分双工（TDD）的工作方式。

其中1.4G频段已经正式写入到3GPP标准，成为国际认可的标准频段之一，具体工作预计今年年底会完全结束。

从全球范围看，各个区域的频谱划定都不统一，目前比较确定的，用于全球公共安全的频段基本有：700M频段，800M频段，400M频段等。

智慧专网的发展，存在以下挑战：

--移动化趋势：移动的人和物是城市的重要组成部分，对他们的管理需求越来越强烈，而有线传输方式无法解决；

--数据量增加：有效的智能分析，需要越来越多、越来越精确的感知数据，海量的数据采集和控制信息使得传统的无线传输网络难以承载。

--应对突发事件：使用传统网络，无法将现场视频采集到指挥中心。

智慧专网整体解决方案，可以分为感知、网络、平台支撑以及行业应用这几个层面：

感知层：

通过芯片、传感器、摄像头、GPS终端等技术手段，实现对城市范围内天气、基础设施、环境、人、车辆、建筑等方面的识别、信息采集、监测和控制。

网络层：

主要是指有线传输网络、互联网、公众无线网络、无线政务专网等系统。提供大容量、高带宽、高可靠、无处不在的宽带网络。将前端采集的原始数据上传到数据中心，以及将各类控制平台下发的指令可靠下发到设备。

平台层：

支撑层完成多种业务融合，数据分析与共享，管理融合；

应用层：

应用层则是行业客户特定的生产资料与业务流程。

很多行业客户都已经正在使用多种通信手段，提供多种业务系统，Witen宽带集群解决方案应该做到顺从与保护客户的现有投资，并且维持用户习惯，逐渐培养行业客户在宽带业务与语音业务上融合的使用习惯；

行业客户可能会使用多种无线网络承载，大概可以分为：

模拟或者数字窄带语音集群系统：通常是低频段，大覆盖，可以为语音业务提供基础覆盖；

公网网络：提供覆盖与容量的补充，允许部分非critical的业务承载在公用网络上传输；

宽带专网：提供热点覆盖，满足客户的容量需求；

机动（天地）无线网络：通过移动通信车、快速部署等方式提供无线覆盖，满足移动办公或者临时布控的诉求；

对于各种网络承载的数据，需要在业务支撑层面有汇聚和融合，实现公网专网融合、宽带窄带融合、有线无线融合、固定机动融合的通信网络。

客户的不同业务，可以根据业务的安全等级要求、质量要求、Qos要求来选择不同的网络承载。

同时来自不同承载的同类业务，也可以在业务支撑层做好汇聚与整合，从而可以为客户屏蔽各种通信系统所带来的差异，为智慧调度或日常生产提供便捷的解决方案，打破各个系统间各自为政的弊端。

Witen宽带集群解决方案的主要特点：

1、依托于标准LTE制式，兼容性地提供语音集群业务。除了具有LTE技术的自身优势（例如大带宽、低时延）、产业链成熟、有明确的标准技术演进等红利之外，还在端到端全频段、上行高带宽、专业语音集群等方面进行兼容性地修改与优化，从而更加贴近行业客户的全业务诉求。

2、在业务方面，除了传统的通信网路功能，Witen解决方案还提供了综合指挥调度业务系统，实现可视化的指挥调度，视频、数据、语音、定位等多业务并发的调度功能，从而在一张网络，一个频段、一个终端上，为客户提供全业务的解决方案。通过标准接口以及SDK的定制开发，很容易地与客户现有业务系统进行对接，使得Witen解决方案提供的通信业务顺利地融合到现有行业客户的应用系统中。

3、行业客户对安全有很高的要求，Witen在安全方面覆盖了三层（应用层、网络层、设备层）、三面（用户面、控制面、管理面）、八个维度（访问控制、认证鉴权、不可抵赖性、数据机密性、通信安全、数据完整性、可用性和私密信息保护）以满足行业客户的端到端安全需求。对于有加密诉求的特殊客户，Witen解决方案提供端到端加密的统一框架，可以和任何客户指定的、有加密资质的第三方合作，可以提供给客户值得信赖的端到端安全解决方案。

4、除了常规的大网组网方案外，Witen还针对中小客户提供灵活多变的组网方案。例如核心网可以有三种形态，一种是适用于大规模组网的大核心网，适用于地市国家级网络的部署与建设，业务系统可以通过分布式、分级等技术手段实现全国的多级组网；一种是中小规模的小型化核心网，适用于几十个基站规模的网络；还有一种就是适用于单站系统的单板制式核心网，适用于通信车、便携快速部署等场景。

终端对于行业客户来说至关重要，为了适应智能机的应用习惯，宽带业务的特点，以及行业客户特殊的工作环境与要求，终端在如下几个方面都需要有改进与创新：

终端整机：需要具备有一定的IP防护等级，允许工作在雨天、沙尘环境中，还要具备抗跌落、防摔等坚固防护措施；

屏幕：为呈现宽带数据、视频、地图等业务，并且适合于大家智能机的操作习惯，宽带集群行业终端往往需要有触摸屏的大屏幕终端。这个屏幕应该允许戴手套操作，并且在高亮度环境下依然能够看得清楚。

声音：扬声器的声音要响亮，能够在高噪声环境下听得清，并且对于风声、环境等噪声具备一定的抑制作用。

键盘：在某些场景下，要具备必需的硬件实体键盘，允许特殊的客户定义使用；

可靠的扩展接口：通过丰富的扩展接口，有线USB，无线wifi，蓝牙等接口定义，可以连接丰富的音视频以及特种设备，从而解放双手，适应客户需求。

开放的操作系统：加固的操作系统，既能够顺应产业发展，满足丰富各个行业互联网发展思路，又能够解决操作系统安全性的后顾之忧。通过终端操作系统本身的加固，以及网络侧端到端解决方案的配合，为使用各种业务应用奠定基础。

频段：行业客户的频段变化多端，分布从300M到3G，跨度很大，快速满足不同行业客户频段的定制需求。

大功率：标准LTE模块的功率定义比较低，为了适应行业客户大覆盖的诉求，通过技术手段提升终端发射功率。

DMO：脱网直通模式是公共安全领域应用非常广泛的一个特性，在没有网络覆盖的情况下，通过DMO模式，可以保持团队内基本的沟通与智慧调度；

宽带集群解决方案可以为城市管理的各个方面发挥作用：

城市生命线：

•海量数据信息采集----需要高速数据传输达几十Mbps；

•数据安全可靠----需空口等加密安全

应急安防：

•多媒体指挥调度----业务并发

•立体监控----传输带宽达几十Mbps

•智能定位----具有定位功能

•跨部门协调作业----VPN及多级组网

•异系统互联-----开放2次接口

活动保障：

•安防、医疗、卫生、电力、交通保障-----语音及视频多媒体业务并发传输

立体布控：

•智能车辆诱导---视频实时传输

•交通信息采集---高速数据实时上传

•卡口车辆自动记录----移动视频上传

•智能车辆管理系统----高速数据传输

移动办公：

•移动执法----无线数据实时传输

•视频取证回传----移动视频上传

•语音数据智能终端信息联网----多媒体数据传输

环境监测：

•环境参数、污染指数

•温湿度、风速监测

•水文、土壤监测

•桥梁、矿山等位移监测

•海量高速数据传输达几十Mbps

截止到目前，Witen宽带集群解决方案在政务、公共安全、电力煤矿等能源、港口机场轨道等交通领域都有很多的商用与部署，积累了大量的应用案例与经验，其中80%以上基于TD-LTE制式。同时也跟很多的行业客户实现了互联互通，为提升行业客户的生产作业效率提升，做出了自己的贡献。