世博安保無線電指揮平臺建設探析
來源:中國數(shù)字音視網(wǎng) 作者:cofee 編輯:數(shù)字音視工程 2010-03-15 00:00:00 加入收藏 咨詢

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2010年世博會即將在上海舉行,武警部隊將擔負世博會重要目標和民生目標的警(守)衛(wèi)、社會面武裝巡邏及處突、反恐等任務,此次安保任務規(guī)模之大、用兵之多、指揮之復雜、歷時之長是史無前例的,在警衛(wèi)目標數(shù)量和任務周期上均超過了北京奧運會。高效指揮、高質量完成任務的關鍵是迅速、保密、準確、不間斷的通信,而無線電通信指揮平臺的優(yōu)劣更是至關重要。
一、建設需求背景
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,我總隊現(xiàn)有的350MHz模擬通信網(wǎng)已經(jīng)越來越不能滿足大型勤務通信指揮需求,與執(zhí)勤任務的需求矛盾主要表現(xiàn)在:
(一)通信盲區(qū)多。隨著上海城市建設發(fā)展,受高樓大廈和鋼結構建筑物等復雜環(huán)境的影響,許多區(qū)域、路段不同程度的存在通信盲區(qū),不能滿足指揮調(diào)度的需要。
(二)通信易受干擾。上海地區(qū)空間電磁環(huán)境復雜,信號干擾源多,公安、警衛(wèi)、消防等多家單位在同一頻段工作,模擬通信易受干擾。
(三)通信容量小。模擬通信頻率資源利用率低,1對頻率僅用于1個編成單元區(qū)域的通信指揮,世博安保任務用兵多指揮關系復雜,通信容量不能滿足需求;由于無線電通信頻率資源緊張,利用增加頻點來新建基站分區(qū)加強信號覆蓋的模式受限,不便于部隊協(xié)同作戰(zhàn)。
(四)通信不保密。模擬無線通信保密性差,易被竊聽,易泄密,部分民用對講機能掃描接收該系統(tǒng)信號,給武警執(zhí)行任務帶來一定的安全隱患。
(五)網(wǎng)絡可靠性低。模擬無線電系統(tǒng)設備已使用多年,器件老化,基站接收靈敏度普遍降低,并且系統(tǒng)單基站運行沒有冗余備份。
(六)功能單一。模擬無線通信系統(tǒng)只有話音組呼功能,不具備車輛定位和單兵定位、短消息傳輸、終端移動數(shù)據(jù)庫訪問等高級功能和業(yè)務,不能滿足武警指揮調(diào)度通信多樣化的要求。
因此,要有效解決覆蓋能力、通信容量、穩(wěn)定可靠性等方面的問題,只有充分利用先進的超短波無線通信數(shù)字集群技術進行組網(wǎng),才能為2010年世博會提供技術先進、穩(wěn)定可靠、靈敏高效、指揮快捷的通信指揮平臺,為擔負世博會安保任務的各級首長機關實施精確、快捷、高效指揮提供有力保障,并為部隊今后遂行以執(zhí)勤、處突及反恐為中心的各項任務提供靈活、安全的通信指揮調(diào)度平臺。
二、網(wǎng)絡平臺構建
(一)系統(tǒng)建設原則
1.技術先進,設備成熟。系統(tǒng)建設應引入無線電數(shù)字通信技術,充分利用和合理分配現(xiàn)有頻率資源。在考慮先進性的同時,必須充分考慮所采用技術與產(chǎn)品的成熟性,各項功能與效益得到充分發(fā)揮與應用。
2.優(yōu)化網(wǎng)絡,靈活擴展。通過新建數(shù)字集群系統(tǒng),進一步改進現(xiàn)有通信指揮網(wǎng)絡覆蓋能力和結構。所選設備應能支持未來業(yè)務的擴展,同時與模擬集群系統(tǒng)互連,實現(xiàn)雙網(wǎng)雙備,最大程度地保護系統(tǒng)原有投資。
3.使用方便,實用性強。通過新建數(shù)字集群系統(tǒng),要求操作便捷高效、組網(wǎng)靈活,確保各級指揮員使用熟練、網(wǎng)絡暢通,符合武警指揮業(yè)務需求,面向實戰(zhàn)。
4.運行穩(wěn)定,安全可靠。2010年世博會安保工作規(guī)格高、任務重,必須確保系統(tǒng)多基站互備、運行穩(wěn)定可靠。設備選型時滿足平均無故障時間的要求,并考慮網(wǎng)絡設備的降級使用能力。
5.網(wǎng)管科學,調(diào)度便捷。通過新建數(shù)字集群系統(tǒng),要求實現(xiàn)對無線電通信網(wǎng)各基站遠程管理和維護,確保網(wǎng)絡設備工作正常。調(diào)度臺能實現(xiàn)各作戰(zhàn)單位的靈活編組,實現(xiàn)數(shù)字集群和模擬通信系統(tǒng)的互連互通。
(二)網(wǎng)絡技術優(yōu)勢
TETRA是面向公共安全指揮調(diào)度的、無線電話音和數(shù)據(jù)綜合通信系統(tǒng)。它的優(yōu)勢如下:
1.采用具有抗噪聲功能的先進的“代數(shù)碼本激勵線性預測編碼(ACELP)”話音壓縮編碼技術,既使在嘈雜的環(huán)境下,也能夠保證通信語音清晰度。
2.采用時分多址(TDMA)技術和動態(tài)分配信道技術,每個載頻(25kHz)提供4個話音信道,數(shù)倍提高了系統(tǒng)用戶容量和頻率利用率,通信用戶容量大。
3.空中接口協(xié)議采用專用數(shù)字信令,具有堅固、可靠、功能豐富、容量大的特點。
4.通信保密性強,采用基站和用戶機雙向鑒權、話音數(shù)字編碼、時分多址、信道動態(tài)分配多種技術,避免非法用戶加入無線電網(wǎng)絡,使偷聽者無法監(jiān)聽通信,還具有用戶機遙斃功能,丟失的用戶機可以用無線方式“空中遙斃”。
5.具有數(shù)據(jù)傳輸能力,可以發(fā)送狀態(tài)信息、短數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù),用戶機嵌入GPS模塊,可以實現(xiàn)單兵定位、數(shù)字化布警、作戰(zhàn)文書下達等多種應用。
6.系統(tǒng)功能豐富,自動化程度高,可以實現(xiàn)組呼、群呼、動態(tài)重組、數(shù)據(jù)傳輸、移動臺遙斃復活、查詢等多種功能。
7.系統(tǒng)可靠性高,特別在大型活動參與執(zhí)勤單位多時,可以有效避免電磁干擾。
(三)系統(tǒng)網(wǎng)絡結構
為有效解決現(xiàn)有通信網(wǎng)覆蓋能力差、用戶容量低、通信易截聽、業(yè)務功能單一、可靠穩(wěn)定性不足等一系列問題,我們針對上海城市構造特點,以任務為牽引,按照技術領先、組網(wǎng)靈活、安全保密、可延伸擴展的原則,信號覆蓋立足世博園區(qū)和執(zhí)勤部隊指揮機構、集中屯兵點,同時兼顧覆蓋部分重要目標、重點區(qū)域,利用星狀網(wǎng)方式向外拓撲延伸,構建武警部隊世博安保超短波數(shù)字集群TETRA通信網(wǎng)。TETRA系統(tǒng)組網(wǎng)在市區(qū)采用多基站方式建網(wǎng),各基站利用E1鏈路連接到交換中心,并配置1個移動基站通過衛(wèi)星鏈路連接到交換中心,用于備份基站、補盲或補充世博園區(qū)域內(nèi)突發(fā)超大用戶集中通信的需要。整網(wǎng)建成后,可與現(xiàn)有指揮信息平臺集成,拓展數(shù)字集群功能應用,開發(fā)單兵車輛定位、實時調(diào)度、短數(shù)據(jù)業(yè)務、安全加密等應用,實現(xiàn)武警指揮通信業(yè)務多樣化。
三、系統(tǒng)功能應用
(一)基本功能
基本功能主要包括組呼,單呼,緊急呼叫,通播組呼叫,電話互連呼叫,直通模式呼叫等。
(二)擴展功能
擴展功能主要包括優(yōu)先呼叫,自動重發(fā),遲后加入,預占優(yōu)先呼叫,區(qū)域選擇,限時通話,呼叫顯示,呼叫提示,講話方識別顯示,縮位尋址,呼叫限制,電話互連限制,二次撥號,發(fā)射關閉,動態(tài)重組,移動臺遙斃/復活,超出服務區(qū)指示等。
(三)數(shù)據(jù)功能
數(shù)據(jù)功能主要包括狀態(tài)消息,短數(shù)據(jù)功能,分組數(shù)據(jù)功能,多時隙分組數(shù)傳,斷點續(xù)傳等。
(四)調(diào)度臺功能
調(diào)度臺功能主要包括中文環(huán)境,圖形界面,組呼,選呼(單呼),緊急呼叫,狀態(tài)信息傳輸,短數(shù)據(jù)傳輸,緊急告警,通話組監(jiān)聽,通播,系統(tǒng)全呼,環(huán)境監(jiān)聽,通話組多選,與其它系統(tǒng)互連,通話組派接,調(diào)度臺操作記錄顯示及調(diào)度臺狀態(tài)顯示,調(diào)度臺強拆/強插功能,調(diào)度臺同時監(jiān)聽多個通話組,調(diào)度臺應用編程接口等。
(五)鑒權功能
鑒權功能主要是指支持用戶機和網(wǎng)絡鑒權。
四、功能拓展延伸
數(shù)字集群通信系統(tǒng)提供有線調(diào)度臺,具有數(shù)據(jù)通信和GPS能力,可以與指揮信息系統(tǒng)平臺集成,可拓展下列新應用:
(一)單兵車輛定位
數(shù)字集群用戶機都內(nèi)置GPS,通過交換機的數(shù)據(jù)網(wǎng)關,把用戶機的GPS定位信息發(fā)送到武警專用地理信息系統(tǒng)(GIS),在電子地圖上顯示用戶的實時位置,實現(xiàn)單兵定位和車輛定位、跟蹤、巡邏路線回放等功能。
(二)實時調(diào)度
數(shù)字集群調(diào)度臺可以實現(xiàn)多種擴展功能,例如:動態(tài)重組,多組派接,基站范圍呼叫,全網(wǎng)廣播,關鍵基站設定等。
(三)短數(shù)據(jù)業(yè)務
數(shù)字集群用戶機和調(diào)度臺之間可以群發(fā)短數(shù)據(jù)(最大500漢字),針對武警任務和指揮中心的需要,按照需要開發(fā)數(shù)字化布警、作戰(zhàn)文書下達等便捷式應用。
(四)數(shù)據(jù)庫查詢
數(shù)字集群系統(tǒng)中分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關可以連接武警數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),增加WAP服務器,可實現(xiàn)用TETRA用戶機現(xiàn)場遠程訪問專用數(shù)據(jù)庫。
(五)安全保密
采用用戶機和系統(tǒng)鑒權機制,鑒權密鑰和算法由我部自定義,禁止非法用戶入網(wǎng),加上數(shù)字化語音、數(shù)字化調(diào)制、動態(tài)信道分配技術,杜絕非法截聽無線電通信。系統(tǒng)還具備用戶機遙斃功能,保證丟失的用戶機不能使用。
(六)互聯(lián)互通
作為武警部隊垂直指揮的專網(wǎng),中心交換機可以直接和總部或友鄰部隊數(shù)字集群交換機互連。數(shù)字集群調(diào)度臺可以連接模擬集群用戶終端,實現(xiàn)數(shù)字集群和模擬集群系統(tǒng)的互通。系統(tǒng)還可以通過配置互聯(lián)轉接器,實現(xiàn)350兆武警用戶通話組與地方800兆政務共網(wǎng)、公安網(wǎng)武警通話組的互通,實現(xiàn)多網(wǎng)絡互通互備。
世博安保350MHz數(shù)字集群網(wǎng)建設是世博安保指揮平臺的重要構成,一定要著眼世博安保任務需求,遵循建設規(guī)律,搞好頂層設計,解決技術難題,注重開發(fā)應用集群系統(tǒng)的功能和優(yōu)勢,不斷提高在日益復雜的電磁環(huán)境下無線電指揮通信質量,為武警部隊完成執(zhí)勤、處突、反恐任務提供更靈活、高效、快捷、安全的科技支撐。
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