基于警用LTE无线宽带专网的新ー代移动警务创新应用

　　随着宽带无线接入技术和移动终端技术的飞速发展,移动网民呈现爆发趋势,人们能够随时随地从互联网上获取信息和服务。 回顾公安工作实践,移动警务大多局限于重大安保和应急处突等任务场景下,并且存在缺乏顶层设计、开拓创新能力不够、实战应用能力不足等诸多问题,满足不了警务实战需要。 当前,公安工作正处于深化改革阶段,公安信息化深刻地改变着传统警务模式,公安移动业务的需求日趋增多。 济南公安深刻把握、 主动顺应移动警务技术发展新趋势,抢抓战略机遇,着眼于解决警务移动化过程中的难点问题,认真贯彻落实公安部《全国公安移动警务建设总体技术方案(2016版)》和《公安移动应用创新专项工作方案》要求,开展移动警务创新建设与应用,促进公安传统工作与现代科技深度融合,从移动警务网络、移动应用创新两方面进行研究,着力架构新一代公安移动警务体系。

        警用LTE无线宽带专网建设,与传统基于公网的移动警务网络有效融合,实现现场指挥决策及调度功能移动化、前置化和警务终端的一体化。移动应用创新,实现终端支撑集约化、数据采集规范化、任务推送精准化、信息服务普惠化、社会治理智能化、警务应用便捷化,为转变警务模式机制、提升公安机关战斗力、增强基层实战效能提供支撑。 各种应用的研发不再拘泥于已有信息化应用系统的系统、工具和模型,而是深入理解现代警务在移动端的需求,敏感捕捉警务机制体制改革动向,充分发挥移动互联和移动警务优势,开展更多移动警务创新应用,为民警提供警务大数据“所问即所得”、“所见即所得”、“智能化推送”服务,畅通大数据服务基层渠道。

　　一、总体框架及组网方案

　　国家突发事件应急体系建设“十三五”规划中提出:“加快城市基于1.4G频段的宽带数字集群专网系统建设,加强无线电频率管理,满足应急状态下海量数据、高宽带视频传输和无线应急通信等业务需要。”济南公安充分调研,建设了警用LTE无线宽带专网,融合各通信网络构建了多业务融合平台,成为新一代移动警务创新应用的坚实基础。

　　LTE宽带无线专网有效支持语音、数据、图像和视频等多种业务,解决移动警务网仅采用公网信道使用中存在热点事件发生时资源带宽紧张、 无法满足应急处突需求、业务协同作战手段不够等问题。 同时,通过LTE网络和图像专网的链路接入,实现LTE网络、图像专网和移动警务的数据交互。 提供语音、数据(移动警务、物联网等数据)和视频连接,使应急部门的指挥系统能够传递、记录和检索重要信息,从而为构建无缝的公共安全保障创造新的契机。

　　(ー)总体框架

　　整体网络架构由上到下共分为四个层次:业务层、融合平台层、管道层和终端层,如图1所示。

　　业务层主要由指挥调度、 接处警、动态勤务、移动办公、情报信息等应用组成。

　　融合平台层融合管道层多种通信手段和大数据整合,为应用层业务提供通信业务支撑接口服务,管理类支撑接口服务和情报数据类支撑接口服务。

　　管道层由各种通信管道组成,包括宽带专网、窄带专网、运营商3G/4G、数据监控平台、机动通信/卫星、有线网络等各种通信手段。

　　终端层由宽带终端、模拟对讲、窄带集群、公网手机、警务通手机、执法记录仪、摄像头和固定电话多样化终端组成。终端将多种业务融合,一端多能,解决了民警出警及外出任务时携带大量警用设备不便捷的问题。

　　(二)基于宽带无线专网的多业务融合系统组网方案
       宽带无线专网系统是基于成熟的LTE先进技术平台,具有专业集群通信性能、高吞吐量、高可靠性和实时性数据传输性能。 可以用于语音调度指挥、实时数据业务交互、语音与视频多种业务协同作业。采用了专业的集群设计,与LTE的公网语音系统相比,在时延、可靠性、终端定制等方面具有优势,满足专业集群的性能要求。

　　LTE无线宽带集群系统解决方案是由终端(UE)、基站(eNB530),核心网(eCNS210)、操作维护中心(eOMC910)和融合平台(eAPP610)调度台(eDC610)、多媒体集群终端软件等组成的以TD-LTE无线接入网为基础的解决方案,其网络架构如图2所示。

　　融合平台即多媒体集群调度系统实现数据调度、语音调度、 视频调度等多媒体综合调度和与其它各系统的对接,支持分级组网部署,既可以部署为上级调度系统或下级调度系统。

　　调度台是一个终端可以安装在笔记本,台式机或工作站。 调度台为集群语音,高清视频及高速数据业务提供人机接口。

　　核心网设备主要完成用户语音和数据通信的控制,该设备集成TD-LTE核心网网元MME,PDN GW、HSS,Serving GW的功能及部分ePCRF功能外。

　　基站设备由BBU和RRU组成,采用分布式架构,主要完成接入功能。

　　终端设备需具备丰富终端类型,并经过成熟商用,包括车载台,MiniPCle、CPE、高中低端手持台、大屏终端等,手持终端防护等级达到IP67水平。

　　网管可对基站和核心网、CPE终端进行操作维护,系统支持对基站、交换网关设备、终端进行统一管理。
       (三)移动警务体系架构

　　在总体框架下,通过一个平台、一张大网的建设,实现三个目标、四种业务。

　　1.多业务融合平台

　　建设一个多业务融合平台,通过多种业务平台的融合对接,构建上下联动、横向呼应、高效运行的现代指挥体系。实现宽窄带、有线无线语音,有线无线视频,移动视频和电话会议视频的融合,实现接处警、PGIS及各警种专业系统的信息关联、业务联动。

　　2.LTE基础网络

　　通过LTE基础网络这样一张大网的建设,实现多业务融合通信。一张大网实现集群语音、全双工语音、视频业务、定位业务、多媒体信息和移动警务业务的统一接入和承载。

　　3.警用指挥调度系统

　　在融合平台和基础网络的支撑下,实现看得见、呼得通、调得动的警用指挥调度系统。

　　(1)看得见:天网、无线图传、移动公专网终端、无人机、警力、警情、资源、图层、任务在一图显示,实现以车看人/装备、以人看警情/任务/装备;

　　(2)呼得通:350M模拟/数字终端、固定话机、公专网手机、卫星电话融合呼叫;

　　(3)调得动:预案拉得动、周边警力拉得动、联动单位拉得动、辅助决策资源拉得动、警力态势拉得动。
       4.具体业务实现

　　在移动警务体系中实现融合通信、数据传输、视频应用、物联感知四种业务。

　　(1)融合通信:将350M集群组呼、公网手机双向语音点呼、定位业务、信息下发、视频上传等多种通信业务融合在一起,支撑“纵向调度、横向协作、统一指挥、属地负责、密切配合”的分级指挥;

　　(2)数据传输:对实时人员车辆查控、人脸识别、报警信息推送、处警结果回送和勤务管理等数据业务进行传输;

　　(3)视频应用:视频上传、视频监控、视频通话、视频分发和视频会议在多种形态终端(宽带专网终端,公网手机、视频会商系统、融合调度台)上使用;

　　(4)物联感知:物联网传感器的感知信息上传到大数据业务平台或业务平台下发控制信息到物联网控制器。除了满足公安专网使用外,LTE宽带无线专网还可以通过资源共享的方式,与政府各单位共用网络资源,各单位终端机业务独立运作,以满足政府无线政务网的需求,从而提升网络的利用效率。

　　二、创新应用与实战成效

　　在新一代移动警务体系架构下,进行了应急通信指挥体系、移动办公、情报信息推送等各类应用,以下重点介绍一下应急指挥体系云指挥建设及警务智服应用。(一)云指挥建设

　　整合原有350M Tetra专网,3G/4G公网信道和LTE专网,承载语音、 视频、定位、多媒体和数据等资源,为指挥员、现场处置人员提供了可靠、 可视、 流畅的通信支撑,实现现场指挥决策及调度功能移动化、 前置化。指挥中心可以通过一个调度台实现基于位置信息的统一调度。构成一张融合的指挥调度网,可以听到现场的声音、视频、警力分布,调的动部门内、跨部门的资源,从而能够有力保障日常警务。

　　首先,通过LTE专网语音业务接口打通语音隔阂,与窄带固化互通。

　　其次,通过LTE专网视频业务接口打通视频链路,实现视频回传、 视频调用、视频会议召开、移动视频监控等。 目前实现了随时随地300路现场视频会议。 两会期间,警卫处利用视频回传功能,在多个警卫点召开会议。

　　最后,通过多业务终端,实现音视频融合在单一终端,减轻民警负担。统一配发的多业务终端,支持双系统,即工作区与生活区双系统。支持互联网、移动公安网、LTE专网三种模式。在生活区民警可以使用互联网;在工作区,民警可以使用公安网或LTE专网。通过一部终端,实现语音、视频、对讲、互联网、公安网等多种操作。
       (二)警务智服

　　警务智服是公安部畅通大数据服务基层专项工作试点项目,也是移动警务应用创新试点,移动警务是民警获取警务大数据的最便捷的途径,警务智服主要让基层民警通过最便捷的方式,最大化的应用警务大数据。

　　整个流程架构如图6所示。 根据总结民警的业务需求在公安网建立模型超市,民警通过警务通手机随时定制或查看所需的数据,对于民警提出的未在模型超市实现的数据需求, 反馈到公安网服务端后,后台服务团队立即进行相应的模型建立工作,形成闭环服务。 为民警提供警务大数据“所问即所得”、“所见即所得”、“智能化推送”服务,畅通大数据服务基层渠道。

　　该系统自2018年5月1日开始在济南市公安局章丘分局应用以来,章丘分局可防性案件同比下降11%;破获案件60余起,抓获各类违法犯罪嫌疑人29名,应用效果良好。

　　基于移动警务体系架构,我们还同时建设了移动接处警APP、移动案件审批等应用、数字警区APP、实有人口网格APP等应用。 依托大数据和移动警务,为基层派出所民警及治安、情报等民警提供方便、快捷、精准的可视化数据服务。

　　三、结语

　　自2016年新一代移动警务建设推广以来,特别是随着LTE专网一期二期建设,济南公安移动警务建设成效初显,移动应用氛围和意识逐步加强,移动警务终端配备逐步到位,移动警务应用不断完善,警务机制变化效果逐步显现,移动化带来的警务工作机制变革不断深化。 但是,也应该看到,高质量的应用还是很缺乏,对于新技术的应用还是不到位。 随着大数据、云计算以及人工智能技术的不断成熟,以及5G标准的推出,大数据下的移动警务要充分考虑后端的大数据挖掘问题。 “云+端”的大数据整体解决方案的需求正在不断加大,各业务警种的需求会更多,此外随着执法透明化的要求越来越受到重视,整个移动警务在大数据时代下技术变革与应用更新都正处于高速发展的阶段,随着技术的发展,未来的移动警务系统一定是更智能更便捷的智慧警务。

作者：张强、周建平

编辑：广翰楼