中國集群通信網(wǎng)
中國信通院宋得龍等：寬帶集群通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及特點
1 引言
寬帶集群通信（B-TrunC）產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在行業(yè)建設(shè)中。截止到2019年6月，全國共建網(wǎng)687張，用戶數(shù)超過30 萬戶。寬帶集群通信（B-TrunC）系統(tǒng)在公安、政務(wù)、軌道、機場、港口、電力、石油、煤礦、礦山9個典型垂直行業(yè)中已有規(guī)模商用。B-TrunC在政務(wù)、公安、能源、軌道交通4個行業(yè)的業(yè)務(wù)需求較旺盛。其中，電力行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量最多，呈現(xiàn)地域分布廣、網(wǎng)絡(luò)數(shù)量多且用戶量分散等特點。無線政務(wù)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最大，行業(yè)用戶最多。隨著LTE-M標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，軌道交通行業(yè)的發(fā)展速度最快，已在北京、青島、上海、南京、鄭州、天津、西安、合肥、重慶、南昌、杭州等24個城市建有數(shù)十條線路。截至目前，全球共建設(shè)寬帶集群網(wǎng)絡(luò)1205張，其中國內(nèi)建網(wǎng)687張，國外商用網(wǎng)絡(luò)518張。寬帶集群海外市場已成功在超過100個國家部署了商用網(wǎng)絡(luò)，主要應(yīng)用在政府行業(yè)、交通、電力、能源油氣等領(lǐng)域。其中，政府行業(yè)233個、交通134個、電力31個、能源油氣30個，另有信息服務(wù)提供商87個、園區(qū)3個。
2 寬帶集群通信在重點行業(yè)的應(yīng)用
2.1 公安警務(wù)寬帶專網(wǎng)解決方案
在公安警務(wù)寬帶專網(wǎng)方面，寬帶集群B-TrunC解決方案應(yīng)用在上海、吳江、西安、武漢、齊齊哈爾等城市，已建數(shù)千基站，網(wǎng)絡(luò)數(shù)突破100張，正在使用的警務(wù)專網(wǎng)終端達到5 萬部，承載定制的業(yè)務(wù)應(yīng)用超過上百種，能夠?qū)崿F(xiàn)隨時隨地的警務(wù)執(zhí)法和移動警務(wù)辦公。
圖1 公安警務(wù)寬帶專網(wǎng)解決方案
2.2 政務(wù)寬帶專網(wǎng)解決方案
自2012年開始，我國陸續(xù)在北京、天津、南京、深圳、海南、湖北、山東、安徽、江西等地開展政務(wù)寬帶專網(wǎng)試驗。目前，已經(jīng)建設(shè)了數(shù)千基站，建網(wǎng)50余張，正在使用的政務(wù)專網(wǎng)終端已達14 萬部，承載定制的業(yè)務(wù)應(yīng)用近百種，可以實現(xiàn)崗位管理和隨時隨地的執(zhí)法辦公。
圖2 政務(wù)寬帶專網(wǎng)解決方案
2.3 車地?zé)o線寬帶專網(wǎng)解決方案
B-TrunC寬帶集群通信系統(tǒng)具有高可靠的抗干擾能力、多業(yè)務(wù)QoS保障機制以及高速移動下的穩(wěn)定性等特點。B-TrunC寬帶集群解決方案共為國內(nèi)24個城市60多條線路打造車地?zé)o線專網(wǎng)通信系統(tǒng)，包括北京、廣州、南京、蘇州、鄭州、石家莊、上海、貴陽等地線路，用戶數(shù)過萬。
圖3 車地?zé)o線寬帶專網(wǎng)解決方案
2.4 寬帶集群電力解決方案
近年來，國家電網(wǎng)在江蘇、四川、冀北、甘肅、山西、重慶、山東、江西等地陸續(xù)使用TD-LTE系統(tǒng)展開與電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)結(jié)合的規(guī)模化試驗網(wǎng)建設(shè)并驗收運行；南方電網(wǎng)在珠海、廣州、深圳、佛山、貴陽等地分別建設(shè)了試驗網(wǎng)。云南電力、東莞電力及深圳電力部署TD-LTE電力應(yīng)急通信車，實現(xiàn)以應(yīng)急通信車為中心的區(qū)域內(nèi)搶修人員與指揮人員的實時語音、集群和視頻指揮調(diào)度，并可與上級指揮中心實現(xiàn)無縫融合通信。各地正在進一步擴容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，覆蓋更多的配電節(jié)點，接入更多、更豐富的業(yè)務(wù)類型。寬帶集群電力解決方案已在南京、冀北、甘肅、山西、重慶、山東等省市進行應(yīng)用，共建網(wǎng)百余張，用戶數(shù)4萬多。
圖4 寬帶集群電力解決方案
2.5 油田寬帶專網(wǎng)解決方案
TD-LTE寬帶集群系統(tǒng)已在青海油田得到廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)油、氣、水井井場及小型站庫生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動化采集，油氣田生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，提高油氣田生產(chǎn)管理自動化水平，使油田生產(chǎn)的自動化程度得到了進一步提高，有效提高了生產(chǎn)效率，對井場作業(yè)的安全性也有很大的提升。B-TrunC已在青海油田、塔里木油田等地具有解決方案，共建網(wǎng)20多張，用戶數(shù)近萬。
圖5 油田寬帶專網(wǎng)解決方案
2.6 機場寬帶專網(wǎng)解決方案
歷經(jīng)多年的拓展，寬帶集群B-TrunC在機場形成完整的解決方案，通過一張網(wǎng)絡(luò)為機場提供覆蓋航班流、旅客流、行李流和應(yīng)急救援的全流程調(diào)度和管理業(yè)務(wù)，實現(xiàn)機場業(yè)務(wù)的數(shù)字化，解決了機場在安全保障、航班正常率等方面面臨的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了機場服務(wù)水平質(zhì)的飛躍。在全國的大型機場中，上海虹橋機場、上海浦東機場、南寧吳玗國際機場、廣州白云國際機場、重慶江北機場等多家機場已部署了寬帶集群B-TrunC解決方案，總用戶數(shù)近萬。
圖6 機場寬帶專網(wǎng)解決方案
3 我國寬帶集群產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)新特點
3.1 政策環(huán)境越發(fā)利好專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
寬帶集群技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用規(guī)模逐漸擴大，相關(guān)行業(yè)也紛紛在政策上給予支持。
（1）公共安全方面
公安部《關(guān)于大力推進基礎(chǔ)信息化建設(shè)工作的意見（征求意見稿）》（公科信傳發(fā)〔2015〕10號）、公安部《“十三五”平安中國建設(shè)規(guī)劃》公安信息化重點項目建設(shè)任務(wù)書和《關(guān)于大力推進基礎(chǔ)信息化建設(shè)的意見》等相關(guān)文件指出應(yīng)建設(shè)一體化指揮調(diào)度技術(shù)創(chuàng)新平臺，建設(shè)寬窄帶融合的無線專網(wǎng)，用來支撐指揮調(diào)度、圖像傳輸、大數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用需求，以提高指揮調(diào)度的快速反應(yīng)和科學(xué)決策能力。
（2）軌道交通方面
2016年，中國城市軌道交通協(xié)會技術(shù)裝備專業(yè)委員會在遵循B-TrunC相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，制定了《城市軌道交通車地綜合通信系統(tǒng)（LTEM）規(guī)范》。LTE-M是針對城市軌道交通綜合業(yè)務(wù)承載需求的TD-LTE系統(tǒng)，在保證基于通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC）車地信息傳輸基礎(chǔ)上，可同時傳輸視頻監(jiān)控（IMS）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、列車運行狀態(tài)監(jiān)測、集群調(diào)度業(yè)務(wù)等信息[1]。
3.2 技術(shù)創(chuàng)新擴展行業(yè)專網(wǎng)發(fā)展空間
為了滿足行業(yè)用戶對規(guī)模組網(wǎng)的需求，B-TrunC第二階段提供跨網(wǎng)互通和漫游能力，并不斷攻克技術(shù)難點，在關(guān)鍵技術(shù)上取得突破和增強。組呼空口的加密，組呼信令、數(shù)據(jù)的加密和完整性保護及端到端加密方案，更好地滿足了行業(yè)用戶日益增長的安全需求；異頻組呼測量配置，有針對性地滿足了行業(yè)用戶異頻組網(wǎng)的需求，保證了集群業(yè)務(wù)和寬帶接入業(yè)務(wù)不受異頻測量的影響；進一步優(yōu)化了終端的移動性機制，對于空閑態(tài)終端將業(yè)務(wù)中斷時延縮短到100 ms以內(nèi)，大幅度改善了用戶體驗；實現(xiàn)接入網(wǎng)共享（RAN Sharing），支持在一個網(wǎng)絡(luò)中為多個行業(yè)用戶提供服務(wù)的能力，為政務(wù)網(wǎng)等行業(yè)的共網(wǎng)建設(shè)模式提供了技術(shù)基礎(chǔ)；支持更加豐富的業(yè)務(wù)功能，提供彩信、定位等多樣化業(yè)務(wù)，將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和集群業(yè)務(wù)完美結(jié)合，提升指揮調(diào)度的效率和效果；支持與窄帶集群互通，以適應(yīng)無線專網(wǎng)“寬窄共存”的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；增加物聯(lián)網(wǎng)接入能力，對于機器類通信實現(xiàn)了面向?qū)＞W(wǎng)的定制化，拓展了專網(wǎng)業(yè)務(wù)的范圍。
3.3 寬帶集群助力垂直行業(yè)應(yīng)用發(fā)展
隨著集群寬帶化的快速發(fā)展，行業(yè)用戶對寬帶集群的必要性和可用性的認(rèn)識也在不斷加深。寬帶集群專網(wǎng)的應(yīng)用范圍，從最初的無線政務(wù)網(wǎng)，迅速擴展至其他垂直行業(yè)。在軌道交通領(lǐng)域，1.8 GHz集群專網(wǎng)已經(jīng)寫入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)向全國推廣；在能源領(lǐng)域，油氣物聯(lián)網(wǎng)、電力無線專網(wǎng)的建設(shè)中，無論是工作調(diào)度，還是行業(yè)數(shù)據(jù)采集傳輸，寬帶集群專網(wǎng)都發(fā)揮著必不可少的作用；在機場、港口等場景，寬帶專網(wǎng)的應(yīng)用正在逐步展開；在森林防火、抗洪防汛等應(yīng)急保障領(lǐng)域，對寬帶集群的需求也在不斷提升。寬帶集群在海外國際市場中也得到快速發(fā)展，進一步提高了我國專網(wǎng)系統(tǒng)的國際競爭力。
3.4 B-TrunC成為重大活動保障手段
B-TrunC寬帶集群系統(tǒng)可以提供移動點監(jiān)控、集群對講、視頻調(diào)度、定位信息、應(yīng)用承載和多種方式回傳后方指揮中心等功能，且具有小型化程度高、靈活部署、“可視可聽”綜合調(diào)度的特點；可部署在交通樞紐、會場、臨時移動監(jiān)控點和移動車載指揮平臺等區(qū)域，在安全保障過程中可并發(fā)清晰的語音和集群調(diào)度，與后方指揮中心聯(lián)合編組、實時指揮互動，為重大活動保障、應(yīng)急事件處置、自然災(zāi)害救援等方面提供了重要的通信保障。近年來，寬帶集群專網(wǎng)在國內(nèi)多項大型會議或賽事中都順利完成通信保障工作。隨著專網(wǎng)保障的成功案例越來越多，保障會議規(guī)模也越來越大，充分證明了我國寬帶集群專網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠性。
3.5 集群產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入全面融合時代
隨著行業(yè)用戶的需求不斷提升，為用戶提供無縫的通信保障是未來通信的發(fā)展目標(biāo)。這意味著窄帶專網(wǎng)、B-TrunC寬帶專網(wǎng)、公網(wǎng)需實現(xiàn)互聯(lián)互通，進一步實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合和統(tǒng)一調(diào)度。雖然5G標(biāo)準(zhǔn)包含了支持關(guān)鍵任務(wù)通信能力，但B-TrunC專網(wǎng)具有獨立網(wǎng)絡(luò)、安全終端、網(wǎng)絡(luò)/用戶優(yōu)先級需求程度高等特點，與5G等通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合發(fā)展也是當(dāng)前的趨勢之一。
4 結(jié)束語
基于LTE技術(shù)的寬帶集群通信（B-TrunC）系統(tǒng)在垂直行業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，如公共安全、軌道交通、能源等領(lǐng)域。在社會治安、安全生產(chǎn)和益民服務(wù)等方面發(fā)揮著越來越重要的保障作用，并顯著提高生產(chǎn)生活效率和經(jīng)濟效益。本文重點介紹了寬帶集群通信國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況、垂直行業(yè)的應(yīng)用情況及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點等內(nèi)容，并對我國寬帶集群產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)的新特點進行了分析和研究，以幫助業(yè)界準(zhǔn)確把握寬帶集群通信行業(yè)專網(wǎng)的市場現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
參考文獻
[1] 肖賓杰. TD-LTE技術(shù)在現(xiàn)代有軌電車專用無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用方案研究[C]. 2017中國城市軌道交通關(guān)鍵技術(shù)論壇暨第26屆地鐵學(xué)術(shù)交流會論文集, 2017:204-211.
[2] 宋得龍. 寬帶集群增強技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新趨勢[N]. 人民郵電, 2017-11-02(005).
[3] 陳磊. B-TrunC寬帶數(shù)字集群在城市軌道交通中的應(yīng)用探討[J]. 數(shù)字通信世界, 2019(8):174.
作者簡介
宋得龍
中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所行業(yè)無線信息化研究部工程師，長期從事寬帶集群通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定和測試工作。
徐 楊
中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所行業(yè)無線信息化研究部工程師，從事寬帶集群通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定和測試工作。
論文引用格式：
宋得龍，徐楊. 寬帶集群通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及特點[J]. 信息通信技術(shù)與政策, 2020(8): 72-74.
(責(zé)任編輯：李俊勇)