淺談普天TD-LTE 4G通信技術(shù)在武警行業(yè)的應(yīng)用

　　【摘要】信息化是我國新軍事變革的本質(zhì)和核心，通信是部隊現(xiàn)代高新技術(shù)的集中體現(xiàn)之一，是建立信息化部隊的基本平臺，是部隊?wèi)?zhàn)斗力的重要組成部分。本文基于第四代移動通信技術(shù)TD-LTE ，以普天4G寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)為例，討論了武警部隊新一代集群通信系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)、組網(wǎng)方式和業(yè)務(wù)應(yīng)用，提出了武警部隊信息化建設(shè)的一些設(shè)想。

　　【關(guān)鍵詞】信息化建設(shè)；TD-LTE；寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)；武警部隊?wèi)?yīng)用

　　1 引言

　　當(dāng)今時代，新軍事變革勢頭強勁、波及全球，以信息技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代化建設(shè)成為各國軍隊追求的目標(biāo)。在這種形勢下，武警部隊作為國家武裝力量的組成部分，作為維護國內(nèi)安全穩(wěn)定的重要力量，必須乘勢而上、主動作為，把全面推進現(xiàn)代化建設(shè)作為一個全力以赴的目標(biāo)。唯有如此，才能跟上時代潮流、有效履行使命，在保衛(wèi)國家安全、維護社會穩(wěn)定中做出應(yīng)有貢獻。

　　國家和軍隊現(xiàn)代化步伐加快要求武警部隊加速現(xiàn)代化建設(shè)。武警部隊的一體化、可視化、扁平化等通信需求，普遍存在語音、IP網(wǎng)絡(luò)接入、數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控、可視化指揮調(diào)度等傳統(tǒng)數(shù)字集群無法滿足的業(yè)務(wù)需求。寬帶多媒體集群系統(tǒng)的逐步成熟標(biāo)志著國內(nèi)專網(wǎng)演進到了“寬帶”時代，新的系統(tǒng)將提供多種基于寬帶的綜合業(yè)務(wù)。通過多手段通信能力，業(yè)務(wù)智能分流，實現(xiàn)“隨需而通、隨地而通、隨行而通”的智能通信。

　　2 武警部隊通信裝備現(xiàn)狀

　　2.1 有線電通信

　　武警部隊固定的有線電通信主要租用地方有線電線路，沒有自己的專線網(wǎng)，在特殊情況下往往受制于人。野戰(zhàn)有線電通信主要是利用野戰(zhàn)磁石交換機、磁石電話機、電子電話機、被復(fù)線(部分利用程控交換機、自動電話、被復(fù)線)構(gòu)成有線電通信網(wǎng)，設(shè)備陳舊，通信時效差。更重要的是因通信線路技術(shù)性能的限制，難以與公網(wǎng)和計算機網(wǎng)進行信息交換，難以進行數(shù)據(jù)通信。

　　2.2 無線電通信

　　無線電通信有短波通信和移動通信。短波通信由于通信距離遠，易于開設(shè)和組網(wǎng)，是武警部隊常用的通信手段。武警部隊已建立了總部對四個方向和機動部隊的短波通信網(wǎng)，各總隊也分別開設(shè)了對邊遠支隊和重要目標(biāo)的短波通信專向。但是，由于短波波段易受天候、地形的影響，發(fā)密報時間長，也不容易保密。所以，隨著通信技術(shù)的進步，先后使用了自適應(yīng)電臺、短波數(shù)傳電臺，技術(shù)上采用不同的分集接受技術(shù)、散射技術(shù)、漫反射技術(shù)。

　　移動通信對于武警部隊執(zhí)勤和處置突發(fā)事件是主要的通信手段。對于執(zhí)行某種特殊業(yè)務(wù)的集團而言，首推的是集群通信系統(tǒng)，建立集群通信網(wǎng)，加上信令，可實現(xiàn)通播、群呼、組呼、選呼，可實現(xiàn)優(yōu)先級的設(shè)定，容易與作戰(zhàn)區(qū)域的野戰(zhàn)通信網(wǎng)實現(xiàn)關(guān)聯(lián)。武警部隊各總隊現(xiàn)已建立了350M超短波集群通信網(wǎng)，大部分總隊的超短波網(wǎng)沒有全部覆蓋其轄區(qū)，盲區(qū)比較大，而且沒有實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。

　　2.3 衛(wèi)星通信

　　前述兩種通信方式無論是組網(wǎng)通信還是建立專向通信，都要受到地形、地物的影響，盲區(qū)比較大。衛(wèi)星通信則因其覆蓋區(qū)域大、盲區(qū)小，再加之目前的衛(wèi)星地面站逐步微型化、可移動化，尤其在山區(qū)、草原、沙漠區(qū)域和一些難以建立通信網(wǎng)的地方是一種很好的通信方式。而且還可以與其他通信網(wǎng)(在接口設(shè)備的支持下)組成綜合的通信網(wǎng)。目前，武警部隊在一些綜合通信車上配備了衛(wèi)星通信設(shè)備，由于沒有與武警部隊其他通信網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，沒有形成較大的戰(zhàn)斗力。

　　近年來，隨著信息技術(shù)的進步和發(fā)展，武警部隊還陸續(xù)采用了各種單業(yè)務(wù)的通信手段，有數(shù)據(jù)通、視頻通、集群通、衛(wèi)星通、保密手機通等等，由于設(shè)備型號的不統(tǒng)一、各通信系統(tǒng)的不關(guān)聯(lián)，不能發(fā)揮其整體性能，成為通信網(wǎng)絡(luò)縱橫一體化、建成信息化平臺的桎梏，亟待有新型的通信技術(shù)和通信系統(tǒng)將現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)進行融合和關(guān)聯(lián)互通，亟待采用一個平臺來實現(xiàn)系統(tǒng)級的統(tǒng)一指揮和管理，TD-LTE 4G通信技術(shù)和寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)的出現(xiàn)，使我們看到了希望的曙光。

　　3 TD-LTE 4G通信技術(shù)簡介

　　TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，是指TD-SCDMA的長期演進。TD-LTE是TDD版本的LTE的技術(shù)。TDD和FDD的差別就是TD采用的是不對稱頻率是用時間進行雙工的，而FDD是采用一對頻率來進行雙工。

　　TD-LTE(Long Term Evolution)是我國擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的國際3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA的后續(xù)演進技術(shù)，是一種專門為移動高寬帶應(yīng)用而設(shè)計的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。

　　據(jù)TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟《TD-LTE 產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》介紹，在政府的領(lǐng)導(dǎo)下，將全力推動TD-LTE的創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)化和國際化發(fā)展。

　　TD-LTE作為通信產(chǎn)業(yè)變革期的重要機遇，主要包含三大特點：

　　1.包含大量的中國專利，由中國主導(dǎo)，同時得到了廣泛國際支持，成為了國際標(biāo)準(zhǔn)；

　　2.上網(wǎng)速度快，能夠達到TD-SCDMA技術(shù)的幾十倍，使無處不在的高速上網(wǎng)成為可能；

　　3.產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度快，與其他國際移動寬帶技術(shù)基本實現(xiàn)了同步發(fā)展，代表著當(dāng)今世界移動通信產(chǎn)業(yè)的最先進水平。

　　以“普天4G寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)”為例，該系統(tǒng)是以4G(TD-LTE) 為核心技術(shù)，將4G的高速率、大帶寬與數(shù)字集群技術(shù)中的資源共享、快速呼叫建立、指揮調(diào)度等特點進行融合的新一代寬帶數(shù)字集群系統(tǒng)。同時遵循國內(nèi)無線寬帶多媒體集群 (BWT)標(biāo)準(zhǔn)，采用統(tǒng)一的交換控制和調(diào)度應(yīng)用平臺，可與McWill系統(tǒng)、PDT系統(tǒng)等其他集群系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，進行統(tǒng)一調(diào)度指揮。

　　系統(tǒng)基于3GPP國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的TD-LTE 移動通信標(biāo)準(zhǔn)，采用了TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)所提出的所有關(guān)鍵技術(shù)，公網(wǎng)業(yè)務(wù)可與2G、3G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)漫游，切換等功能。

　　4 寬帶多媒體集群系統(tǒng)的架構(gòu)

　　仍以“普天4G寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)”為例，其基本定義是“基于4G寬帶無線通信技術(shù)，提供多媒體業(yè)務(wù)，以指揮調(diào)度功能為主的專用無線通信系統(tǒng)”。

　　系統(tǒng)采用統(tǒng)一的系統(tǒng)架構(gòu)，支持多種已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的無線接入模式，具有高頻譜利用率、大區(qū)域覆蓋、組網(wǎng)靈活、安全可靠等特性，滿足用戶以指揮調(diào)度為主的多種業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。

　　4.1 寬帶多媒體集群系統(tǒng)的架構(gòu)

　　系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

　　圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　系統(tǒng)由四部分組成：接入子系統(tǒng)、交換控制平臺、調(diào)度應(yīng)用平臺和終端。

　　1)接入子系統(tǒng)包括MTS-RAN(中速接入子系統(tǒng))、HTS-RAN(高速接入子系統(tǒng))、STS-RAN(超高速接入子系統(tǒng))和Other-RAN (其他接入子系統(tǒng))。

　　“普天4G寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)”采用基于TD-LTE超高速系統(tǒng)，具有實現(xiàn)語音、短數(shù)據(jù)、圖像、視頻以及分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力；而Other-RAN則表明該架構(gòu)的開放性，可以支持傳統(tǒng)及未來的通信系統(tǒng)。

　　主要特點：

　　統(tǒng)一接入：統(tǒng)一功能規(guī)劃、統(tǒng)一接口協(xié)議、統(tǒng)一業(yè)務(wù)流程、統(tǒng)一物理連接。

　　故障弱化：采用基站自組網(wǎng)技術(shù)、自中繼技術(shù)、機動重組技術(shù)和終端直通技術(shù)。

　　2)交換控制平臺包括CS(中心控制服務(wù)器)、MGW(媒體網(wǎng)關(guān))、RDS(存儲數(shù)據(jù)服務(wù)器)、T-GW(集群互聯(lián)網(wǎng)關(guān))、M-GW(移動互聯(lián)網(wǎng)關(guān))、F-GW(PSTN互聯(lián)網(wǎng)關(guān))和S-GW(衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)關(guān))。

　　主要功能包括：

　　呼叫控制：負責(zé)呼叫建立、維持和斷開過程中控制面的控制；

　　移動性管理：負責(zé)用戶位置信息、用戶狀態(tài)信息等管理以及交換控制平臺與各個接入子系統(tǒng)之間用戶數(shù)據(jù)同步；

　　資源分配：負責(zé)對MGW和其他系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)資源的分配，對多模式終端的資源共享分配，不同系統(tǒng)，不同接入模式下的資源協(xié)同分配；

　　數(shù)據(jù)庫訪問：負責(zé)提供CS對RDS高效的數(shù)據(jù)訪問。