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1、.word格式,POC跨区域指挥调度系统在消防跨区域调度指挥中的应用【摘要】本文针对现有模拟集群系统在日益繁重的灭火救援调度指挥中显现的不足，介绍了POC跨区域指挥调度系统的概念及其在消防工作领域的发展趋势，从系统容量、资源利用率、抗干扰性、可靠性、安全性、终端设备等方面分析了POC技术的优势特点，结合消防部队灭火救援作战调度指挥需要进行了适应性分析；并结合如何改善现有接处警模式提出了通过有线119接处警系统与POC系统集成，实现更丰富的调度手段以提高接处警的效率和准确性，以推动和加强消防灭火救援调度指挥工作。【关键词】POC；公网对讲；数字集群通信；消防灭火救援；应用集成；调度指挥；跨区域调
2、度1 引言随着社会经济的高速发展，特大应急救援事件的增多，消防部队面临的社会救援工作任务日益繁重，对无线通信调度指挥提出更高的要求。而现有的模拟集群通信逐渐显露出种种不足，频谱利用率低、通信覆盖范围有限、建网及运营成本高、通话保密性差、抗干扰能力差、且不能满足日益增长的用户需求。解决这一矛盾的有效办法就是数字化。POC跨区域指挥调度系统，具有信令标准公开、资源利用率高、通信覆盖范围广、零建网和运营维护成本、抗干扰能力强、易于扩容等优点, 并具有先进的数字语音调度、一体化数据传输、计算机辅助调度、数据库实时查询等功能，可提供多种服务，适合于未来技术的发展。因此，本文结合公安部消防局目前已建的PO
3、C跨区域指挥调度系统，重点探讨该系统在推动和加强消防灭火救援调度指挥中发生的积极作用。2 数字集群的发展趋势我国数字集群通信的发展现状同国外发达地区相比还处于初期阶段，具有自主知识产权的数字集群系统也刚刚开始发展，无论从数字集群通信的市场发展还是民族产业发展角度来看，都存在着很大的发展空间，这种现状对于我国今后数字集群通信系统的发展是挑战也是机遇。在数字集群发展的过程中应分为共网和专网两种发展方式。共网集群通过VPN的方式，在同一张网络中向不同的集群用户群体提供不同需求和不同优先级的服务。这种应用方式同专网专用的方式相比，具有网络资源和频率资源利用率高的优势，同时由网络运营商运维网络，可以向用
4、户提供更为专业的服务，降低网络运营成本，并有利于各个集团和部门之间的通信，做到协同配合。集群共网是集群通信未来的发展方向。但也应认识到，有些专网是共网集群不能替代的，对一些通话质量和优先级要求很高的部门来说，共网集群可能难以满足要求，或者是需要付出很高的网络成本。因此在促进集群共网发展时，也不能忽视专网的发展。3 PoC的概念PoC（Push to Talk over Cellular）属于一种共网数字集群通信技术，它的技术指标和性能能满足广大的处理应急业务、工业和商业部门的专用用户的使用要求。POC是一种基于公众蜂窝移动通信网络的数字集群对讲通信业务，基于2.5G、3G GPRS及4G LT
5、E网络，通过半双工VoIP技术来实现通信，类似现有的350M集群通信。使用PoC业务，用户只需像使用对讲机一样按一个键而无需进行拨号就可以快捷、直接地与任何地方的多个用户进行“点对多点”的即时通信。PoC业务实现存在两种主流的方案：基于移动分组网络（PS）的PoC实现方案和基于IMS网络的PoC实现方案。目前标准化组织主要研究的是基于IMS网络的PoC标准。基于IMS的PoC业务是在IMS框架中使用PoC应用服务器实现的，用SIP作为信令，群组的建立与管理使用XDM组管理业务能力，通过Presence获取和发布用户的即时状态，而语音通话则通过RTP承载。PoC的业务实现对网络的要求主要体现在时
6、延的控制和并发处理的能力。OMA给出了PoC业务的时延要求，定义了种QoE、QoE1、QoE4。在并发处理方面，要求实现PoC会话与CS呼叫的并发、PoC会话过程中SMS消息的接收、PoC与其它基于包交换应用的并发其它基于包交换应用的并发、即时消息与普通语音呼叫业务PoC业务的并发、即时消息与SMSMMS并发。在标准化方面，PoC业务规范主要由移动开放联盟（OMA）指定。OMA于2003年4月正式成立了OMA PoC工作组，并于2005年初正式发布PoC 1.0版本规范，目前正进行PoC2.0规范的制定。OMA主要负责制定基于具有IMS能力的SIP/IP核心网络的PoC业务标准，并不关注底层承
7、载网络的差异，并主要参考了由3GPP、3GPP2制定的承载网标准；而POC实现的具体信令协议则主要由IETF定义。4 POC在全球应急通信领域的发展截止到2010年，全球已有超过百家移动运营商进行测试或开通运营PoC业务，但使用的设备和终端多数是基于私有标准或者行业标准，主要由Eriesson、Motorola、Siemens、Nokia等厂商提供，市场商用情况比较混乱，给互联互通和业务的推广造成了很大的障碍。在国内，移动运营商提供的PoC业务融合了传统移动语音通信、无线集群通信和短信业务。PoC手机可在界面设置类似于QQ或MSN的好友列表，可设置多个群组，并能实现与三人以上的群组共同对话，还
8、能进行普通语音通信；从而同时满足了用户对群组通信、对讲漫游和实时通信的需求。POC系统在中国已经广泛应用在公安、安全、交通、物流、物业、公共场所、港口、无线政务等各个领域，在中国国内涉及行业上百家、超过10万台终端。随着3G和4G LTE的部署，PoC在会话时延、信道容量方面的不足将得到改善用户的体验将得到提升，业务也必将得到很大的发展。5 POC技术的优势及对消防调度指挥的适应性分析5.1 具有高效的资源利用率5.1.1 支持更多的通话组由于系统采用了基于GPRS的分组交换技术，同常规模拟集群通信系统相比，可以支持更多的通话组，可以满足消防通信三级组网需求，实现各个战斗单位的单独组网、增援中
9、队现场插入、现场调度指挥组网和全国消防一级网覆盖。5.1.2 系统和终端的容量大大提高相比常规模拟系统，POC系统容量大大提升，可容纳更多通话组，可以满足消防力量和规模日益增长的需求。1) 系统可支持20000个通话组。2) 单个POC终端最多可容纳200个通话组4.2 高度安全可靠的系统性能4.2.1 高可靠性的实现高可靠性是消防指挥调度最根本的要求，因此，系统的可靠性应该是第一位的。OMA在POC系统设计时充分考虑专业移动通信对于可靠性的高度要求，所有系统部件都是建立在高度冗余容错平台上，系统中主要的和重要的功能部件全部都采用了冗余备份方式，提供了业内最高的可靠性。4.2.1.1 单个交换
10、机退出服务，保证重点地区覆盖通过交换机在线互为备份，基站插花连接到不同交换机实现。4.2.1.2 单个基站退出服务，中心地区仍有覆盖通过核心地区地面、高山站双重覆盖实现。4.2.1.3 传输链路中断，支持单站下话音和数据通信通过单站集群功能，确保基本服务实现。4.2.1.4 单个模块出现故障时自动倒换，网络不受影响通过交换机、基站内部模块热备份实现。4.2.1.5 灾难时整个系统退出服务，终端直接对讲通过终端具备直通模式实现。4.2.1.6 爆发大话务量、临时故障基站，补充容量不足通过配备应急通信车实现。4.2.2 高安全性的实现1) 加密方式灵活，有空中接口加密和端到端加密，还可以根据需要对
11、链路进行加密，安全性大大提高。2) TETRA鉴权等级严密，网络安全性高，可防止非法分子孖机7。3) 远程安全遥毙业务确保终端丢失时候不被他人乱用，同时保障了合法用户不被恶意攻击。4) 特殊终端可采用端对端加密，确保通信的安全性4.3 更清晰的话音质量TETRA系统具有恶劣信令条件和嘈杂环境下的高速传输能力，可有效滤除背景噪音，在整个覆盖区内提供清晰的通信。通过现场对比，相对于传统模拟系统，TETRA系统在覆盖区和覆盖边缘区通信质量提升非常明显。在灭火救援现场，清晰的语音质量对战斗指令的上传下达尤为重要。4.4 更大范围通信信号覆盖通过全市基站联网，TETRA系统可实现全区域覆盖，满足了消防一
12、级网要实现消防管区80%的覆盖要求，更方便全市统一的消防指挥调度。4.5 设备终端更轻便好用数字终端对讲机相对于模拟对讲机而言，具有体积小、重量轻、易携带、待机时间长、话质清晰的优点，更加方便消防员在现场的战斗展开；终端内置GPS模块，可实时单兵定位。4.6 强大的数据通信能力模拟系统中对一线官兵的指挥仅仅局限于语音指挥，传达和接收过程中易出现误听、口误等现象，对工作造成影响。TETRA系统可以提供多种数据通信模式，包括用户状态数据和短数据通信，指挥中，可以通过先语音、后短信的方式，任务下达准确、清楚，使指挥调度精确化。5 119指挥中心与TETRA系统集成应用新需求5.1 改善现有的处警模式
13、通过集成开发，将原有消防接处警系统与TETRA系统调度应用集成，使有线119接处警系统与无线TETRA系统结合，以无线语音、短信通知下发等方式为执勤消防中队和战斗人员下发出警命令，可以有效提高接处警效率和准确性（如图1所示）5.2 通过调度台来实现丰富的指挥调度功能（如图2所示）5.2.1 通讯簿管理通过通讯薄管理，可方便地管理单位内部的通信组，并在需要的时候方便地连接系统中的其他用户。5.2.2 个呼调度通过个呼调度，可实现呼入呼出控制、通话的转接、录音及时回放、显示历史呼叫列表、紧急呼叫优先接入等功能。5.2.3 预案调度通过预案调度功能，可实现群组终端快速检索（号码/名称/单位），全组通
14、话调度，通话组及成员监控，群发短消息等功能。5.2.4 用户监视通过用户监视，可随时查看终端用户在网状态和位置信息等。6 POC的发展趋势PoC业务利用公众移动蜂窝网络覆盖广的特点，可以使移动用户实现点到多点的群组呼叫，从而在多人之间有效、及时地分享信息。PoC业务也能够给用户带来基于IP的多媒体应用，例如交互游戏等。PoC业务能够使群组通话的用户“始终在线”，这种“始终在线”的特点使参与通话的成员只要按下PTT键即可通话。虽然PoC有很多优点，但是我们也应看到PoC存在的不足，最重要的就是呼叫建立时延性能和通话时延性能不高，这主要是由于PoC是基于公众移动蜂窝网络的VoIP技术实现的。因此P
15、oC不能像数字集群通信那样应用在应急联动和紧急呼叫的情况。同时由于PoC的可靠性和安全性不高，因此PoC也无法应用在对安全性要求很高的部门。PoC业务更多的是应用在公司、酒店和休闲娱乐场所，丰富人们的沟通联系方式，增添人们的通信乐趣。 未来PoC业务的发展应该更多的关注提高业务时延性能、丰富业务类型和提供更多的业务功能上。尽量的缩短PTT通话时延，发展Push to X（X可以是文本、语音、图片和影像等多种形）业务，并增加如用户优先级和灾难处理等功能，让PoC的业务更加完善。6 结论PoC可以利用公众蜂窝移动网络资源实现点对多点的功能，使宽带业务更加丰富化，而且移动运营商可以利用已有的网络资源
16、快速部署并提供PTT业务。但是通过分析和比较可以看出，PoC业务无论从资源利用率、用户容量、安全性和可靠性都无法达到数字集群的指标要求。目前OMA正在积极制定PoC最新的技术规范，希望PoC业务提供紧急调度和用户优先级等功能，并提高接续时延性能，而且3GPP也在R6规范中制定了PoC相关的规范。可以看出PoC将是未来3G中一种非常重要的业务，但是PoC毕竟无法取代数字集群，数字集群仍将是实现指挥调度等集群功能的最重要也是最有效的技术方式。公安消防部队是一支与火灾和其他各类灾害事故作斗争的军事化、专业化队伍，他的任务性质和行动特点决定了对消防通信的要求是迅速、准确、不间断，而现有的模拟集群系统已很难满足消防
