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宽带集群增强技术发展呈现新趋势

http://www.c114.com.cn ( 2017/11/2 13:15 )

作者 中国信息通信研究院技术与标准研究所 宋得龙

2017年,宽带集群通信市场的政策环境进一步优化,标准化工作进展顺利,行业的宽带化发展规划更加清晰,国家对行业专网宽带化升级给予了大力支持,1.4G、1.8G频率资源先后被确定为行业宽带专网的使用频段。同时,今年7月国务院办公厅发布了《国家突发事件应急体系建设“十三五”规划》,该规划强调要加快城市基于1.4G频段的宽带数字集群专网的系统建设。在国家政策、用户需求、标准发展、产业链成熟等多重利好因素的拉动下,宽带集群通信产业正蓬勃发展。

增强的集群安全技术

行业专网系统对网络和信息传输的安全性和保密性要求极高,尤其是政府、公安、军队等国家安全部门或机构使用的专用网络,必须防止遭受恶意攻击以及信息被截获或篡改。目前的LTE技术可以保障用户身份安全和点到点数据传输的安全,但是还不能保障点到多点数据传输的安全。

宽带集群增强技术需要在继承LTE现有安全功能的基础上,考虑行业专网的特殊安全需求,针对专网系统提供增强的安全功能。专网系统的安全应满足用户身份安全、数据的加密和完整性保护等需求。考虑到语音组呼、视频组呼、组播短数据等业务的安全需求,专网系统不仅要支持点到点数据传输的安全,还需要支持点到多点数据传输的安全。同时对于不同行业的差异化安全需求,端到端加密方案要能够依托宽带集群技术架构,使其作为安全通道,从而实现完整的端到端加密功能。

增强的组网和互通技术

目前的宽带集群通信技术还处在本地组网阶段,开放了终端(包括无线终端、调度台)与系统的接口。但在实际应用中,各行业对于专网的需求不再限于本地应用,还有向区域或全国性方向发展的需求。如政务行业,一般以城市级进行建设,而行政管理、日常办公等信息按行政级别上传下达,要求省级网络与下辖的市级网络之间,以及市级网络之间能够形成一张网,保证信息安全传输和业务互联互通。

因此宽带集群增强技术要能够支持大规模组网,满足集群核心网间业务的互联互通需求。在现有宽带集群产品的基础上,增强开放性。开放集群核心网间接口、集群核心网和集群基站间接口,以支持灵活的组网方式和业务需求。规模组网和业务互通则需要专网系统能够支持统一签约数据管理、网络互联和漫游等能力。增强的组网和互通技术,将更好地地保障网络运营的可靠性,提高网络扩容灵活性以及提升网络资源的利用率。

支持多样化的业务能力

随着移动互联网的迅速发展,行业用户对于专网应用除了语音、视频和调度控制等基本功能外,还需要更多样化的业务能力。例如公安行业,对于警方的机动能力,需要将一线警力安排到街面和路口进行日常执勤,由调度台扁平指挥,以便及时调度警力执行任务。

因此在特定行业,宽带集群通信技术要具有支持多样化功能的业务能力。公安行业对定位服务的需求,就需要集群终端能够将地理坐标、时间等数据实时回传到调度台,调度台在地图上显示终端坐标等信息并调度警务人员,进一步提升对群组的指挥调度效率。未来的宽带集增强技术需要能够把不同业务与集群指挥调度业务进行完美结合,实现多种专业级的解决方案。

深度的行业定制能力

宽带集群专网使得网络承载更为丰富的业务成为可能。随着业务的不断丰富、各行业专网建设需求的加强,以及行业用户的宽带化转型升级需求,宽带集群增强技术需要具备能够为用户提供更深入的行业定制化服务的能力。

2016年业界提出的LTE-M集群系统是宽带集群技术和行业应用的完美结合,该系统沿用了宽带集群通信的接入网和核心网,LTE-M应用层包括列车自动监控(ATS)和调度信息服务器(DIS)网元,为CBTC、转组等城轨运营维护特定业务提供支撑。宽带集群通信架构和LTE-M应用层之间采用松耦合,LTE-M业务流程如功能号查询、列车信息更新、转组通知等和集群通信技术支持的单呼、组呼、动态重组流程彼此独立,通过将集群业务过程和LTE-M业务过程进行关联,整合为一个完整的LTE-M端到端流程。

以轨道交通行业为起点,未来在宽带集群技术的基础架构上可增加应用层能力,形成不同行业的集群标准,实现对集群技术进行定制开发后转化为垂直行业领域的行业解决方案,进一步适用于各类行业应用和复杂多变的组网场景,并可根据行业的具体需求进行深度定制。

宽窄带业务融合能力

行业专网宽带化发展已经成为大趋势,但仍不能忽视现有网络中已经部署的一定规模的窄带系统,如具代表性的主要应用在轨道交通行业的窄带集群系统TETRA和主要应用在公安行业的PDT系统。虽然宽带集群技术正在快速成熟,但是短期内,从保护现有窄带网络投资等方面考虑,宽带系统都无法完全替代窄带系统。

因此综合用户实际需求、技术标准、频率资源和投资成本等因素,窄带集群系统与宽带集群系统的关系不应该是简单的替代关系,而是在一定的时间内共存、融合互补。宽窄带业务融合要解决宽带集群用户和窄带集群用户之间的语音单呼和短数据等业务互通问题,同时还要满足混合编组语音组呼和组播短数据等业务融合需求,未来还将有更深层次的宽窄业务融合。

总之宽带集群增强技术将实现终端、基站、核心网和应用平台之间接口的全面开放,满足公安、政务、轨道交通和电力等各个行业宽带集群调度的特色业务需求,提供增强的安全机制,并实现与窄带集群系统的互联互通。未来行业专网应用将向更加多样化的场景、更高的业务性能要求和全方位的安全保障方向发展,能够为不同行业应用提供差异化网络服务、安全保障和网络接入能力。

国内基于LTE技术的宽带集群B-TrunC技术正在制定第二阶段标准,以实现上述的宽带集群增强技术能力。B-TrunC技术第一阶段的标准已完成,实现了全球宽带集群标准零的突破,目前国内有12个设备厂家推出了43款B-TrunC产品,已经在多个行业领域应用,促进了宽带集群技术在国内和国际市场的开拓。B-TrunC技术正逐步成为通用的宽带集群标准,为专网的LTE宽带化升级、业务多样化需求保驾护航。

作者:宋得龙   来源:人民邮电报

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