【IT168 资讯】12月8日，由成都高新区主办，成都天府软件园承办的第二届2011中国国际下一代无线通信峰会在成都举行，此次会议以“新一代移动技术、网络、终端：创新演进”为主题，涵盖4G/LTE技术与应用、移动互联网和新一代无线手持终端三个核心议题，旨在与同行一起分享移动通信技术革新，搭建行业信息交互平台，发掘产业未来市场机遇。
来自摩托罗拉的全球政府事务部总监陈建明作了题为“下一代公共安全移动宽带(LTE)解决方案，他说，下一代的公共安全移动解决方案是要站在用户和政府的视角，考虑他们特殊和多样化的需求，这是跟商业和消费者的需求完全不一样的，同时还要融合用户已有的系统和终端设备，全业务应用集中管理平台，通过多样化的传输手段，给用户提供灵活的选择。以下是演讲全文：
▲摩托罗拉全球政府事务部总监陈建明
大家好，今天的主题是公共安全移动宽带的解决方案，大家都知道，下一代无线通信是LTE(4G)，大家更多关心的是公共移动方面1G、2G、3G、4G发展的业务，但是对于专用和公共关系方面来说，我们有1G、2G，但是没有3G，下一步需要走向宽带业务。无线通信在公共移动通信技术出现以前，实际上已有五十年的时间，无线技术在通信方面主要的都是应用在专业企业和政府方面，公共移动技术是在专业无线、专用技术的基础上，也就是在模拟集群的基础上延伸出来的移动技术。
美国这几年做了一些重大的决策，首先是专门把原来电视频率108兆重新分配给地面移动业务，这个过程不详细介绍了。在这里，我重点强调最后在108兆频率当中，除了分配74兆给商业网之外，分配了24兆给公共安全专业系统。
在700兆确定了专用公共安全频率以后，美国政府和公共安全部门就决定在公共安全专用采用作为公共安全移动的标准，这个标准的含义就是从标准协议上，它跟IMT的LTE空中标准协议是一样的，另一个要考虑充分运用已有经济规模，降低成本以及完整的产业链，并不是完全跟公共电信完全一样，其中有几个方面需要考虑。重点来说，我们要看它的差别，我前面专家说到的双模，公共安全，一代二代，下一步直接走到4G LTE的话，其中一个更重要的是宽带跟原来的窄带网是有所不同的，公共安全也采用了LTE，另外一个原因是公共电信已经决定了采用LTE，避免了公共安全和公共电信在同一个频段里面的可能的一些带来的干扰，同时也为公共安全LTE和公共电信LTE的互联互通奠定了一个基础。
从系统设立上，公共安全方面，通信系统和用户终端是有等级考虑的，公共安全的等级仅次于军用等级，公共安全的系统和终端设备要按照公共安全的等级来设定，虽然空中接口一样，但是在核心网络和终端设备上需要按照公共安全用户的等级要求来设计和完成，那同样是采用LTE技术，它在核心网、接入网和终端都有哪些差别不一样呢?
从核心网来说，它增加了适应于关键任务必须的一些管理和控制，宽带主要是把高速处理和视频处理，对公共安全需求和移动的视频是有差别的，首先移动是上行的，而不是下载。第二个公共安全对视频资源的分配是要有所控制的，比如说在关键的时候，对于某一个特定点的视频，可能我要调用全部的资源来完全初次试点的视频，但是在公共电信可能这个资源是大家比较平均分配的，人多了以后可能大家的带宽是在平均减少，但是公共安全对一些特定发生事件的现场的信息，可能要把其他的资源暂时忽略一下，要把所有的资源直接全部给现场的视频，从而获得一个高清的画面。在接入网上面，可能要特别做一些等级比较高的可靠性和冗余性的设计，来保障公共安全的网络，在紧急的情况下也能够保持可靠。当然终端设备更是不一样了，我们知道传统公共安全的设备，我们讲是比较坚固的，然后要采取一些比较特殊的设计，在恶劣的环境下它不是一个消费品，而且公共安全的用户设备一使用基本上是十年八年，是很长时间的。我们现在一般消费产品，现在手机更换率有的说是6个月，一年，最长的一年半，但是公共安全的用户可能要用到五年、十年，当然移动采用LTE技术的话，它和覆盖全国的公共电信运营商集成所有的专业应用，它统一话音、数据和视频业务，专业应用方面一个很重要的特点，就是它对前端和后台一定要是可控可管，在这一点上，跟公共电信运营商运行的网络还是有一些差别的，至于中间的传输，它可以采用各种各样的可获得的技术手段，但是前端坚固的终端产品，后端开展什么业务，控制什么样的资源，通信的优先等级控制，这一定是要用户、使用部门直接来管理和控制，当然还有一些动态，在现场根据发生事件规模的大小，动态的去调整通信资源的分配，调整通信之间的组合关系，这个也需要在核心网络中间的一些特别的功能，这些功能在公共电信运营方面是不需要去做太多这方面的考虑。
当然，公共安全走向宽带以后，跟原来窄带，比如说在美国是P25，窄带话音，他们之间也需要考虑有一定的集成和协作的关系，他们之间的关系在美国现在大家也在讨论，至少目前在用户一些行业协会方面，他们已经有一些共识，就是说公共安全移动宽带不会取代现有的窄带系统，也就是说宽带跟原有的窄带是一个叠加和异构的方式，因为现在的窄带话音系统已经广泛的部署，而且已经能频率使用效率和满足用户话音要求方面已经做了相当的完善，现在公共安全用户缺乏的是高速数据和视频业务，这就用移动宽带来实现，另一个因素主要是LTE在它前期，因为主要针对公共网络来制订标准和考虑，前期的一些版本并没有考虑话音能力，尤其没有考虑到公共安全需要的这种一对多的分组呼叫或者是直呼，叫做直通模式，好多这些方面都没有考虑，所以对于一些公共安全关键任务话音通信的需求，原来在LTE标准上并没有做太多的考虑，当然现在已经有人提出来这方面的直通模式，或者是说将来走向LTE后，是不是需要在新的平台上把所有的业务都承载上去，这是下一步要讨论的问题。
当然，至少安全部门目前还没有考虑，也没有计划考虑过渡或取代现有的窄带话音，因为专业网和公共网有点不一样的，专业网的应用只要满足要求即可，不一定要用最新非常先进的，也不一定要用一个平台来承载所有的业务。当然，也许在更长的时间，十年、十五年会考虑在宽带的平台上来实现这个话音原来满足公共安全的话音通信需求。另外一点，大家都知道美国的宽带计划，去年3月份发布的宽带计划，我在这里重点提醒大家关注的是，在这个宽带计划里面，其中很重要的一部分，音类频率专门分配了专业的宽带，所以在美国的宽带计划里面特别强调是公共安全会单独的去部署一个专有的宽带，而且这部分宽带计划是要由政府的预算来实施部署。
今年2月奥巴马特别提到了政府宽带网络建设的一些情况，包括从资金上和网络部署上，从研发和应用上面，也提到了怎么样来促使LTE网络满足公共安全方面的需求，摩托罗拉刚刚提到，去年7月份，我们在美国旧金山海岸警察签署了一个部署700兆公共安全LTE公共系统的一个协议，这个这是全球先进个商业使用系统，移动宽带我们讲它的数率的吞吐量，现在主要讲峰值数率，我们对公共安全来说，更多的要考虑到一线现场救援人员，与固定的用户的体验，LTE采用多种的组合方式，为了改变这个数据传数率，它可以根据信号质量的条件来调整、调制方式，使LTE满足在信号强的区域采用较高效的调制，在信号质量比较差的区域就采取不同调制的方式，以便获得更好的信号还原，同时下一代无线通信一个很重要的就是这个MIMO，多天线系统，这也为提供高速率的传输效果提供了一种可能。我们我们针对任务关键性来说数据处理还是分层次的，首先是文本方面，第二层主要是图象，第三层是实时图象，第四层更高的就是实时的视频和丰富的多媒体的应用，我们可以看要走到第四层的话就要用移动宽带来实现，这是我们在针对公共安全实地测试，用LTE测试获得的一些实际的测试结果，一般我们衡量传输性能会讲它的数率，我们数率有很多种，有实验室的理论测量，有物理层的，有应用层的，还有平均扇区的，还有覆盖区边界的吞吐量。我们认为站在实际现场用户的角度，比较能反映的是平均性能的是扇区实地测试的吞吐量，我们把这5M带宽和10M带宽在MIMO4×4的时候可以达到下行13M，如果是2/2MIMO可以达到15M，你可以看到跟峰值还是差很多，我们一谈LTE就是几十兆或者一百兆，实际上在现场一线人员，尤其是公共安全的用户，它要体验跟实际有线宽带达到同样体验的话，实际上这个数率可能达不到这么高，这是一个现场实际的效果。
关于公共安全视频传输的情况，它跟现有的带宽和实际事件的严重程度，或者是现场需要传输的用户是有关系的，我们做了一些模拟，像在一个中等严重事件的时候，分了几个等级，上行要求的带宽要比下行高，这就是公共安全使用的特性。通过实验，尤其是在旧金山的实验，即使是合理使用，支持最低级的一级实验5M是不够的，刚刚说不同于公共电信的手机用户，公共安全的用户需求更多的是上行带宽，我们也做了一些模拟现场大概部署针对一个实际的劫持人质的现场部署，需要有不同的消防、警车，还有一些机器人，带有摄像头的机器人，大家看，从事件的发生到240分钟的时间段内，大概在现场的视频流量，那我们可以看到，也是上行流量消耗的带宽是比较多，而且我们这是分了一些时间，那么最高的流量应该是发生在差不多180—200分钟的时候，因为全部的人员都到了现场，所以最大带宽消耗在部队进入部署，建筑物解围和逮捕嫌疑犯的关键的时候。另外一个影响公共安全宽带性能从用户体验的因素有几个，特别是闲置等待，以及激活状态，还有一个是时延，对公共安全用户来说他们对这方面来说要求是特别高的，因为在紧急的情况下他们不容忍长时间的等待，在服务质量方面，系统的服务质量方面，也需要QOS的一些保证，如果在一个蛮窄的网络，没有QOS的实施，尤其对专业用户来说，用户体验到的视频可能是波浪起伏，或者是对时间敏感数据的延迟，在现场应急的时候，这个都是用户很难接受的，通过测试，我们验证了LTE能用于公共安全性能的很多方面，尤其是在提供多路同步视频流，同时提高增加更高分辨率和更好编码的质量，从而使用户得到更好的视频体验。
用户体验的质量不光是说跟数率有关，还直接跟它接入链接的时间，还有时延的影响，正因为这些原因，LTE技术在这方面为用户提供了一个真实，相当于有线真实移动宽带体验的一个技术，这些已经通过实验得到了验证。另外一点我们强调了公共安全和公共电信移动网络LTE操作性，因为美国是在700M频段，标准空口协议都是采用了LTE技术，在这方面摩托罗拉跟美国的运营商VERIZON签订了一个为公共安全用户，签订了一个就LTE互操作的一个协议，为什么要有这样的协议呢?主要是因为公共安全的网络部署，可能不像商业的公共电信的部署网络那么快，那么广。因为商业网络从资金、规划、技术方面可以很快，一旦商业模式成立，它可以很快时间，很短的时间里就部署一个覆盖很广，或者效果很好的网络，但是公规安全的网络，虽然有了频率，有了标准，但是费用方面因为是由各个州，在美国是由各个州各个城市自己来部署，所以它是比较分散，第二各个地方发展的不平衡，经费能力也不一样，所以公共安全在美国的宽带网络是一个长期的过程，可能是三五年，而不是在很短时间内。这样的话，公共安全的用户，在那些没有部署公共安全宽带网络的地方，或者是那些网络覆盖的地方，怎么样能够同时享受到公共安全的业务呢?就是能够借用公共商用的电信网络，是一个很好的解决方案。
当然，在公共安全方面，FCC有可能允许公共安全使用更大的功率在700M，我们知道现在专业对讲机实际上允许的功率本身就比公共电信手机的功率要大很多，在电磁暴露标准限值里面，专业的无线通信电磁暴露限制是比公共移动高五倍的，我们知道公共电磁限制现在是2公里的值，在专业方面是10，所以这个功率是要大大一些，这样主要是公共安全网络它的部署，不能像公共电信网络部署的这么小区制，或者是基站非常密集，因为它的用户很少，所以它需要采取比较大的功率和比较大的大区覆盖的方式。
美国宽带计划包含在全国部署专业的公共移动安全网络，在700M分配了24M无给专业公共安全用户来专门部署专业移动网，另外10M也将明确要用于公共安全，但是具体是由运营商参与还是直接分配给公共安全部门来使用，国会目前正在讨论。这些我就不详细介绍了，主要是说对于公共安全的宽带系统来说，无论是从核心网，还有控制，还有公共安全等级，还有公共安全运营管理，都需要跟公共电信在宽带技术上有不同的一些考虑和设计。
另一块就是说服务等级的考虑，我们可以看一个有公共安全优先级的可以由一个很清晰的图案，右边这个就是一般，没有等级的话可能图墙就不会很清晰，其中里面有怎么样控制频率资源，怎么样几种给你关心，或者是需要关注的那个场景，给予更多的频率资源，来达到这个高清的画面。另外一块是我们讲到，公共安全下一代的解决网络，就是宽带和窄带他们之间是什么关系，实际上摩托罗拉我们认为是在原有窄带系统上把宽带叠加上去，核心的IP核会把原有话音系统和专用的宽带系统，甚至把公共电信的3G和其他WIFI，其他任何可能用到的通信技术都集成进来，作为下一代公共安全移动的一个解决方案。我们可以看，从系统这一块是一个集成，从业务上面是一个融合，从网络方面它是相互要操作，从终端上是一个协同，或者是提供一个多模的终端。
下面我们做一个结论，首先在宽带时候，很重要的一点是首先要有频率，无线技术频率先行，我们建议中国也尽早考虑数字分红的计划，而且数字红利可以给公共安全和公共电信补充在黄金频段补充资源，来做移动宽带。公共安全需要有专门的频率，并建设专用的移动宽带网络，LTE能提供类似于有限宽带用户体验，实现任何业务，公共安全移动网络不会取代现有的公共安全窄带话音系统。虽然都采用了相同的LTE技术，公共安全移动网络核心终端设备和核心与公共移动网络有所不同，实现的业务也有所差别，核心关键是从用户的角度，它需要对网络业务和终端实行掌控和管理，摩托罗拉提供了全球先进个在旧金山第一个公共安全LTE移动专用网，并致力于与公共电信LTE移动宽带网的互操作作出贡献，这个前面提到的是一些参考的文件，我列举在后面有一些参考文件。
总结一下，下一代的公共安全移动解决方案是要站在用户和政府的视角，考虑他们特殊和多样化的需求，这个跟商业和消费者的需求是完全不一样的，同时融合用户已有的系统和终端设备，全业务应用集中管理平台，话音数据视频多媒体，前端和后台由用户决定，并管理安全可控可管，集成化的用户终端，多频多模多行，多样化的传输手段，为用户提供灵活的选择，摩托罗拉系统全面领先的科技，全球政府和公共安全应用的经验，引领专业市场和行业应用的方向，这是我前面演讲的所有参考文件，谢谢大家!
