鐘志剛，王 波，林 洋，王傳寶（.中訊郵電咨詢設(shè)計(jì)院有限公司，北京 00048；.中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司，北京 000；.中國聯(lián)通北京分公司，北京 0008）

1 概述

在北京冬奧會賽時(shí)及籌備期，大量的指揮管理、調(diào)度協(xié)調(diào)工作需要通信系統(tǒng)的支撐。特別是幾萬名志愿者的組織調(diào)度，需要一對一、一對多等實(shí)時(shí)響應(yīng)通信系統(tǒng)。

指揮調(diào)度一般可采用集群通信系統(tǒng)提供服務(wù)，受限于投資，只能覆蓋主要賽事活動場館等重點(diǎn)區(qū)域，同時(shí)在線人數(shù)也較有限。

采用手機(jī)對講系統(tǒng)，利用移動互聯(lián)網(wǎng)及志愿者手機(jī)，無需建設(shè)專用基站，節(jié)省大量專用終端費(fèi)用，具有超大容量、普遍覆蓋的優(yōu)勢，對于火炬接力等不能建設(shè)專用集群系統(tǒng)的區(qū)域也可提供服務(wù)。

2 手機(jī)對講服務(wù)實(shí)現(xiàn)功能

2.1 現(xiàn)有系統(tǒng)狀況

目前基于聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的警保聯(lián)勤聯(lián)動系統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)各派出所對轄區(qū)保安的組織、管理和指揮調(diào)度。該系統(tǒng)提供的主要業(yè)務(wù)功能如表1所示。

該系統(tǒng)部署在聯(lián)通沃云環(huán)境，除能夠提供警保聯(lián)勤聯(lián)動業(yè)務(wù)服務(wù)外，也能為其他行業(yè)用戶提供群組實(shí)時(shí)語音/視頻對講服務(wù)。

表1 警保聯(lián)勤聯(lián)動系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)功能

2.2 手機(jī)對講服務(wù)實(shí)現(xiàn)的功能

針對冬奧會志愿者協(xié)同調(diào)度業(yè)務(wù)特點(diǎn)，可以在原有的警保聯(lián)勤聯(lián)動系統(tǒng)基礎(chǔ)上，保留其通用的基本集群通信相關(guān)功能，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)功能擴(kuò)展（見表2）。

手機(jī)對講系統(tǒng)平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與警保聯(lián)勤聯(lián)動系統(tǒng)架構(gòu)一致，包括數(shù)據(jù)庫（PHR）、語音調(diào)度業(yè)務(wù)處理（PDS）、位置業(yè)務(wù)處理（LDS）、多媒體調(diào)度業(yè)務(wù)處理（MDS）、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一接入、版本管理（OTA）、調(diào)度臺、管理臺等業(yè)務(wù)單元。

系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

2.3 手機(jī)對講（PoC）業(yè)務(wù)對蜂窩小區(qū)負(fù)荷的影響

PoC 使用4G/5G 網(wǎng)絡(luò)，會占用現(xiàn)網(wǎng)資源，對現(xiàn)網(wǎng)的資源負(fù)荷產(chǎn)生一定影響。

2.3.1 語音包

表2 警保聯(lián)勤聯(lián)動系統(tǒng)的新開發(fā)功能

在對講時(shí)，每200 ms 發(fā)送一次，每次發(fā)送包166 B，相當(dāng)于6.64 kbit/s。對于上行語音，正常在一個(gè)群中只有1人發(fā)言，但下行可以是單人，也可以是群組內(nèi)所有成員（不一定在一個(gè)蜂窩小區(qū)）。顯然，語音負(fù)荷基本來自下行。

假設(shè)一個(gè)蜂窩扇區(qū)有100個(gè)用戶，在語音群呼時(shí)，產(chǎn)生0.66 Mbit/s 數(shù)據(jù)流，若按5G 和4G 各半，相比5G和4G 的平均小區(qū)吞吐容量，可以忽略；但需要考慮各增加50 個(gè)并發(fā)的用戶（有數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞RC 連接數(shù)）許可。

2.3.2 申請?jiān)挋?quán)

每次要發(fā)起對講時(shí)，主呼人員都需要發(fā)起1 次話權(quán)申請。1 次話權(quán)申請流量為131 B，1 次話權(quán)釋放流量為77 B，話權(quán)申請到了之后需要發(fā)送一個(gè)通知消息，流量為123 B，話權(quán)釋放后也有一個(gè)通知消息，流量為90 B，另外每次話權(quán)申請和釋放會有協(xié)商信令流量280 B。所以，話權(quán)申請相關(guān)流量為131+77+123+90+280=701 B；話權(quán)申請信息量相對于語音可忽略。

2.3.3 定位數(shù)據(jù)

系統(tǒng)上開啟對用戶的定位時(shí)，會定期發(fā)送定位數(shù)據(jù)，每個(gè)定位數(shù)據(jù)包為125 B。一般系統(tǒng)默認(rèn)每30 s上報(bào)一次位置數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)間間隔可自己設(shè)置，短的5 s，長的數(shù)分鐘。若按10 s 一次，相當(dāng)于每人0.1 kbit/s 的碼流。對蜂窩小區(qū)的影響是微小的，通?？梢院雎浴?/p>

圖1 手機(jī)對講系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

2.3.4 心跳數(shù)據(jù)

為了保證對講時(shí)做到一按即通、一呼即應(yīng)，省去無線尋呼的過程，系統(tǒng)會有一定的機(jī)制做長鏈接。暫按發(fā)送空的UDP 包和TCP 包。UDP 包每6 s 發(fā)送一次，TCP 包每60 s 發(fā)送一次，每次有請求和響應(yīng)2 個(gè)包。每個(gè)包34 B；相當(dāng)于每用戶0.05 kbit/s，可以忽略。

2.3.5 視頻數(shù)據(jù)

500 kbit/s PoC 視頻回傳，因PoC是優(yōu)先業(yè)務(wù)，在蜂窩小區(qū)負(fù)荷較大時(shí)，可能導(dǎo)致其他用戶數(shù)據(jù)速率下降，在有較高PoC 視頻回傳需求的小區(qū)需要考慮PoC視頻回傳對小區(qū)容量的影響。

例如，視頻回傳作為輔助業(yè)務(wù)，如果一個(gè)小區(qū)有3個(gè)用戶同時(shí)使用，主要是增加了1.5 Mbit/s的上行數(shù)據(jù)流，如果均占用4G小區(qū)，相對小區(qū)平均容量，大約將增加7.5%的負(fù)荷；如果都占用5G小區(qū)，大約將產(chǎn)生1.5%的負(fù)荷。

2.3.6 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級

需要聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)使用策略控制和計(jì)費(fèi)（PCC）或切片功能將PoC 業(yè)務(wù)或PoC 平臺設(shè)置為較高的優(yōu)先級，以保障調(diào)度指揮的通暢。

2.3.7 小結(jié)

PoC 業(yè)務(wù)對蜂窩小區(qū)負(fù)荷的影響主要如下3 個(gè)方面。

a）需按小區(qū)內(nèi)的PoC 并發(fā)用戶數(shù)，增加并發(fā)用戶數(shù)（有數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞RC連接數(shù)）許可。

b）按并發(fā)視頻回傳用戶數(shù)增加的上行數(shù)據(jù)吞吐率，核算4G小區(qū)容量。

c）PoC業(yè)務(wù)流應(yīng)設(shè)置為較高的優(yōu)先級。

3 結(jié)束語

北京冬奧會和冬殘奧會需要指揮調(diào)度幾萬名志愿者、跨省區(qū)的火炬接力活動、奧運(yùn)大巴以及其他有需求的工作人員，采用手機(jī)對講（公網(wǎng)集群）系統(tǒng)實(shí)施指揮調(diào)度是一種新的嘗試，方便了奧運(yùn)會的組織管理，降低了指揮調(diào)度的成本；也拓展了手機(jī)對講系統(tǒng)的功能和應(yīng)用范圍。