《面向公共安全的寬帶移動通信:通往LTE技術之路》對在PPDR通信中引進LTE技術進行了及時且全面的介紹,描述了基于新一代移動寬帶技術的PPDR通信運維情況和應急多媒體與數(shù)據(jù)中心應用,并討論了基于新一代移動寬帶技術的PPDR通信的技術效率和成本效益情況。此外,《面向公共安全的寬帶移動通信:通往LTE技術之路》對以專用或商用LTE為基礎的各種網(wǎng)絡實施方案所提供的移動寬帶PPDR通信服務進行了討論,包括移動虛擬網(wǎng)絡運營商(MVNO)模型和其他混合模型的適用性!睹嫦蚬舶踩膶拵б苿油ㄐ牛和ㄍ鵏TE技術之路》還對應急通信的無線電頻譜分配管理問題進行了深入的討論,指出了頻譜需求與候選頻段,并提供了適合PPDR通信的動態(tài)頻譜共享解決方案。配合書中內(nèi)容介紹,《面向公共安全的寬帶移動通信:通往LTE技術之路》還列舉了大量的參考文獻,供讀者做進一步的深入了解和討論。《面向公共安全的寬帶移動通信:通往LTE技術之路》共分為6章,內(nèi)容涉及公共保護與救災通信、移動寬帶數(shù)據(jù)應用與容量需求、未來移動寬帶PPDR通信系統(tǒng)、面向PPDR通信的LTE技術、面向PPDR通信的LTE網(wǎng)絡以及PPDR通信的無線電頻譜等方面的內(nèi)容。《面向公共安全的寬帶移動通信:通往LTE技術之路》體系結構完整,內(nèi)容新穎翔實,知識系統(tǒng)全面,行文通俗易懂,兼?zhèn)渲R性、系統(tǒng)性、可讀性、實用性和指導性!睹嫦蚬舶踩膶拵б苿油ㄐ牛和ㄍ鵏TE技術之路》大的優(yōu)勢在于其倡導的內(nèi)容是基于當前新的LTE移動寬帶技術,主打LTE技術支撐下的應急通信的解決方案、組成結構、部署實現(xiàn)、性能情況與頻譜分配!睹嫦蚬舶踩膶拵б苿油ㄐ牛和ㄍ鵏TE技術之路》內(nèi)容系統(tǒng)全面、時效性強,將當前主流的公共移動通信技術引入到應急通信領域,為應急通信領域政府主管部門、研究機構和應急通信行業(yè)企業(yè)在研發(fā)新一代應急通信系統(tǒng)時提供了新的移動寬帶技術支撐、指導和參考!睹嫦蚬舶踩膶拵б苿油ㄐ牛和ㄍ鵏TE技術之路》主要讀者對象包括關心我國應急通信技術發(fā)展的相關人士與從事應急通信系統(tǒng)研究和設備研制的技術人員!睹嫦蚬舶踩膶拵б苿油ㄐ牛和ㄍ鵏TE技術之路》可作為從事應急通信工程設計、施工、管理和應用的工程技術人員的培訓教材,適合工程技術人員和管理人員作為構建應急通信系統(tǒng)的參考書,也可供高年級大學生和研究生作為相關領域研究的參考書。
適讀人群:移動通信行業(yè)人士,尤其是應急通信的專業(yè)人員等
《面向公共安全的寬帶移動通信:通往LTE技術之路》將LTE的行業(yè)應用真正落地可執(zhí)行,對我國公共安全領域與應急通信具有重要的參考作用!
當前,公共保護與救災(PublicProtectionandDisasterRelief,PPDR)機構主要依賴于20世紀90年代設計的專用/專業(yè)移動無線電(Private/ProfessionalMobileRadio,PMR)技術(例如,TETRA、TETRAPOL和P25)。雖然PMR系統(tǒng)提供了一組豐富的語音為主的業(yè)務,具有與PPDR特殊要求相匹配的很多功能(包括一鍵通和呼叫優(yōu)先級),但是這些PMR技術的數(shù)據(jù)傳輸能力相當有限,遠落后于商業(yè)無線領域的技術進步。在這種背景下,用于移動寬帶PPDR的長期演進(Long-TermEvolution,LTE)技術,正逐漸被視為未來PPDR通信的首選技術。目前負責LTE標準化的第三代合作伙伴計劃(3rdGenerationPartnershipProject,3GPP)組織正在承擔這項技術工作,向LTE標準中引入一些改進的能力和功能,這將進一步增加LTE技術對PPDR和其他專業(yè)用戶的適用性,滿足他們對可靠性和彈性的高要求。雖然PPDR和商業(yè)領域共同技術標準的融合可以為協(xié)同合作和規(guī)模經(jīng)濟提供巨大的機會,但PPDR寬帶業(yè)務的提供需要能夠部署和管理網(wǎng)絡容量的新的方法。當前PPDR通信基于“專用技術、專用網(wǎng)絡和專用頻譜”的模式,不再被認為是提供PPDR寬帶數(shù)據(jù)通信的主要方法。在此基礎上,本書全面介紹了PPDR通信對LTE技術的引入。具體來說,本書涵蓋了以下幾個主題內(nèi)容:
。保校校模覙I(yè)務的基本內(nèi)容,其行動框架和相關的通信系統(tǒng)。
。玻└攀隽耍校校模覐臉I(yè)人員目前使用的主要通信技術和標準。
。常┯捎冢校校模覐臉I(yè)人員對其業(yè)務效率提升的巨大需求,導致他們對行動場景和新興多媒體、數(shù)據(jù)中心應用的需求不斷增長。
。矗┮恍┲饕夹g經(jīng)濟驅動因素的討論,它們被認為是經(jīng)濟有效地提供移動寬帶PPDR通信的關鍵,例如與商業(yè)領域使用共同的技術標準,對基礎設施共享和基于多網(wǎng)絡的解決方案以及動態(tài)頻譜共享的考慮。
。担樘峁┮苿訉拵В校校模彝ㄐ沤⒘巳娴南到y(tǒng)視圖,包括基于LTE的專用廣域網(wǎng)、漫游和優(yōu)先接入商用網(wǎng)絡的能力、快速可部署設備和將衛(wèi)星接入作為關鍵組成部分。
。叮⿲Γ蹋裕艠藴实墓δ芎吞匦缘姆治觯@些功能和特性及其改進與任務關鍵型通信的支持相關,例如群組通信引擎和直通模式操作。
7)討論在專用和商用LTE網(wǎng)絡上提供移動寬帶PPDR通信的不同網(wǎng)絡實施方案,包括移動虛擬網(wǎng)絡運營商(MobileVirtualNetworkOperator,MVNO)模式和其他混合模式的適用性。
。福⿲崿F(xiàn)不同交付模式至關重要的網(wǎng)絡架構設計和實施方面的介紹,包括與傳統(tǒng)網(wǎng)絡和可部署系統(tǒng)(例如,車載基站和車載系統(tǒng))的互聯(lián),以及衛(wèi)星接入。
9)對未來寬帶PPDR系統(tǒng)頻譜需求的估計,總結了PPDR通信的分配和候選頻譜波段,以及考慮了旨在提供額外容量(例如,用來應對PPDR業(yè)務流量需求激增的額外容量)的動態(tài)頻譜共享解決方案。
本書共分為6章:
第1章論述了PPDR業(yè)務的基本內(nèi)容、行動框架和相關的通信系統(tǒng)。首先,提供了PPDR、公共安全(PublicSafety,PS)和應急通信的術語和關鍵定義,確定了這些術語的范圍,并對緊急情況下各種類型的通信關系進行分類。接下來,介紹了PPDR組織提供的主要功能和服務,介紹了所謂的第一響應機構以及其他實體(例如,公用事業(yè)部門和電信運營商)在應急響應中可以發(fā)揮的作用。在此基礎上,介紹了PPDR的行動框架。這種介紹包括PPDR行動場景的分類、事件響應管理中的一些通用組織和程序方面的內(nèi)容,以及PPDR從業(yè)人員所需通信服務的通信參考點和關鍵特性。隨后,總結了目前PPDR使用的主要通信技術和系統(tǒng)。該總結概述了通常與PPDR通信系統(tǒng)相關的需求類型,描述了PPDR部門內(nèi)使用技術的常見分類,并概述了目前使用最廣泛的PPDR通信數(shù)字無線電通信標準(TETRA、TETRAPOL、DMR和P25)。該總結還通過對具有說明性的假設事件的分析,確定了當前PPDR通信環(huán)境中存在的一些主要限制。最后,本章介紹了PPDR通信的監(jiān)管和標準化框架。
第2章介紹了各種類型的以數(shù)據(jù)為中心的多媒體應用,這些應用被認為對現(xiàn)場PPDR行動至關重要。特別關注了歐盟理事會的執(zhí)法工作組/無線電通信專家組(LawEnforcementWorkingParty/RadioCommunicationExpertGroup,LEWP/RCEG)制定的“應用陣列表”,該表提供了PPDR各類應用的技術和操作參數(shù)特征,這些是通過大量的歐洲PPDR組織商定,并由CEPT主管部門認可,作為未來PPDR應用的代表。接下來,本章提出了對所需移動寬帶數(shù)據(jù)應用吞吐量需求的各種估計,概述了典型的峰值數(shù)據(jù)速率、平均會話持續(xù)時間和正常條件下繁忙時間內(nèi)的事務數(shù)量,以維持典型的PPDR需求。最后,本章對日常行動、大規(guī)模突發(fā)/公共事件和災害場景等一些具有代表性的PPDR行動場景中所需的總體數(shù)據(jù)容量進行了定量評估。
第3章首先論述了如下觀點:相對于目前用于提供語音和窄帶數(shù)據(jù)PPDR服務使用的普遍模式來說,在提供移動寬帶業(yè)務時需要進行模式變革,目前普遍模式的主要特征在于對專用技術、專用網(wǎng)絡和專用頻譜的使用。接下來,在技術、網(wǎng)絡和頻譜的各個維度上,確定和討論了關鍵的技術經(jīng)濟因素,這些因素促使這種模式變革向著更具成本效益的PPDR通信交付模式的方向發(fā)展;谶@些技術經(jīng)濟因素,然后描述了未來移動寬帶PPDR通信系統(tǒng)的綜合系統(tǒng)視圖,并確定了其中關鍵的基本原理和組成模塊。最后,本章總結了目前正在為提供下一代移動寬帶PPDR通信鋪平道路的一些相關舉措。
第4章介紹了一些正在向LTE標準中引入的新功能和新特性。雖然LTE標準已經(jīng)成為支持大量PPDR行業(yè)移動寬帶應用(包括視頻傳輸)的合適技術,但是3GPP仍在開展相關工作,以改善這一標準并將其完全轉變?yōu)槿蝿贞P鍵型通信技術。首先,本章概述了3GPP和其他相關標準化機構在PPDR通信領域建立的標準化路線圖,并介紹了一些關于LTE技術和網(wǎng)絡的基礎知識。接下來,介紹了為滿足PPDR需求而引入的一系列增強,包括增強的群組通信引擎和任務關鍵一鍵通(Mission-CriticalPush-To-Talk,MCPTT)功能、設備到設備通信(在3GPP規(guī)范中稱為鄰近服務)、隔離的LTE網(wǎng)絡操作、支持更高發(fā)射功率的設備以及用于應對容量擁塞的優(yōu)先化和服務質(zhì)量(QualityofService,QoS)控制功能。此外,還介紹了在LTE中引入的與無線接入網(wǎng)(RadioAccessNetwork,RAN)共享有關的增強功能,作為另一個潛在的技術引擎,可以促進PPDR和其他用途共享LTE網(wǎng)絡模式的部署。
第5章介紹了在專用和/或商用LTE網(wǎng)絡上,提供移動寬帶PPDR通信業(yè)務的網(wǎng)絡實現(xiàn)方案。
首先,對當前PPDR通信交付模式中的定義要素給出了一些相關的介紹性評論,討論了通過LTE實現(xiàn)從底層網(wǎng)絡單獨提供服務的可能性,以及“公共安全級”LTE網(wǎng)絡設計的預期特性。在此基礎上,對實現(xiàn)基于LTE的移動寬帶PPDR網(wǎng)絡可以采用的不同方案進行分類和介紹,強調(diào)了每一個方案的優(yōu)缺點。尤其是,考慮了部署專用網(wǎng)絡和使用公共網(wǎng)絡,以及采用它們的組合模式。
最后,本章對一些網(wǎng)絡架構設計和實現(xiàn)方面的內(nèi)容進行了深入的介紹,這些是不同交付模式最終得以實現(xiàn)的核心。尤其是,ETSI為整個系統(tǒng)開發(fā)的參考模型,旨在提供關鍵通信服務、商業(yè)和專用網(wǎng)絡之間的互聯(lián)、寬帶和窄帶傳統(tǒng)平臺的互通、可部署系統(tǒng)的互聯(lián)和衛(wèi)星通信的使用,以Ⅵ面向公共安全的寬帶移動通信:通往LTE技術之路及底層基于IP骨干網(wǎng)的連接服務和框架。此外,介紹了基于MVNO的解決方案,這是目前一些歐洲國家正在考慮作為一種可行的短期解決方案的方法。
第6章重點討論了與PPDR通信無線電頻譜有關的各個方面。首先,討論了目前在全球、區(qū)域和國家層面上負責頻譜使用和管理的主要監(jiān)管和法律文件,以及頻譜管理做法的模式和發(fā)展。
接下來,介紹了國際規(guī)則中關于PPDR通信協(xié)調(diào)頻率范圍的已有規(guī)定,以及該領域中預期的下一個關鍵里程碑。在此基礎上,本章深入探討了未來寬帶PPDR系統(tǒng)頻譜需求的特征,描述了用于計算頻譜需求的方法,并收集了世界各地不同組織開展的一系列評估結果。之后,針對PPDR通信當前頻譜的可用性,重點介紹了現(xiàn)有的頻譜分配,以及一些地區(qū)正在考慮的用于提供移動寬帶PPDR通信的候選頻段。最后,本章討論了PPDR通信的動態(tài)頻譜共享問題,作為補充專用頻譜分配的一種方式。給出了可能采用的共享模式分類,確定了每個模式中的關鍵原則,并討論了它們對PPDR使用的適用性。在此基礎上,進一步介紹了兩種可能采用的頻譜共享解決方案:一種基于許可共享接入(LicensedSharedAccess,LSA)制度的適用性,另一種利用對電視空白頻譜的次要訪問。
譯者序
原書前言
第1章 公共保護與救災通信1
1.1 背景和術語1
。.2。校校模夜δ芎徒M織2
。.3。校校模倚袆涌蚣芗巴ㄐ判枨螅
。.3.1 行動場景5
1.3.2。校校模倚袆涌蚣埽
。.3.3 PPDR行動中的通信參考點9
。.3.4。校校模倚袆铀璧耐ㄐ欧⻊眨保
1.4。校校模彝ㄐ畔到y(tǒng)14
。.4.1。校校模彝ㄐ畔到y(tǒng)一般需求14
1.4.2。校校模彝ㄐ偶夹g16
。.4.3 當前PPDR中使用的NBPMR
標準18
1.4.4 目前PPDR通信系統(tǒng)存在的
主要局限23
1.5 監(jiān)管和標準化框架28
。.5.1。桑裕赵趹蓖ㄐ蓬I域中的工作29
1.5.2 北美和拉丁美洲地區(qū)31
。.5.3 亞洲和太平洋地區(qū)32
。.5.4 歐洲地區(qū)33
參考文獻34
第2章 移動寬帶數(shù)據(jù)應用與
容量需求36
2.1 引言36
。.2 面向PPDR的數(shù)據(jù)中心、
多媒體應用37
。.2.1 視頻傳輸39
2.2.2 地理信息系統(tǒng)40
。.2.3 定位與跟蹤41
2.2.4 面向突發(fā)事件指揮的電子
第3章 未來移動寬帶PPDR通信系統(tǒng)63
第4章 面向PPDR通信的LTE技術97
第5章 面向PPDR通信的LTE網(wǎng)絡149
第6章。校校模彝ㄐ诺臒o線電頻譜197
附錄 英文縮略語239