1 背景介紹
近年來,滅火救援工作呈現出突發性強、技術要求高、處置難度大、作戰時間長等特點,尤其是跨區域協同作戰越來越頻繁，作為綜合應急救援隊伍的主力軍，公安消防部隊往往需要公安消防部隊調集多個隊伍聯合作戰，作戰方式也從平面、線式作戰向縱深、立體作戰轉變, 給指揮排程和應急通信保障工作提出了新的更高要求。
如何擷取災害現場的第一手資料為救援行動提供決策依據，如何在處置災害事故的過程中保證多個消防隊伍協同配合、指令暢通，關鍵在于解決消防部隊滅火救援現場的通信保障問題。
1.1 行業現狀
1、多部門協同作戰缺乏有效通信手段。在有社會相關力量參與的滅火救援行動中，由于沒有跨部門、跨行業的應急通信組織方案，日常溝通、現場通信和應急通信演練機制沒有建立，通信裝置頻率不一緻，導緻在救援現場不能通過電台進行協同通信，部門間直接、有效的綜合作戰體系不能及時形成，多數情況下隻能是消防部門唱“獨角戲”，極大地影響滅火救援統一指揮的效率。
2、部分應急通信裝備無法在實戰中發揮實效。近年來，消防部隊大力開展應急通信保障體系建設，總隊、支隊配備了短波電台、衛星便攜站、衛星通信指揮車等應急通信裝備。衛星便攜站操作複雜，環境要求高，需多人協同操作，鍊路建立需向部局申請配置設定帶寬，導緻難以在環境複雜的滅火救援現場展開應用；短波電台使用未建立有效的運作機制，為保證通信品質，通信頻道必須根據環境、地域來選擇，一旦發生重大自然災害，未預先規定使用頻道，難以有效進行跨區域遠距離通信。
1.2 行業需求
1、急需解決因基站信号品質及擁堵問題，所産生的低畫質傳輸。
2、要求對傳輸内容的加密，提高安全性
3、需要對系統支援硬體及軟體的更新
4、對硬體、軟體費用的減少
2 解決方案
本方案将裝置控制端通過無線網絡的方式與4G多卡聚合智能融合通信裝置連接配接将高品質實時視訊經由Internet傳輸至雲端進行處理，再推送到視訊播放端，真正實作高清無卡頓的随時随地直播、預判。
1、裝置可以滿足各類高帶寬、高可靠的網絡應用要求。通過軟硬體對接後，完成高清視訊4G無線傳輸。
2、多網融合，避免單網導緻的中斷風險。
GrassRouter多鍊路聚合融合通信裝置在消防行業領域應用解決方案
通過現場的采集終端，将監控視訊以及單兵回傳視訊通過多卡聚合視訊傳輸裝置實時傳送給指揮中心；同時進行雙向的語音通話；采用多卡聚合視訊傳輸裝置在營運商網絡環境差的情況下，保障最少單鍊路傳輸，確定視訊傳輸網絡的通暢；
多卡聚合裝置特點：
1. 多路聚合，網速保證
可聚合多路有線、5路/6路4G無線鍊路、1路5G鍊路，形成一條高速、穩定、安全的大容量上下行通道。支援移動/聯通/電信所有營運商無線網絡混用，支援專線/DAL有線鍊路、衛星鍊路。
2. 高穩定、便利性
前端傳送的資料可以對鍊路進行更好的優選和負載配置，進而有效規避資料盲發導緻的鍊路擁塞，最大限度利用所有可用信道，形成穩定的通信鍊路。
3. 高安全性
融合裝置将原始資料進行拆包、加密處理後，通過不同通道發送至服務端，根據每個通道通信能力動态調整各個鍊路負載，終端與服務端還内置VPN，做到資料多達4重保護，傳輸過程中任一通道的資料都将是無效的。
4. 工業級AP接入
裝置内置工業級AP子產品，适用于各種環境下的WIFI裝置接入/橋接等場景。
2.1 應用介紹
2.1.1 前指視訊彙聚應用
前指現場，需要與下端多個單兵終端、後方指揮中心進行通信，需接入多路視訊，對無線網絡的帶寬要求較高。依靠單卡/單網裝置，很難滿足應用要求，尤其在室外環境下，無線網絡複雜多變，更難以保障帶寬。該場景下使用多卡聚合智能聚合系統，提升無線網絡帶寬，保障業務應用。
優勢：
ü 多無線鍊路聚合，提升帶寬，保障業務穩定傳輸。
拓撲如圖所示：
GrassRouter多鍊路聚合融合通信裝置在消防行業領域應用解決方案
2.1.2 方案優勢
1) 全相容3G(WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000)、4G(TD-LTE、FDD-LTE)制式，支援平滑更新至5G網絡；
2）同時相容移動、聯通、電信三家營運商的網絡、支援多制式多SIM卡；
3）支援擴充以太網、無線區域網路WLAN等技術；
4）鍊路故障切換能力：鍊路融合中，移動、聯通、電信等營運商無線鍊路互相動态備份。當某一鍊路中斷時，其它成員能夠迅速接替其工作。啟用備份過程，切換可快速完成，對大部分應用都不會造成影響；
5）通過融合多種無線鍊路，其容量等于各無線鍊路容量之和；
6）資料傳輸安全可靠：可靠的資料傳輸：資料包在多個通道中同時發送，任一通道異常資料将動态調整至其他通道，不影響整體資料傳輸；安全的傳輸方式：把原始資料包拆分後選擇不同的網絡接口同時發送，截獲任意一路資料無法還原本來資訊；傳輸鍊路加密：所有資料包傳輸過程中加載私有協定傳送至伺服器，經過伺服器還原後再發送至各平台；提供使用者真實位址隐藏，靜态源位址，資料加密能力；
7）使用MPTCP多路徑TCP傳輸，聚合效率不低于90%；
8）系統維護及管理,支援遠端管理；支援web通路模式，支援SNMP協定；可以對系統的配置通過網絡進行遠端更改；系統故障時可遠端方式診斷和修複。
9）安全傳輸：認證、授權、加密
3 典型案例
3.1 案例介紹
XXX消防總隊實時指揮平台建設方案
本次建設的XXX消防總隊、支隊實戰指揮平台均部署于指揮排程網，橫向與網際網路通過安全邊界實作資料共享與交換。
指揮排程網内，XXX消防總隊資料中心通過部署的雲計算中心和大資料平台承載XXX消防總隊實戰指揮平台相關業務應用，實作部局、總隊、支隊平台三級平台縱向聯網應用，指令上下貫通，資料彙聚共享；城市重大事故及地質性災害事故救援現場的圖像、語音和資料通過3G/4G/衛星等無線通信網絡，彙聚到XXX消防總隊、支隊指揮排程網，并逐級向上彙聚到消防局實戰指揮平台。
消防資訊網内，XXX消防總隊現有的一體化業務資訊系統按照統一資料彙聚接口，實作基礎資料向XXX消防總隊實戰指揮平台的彙聚。
網際網路内， XXX消防總隊通過部署實戰指揮平台涉消輿情、預警資訊對接通路、視訊通等網際網路服務，向總、支隊移動作戰終端和專職隊、微型消防站終端提供對接服務，網際網路采集的資料資源以及物聯網終端采集的資料通過安全邊界進入實戰指揮平台雲計算中心和大資料平台。
實戰指揮平台網絡架構圖
GrassRouter多鍊路聚合融合通信裝置在消防行業領域應用解決方案
消防前指方案拓撲圖
GrassRouter多鍊路聚合融合通信裝置在消防行業領域應用解決方案
3.1.1 方案意義
Ø 如果現場單兵信号不好，無法流暢傳輸視訊，實戰平台通過多卡聚合視訊傳輸系統實時展示現場通過手機采集的短視訊、語音和圖像等資訊。
Ø 通過現場的采集終端，将監控視訊以及單兵回傳視訊通過多卡聚合視訊傳輸裝置實時傳送給前方指揮中心，實戰指揮平台通過與城市重大事故及地質性災害事故兩大應急通信系統對接，可以給上司提供災害現場直覺的音視訊資訊。