后TETRA时代：用于应急响应的下一代移动网络

 

在当今世界，公共安全专业人员需要能够在任何地方使用的现代通信系统——包括偏远地区、地铁站和地下停车场。

虽然 TETRA 标准在过去十年中很好地服务于紧急服务通信，但它已不再适用。在智能手机、即时通讯和谷歌地图时代，TETRA 手机实际上是一种美化的对讲机服务，具有有限的消息传递功能，而且笨重且昂贵得离谱，无法为紧急服务提供适当的工具。随着政府为关键通信寻找更便宜、更好和更智能的通信解决方案，替换陈旧且昂贵的 TETRA 网络的计划已经在进行中。

在一个充斥着自然灾害、事故、犯罪和恐怖主义暴行的世界中，我们的警察、护理人员和消防员需要使用现代通信系统，该系统将高速、可靠和安全的宽带语音和数据服务相结合手机，使他们能够使用现代应用程序进行群组和视频通信、地图绘制和车队管理。

那么解决方案是什么？

采用基于行业标准的分散式移动网络基础设施是一种开始受到关注的想法。移动边缘计算 (MEC) 乍一看可能是革命性的，但实际上它更像是一种进化，因为这种方法使用与商业移动网络相同的移动标准——并提供所有随之而来的好处。但 MEC 不使用集中式星型拓扑，而是提倡分散式核心移动网络。基本上，MEC 旨在将互联网拓扑（一种分散的网状网络与星型拓扑相结合）应用于移动网络的架构。

这种分散式方法还利用了 NFV/SDN（网络功能虚拟化/软件定义网络）的优势，使过去需要大型专用硬件机架的核心移动网络能够在简单、廉价的商品硬件上运行。以分布式形式将核心移动网络带到网络边缘的好处包括：强大的弹性、更低的延迟和与传统星型架构相比减少高达 50% 的回程流量，并且成本显着降低由于 NFV/SDN。

 

使用此模型，核心 LTE 网络的所有功能 – EPC（演进分组核心） – 都在位于或集成到小型蜂窝和基站的标准 Linux 硬件上运行的软件中实现。在单元上运行 EPC 并使用网状拓扑将该单元与许多其他单元连接起来，创建了一群自主的、功能齐全的移动网络。如果其中一个单元出现故障，则网络的其余部分保持运行：具有内置的弹性。

分布式架构还通过使某些移动网络本身具有移动性，使其更具成本效益并且更容易覆盖一个国家的整个陆地。与其用大量 LTE 无线电塔覆盖该国的偏远地区，小型且廉价的基于网状网络的 LTE 蜂窝可以安装在警车和消防车中——确保偏远地区的急救人员按需进行通信。真正意义上的移动网络还可以将覆盖范围扩展到城市中固定基础设施未覆盖的区域，例如地铁、停车场或建筑物内部。

分布式、基于网状网络的 LTE 网络，可以在小型且具有成本效益的硬件上高效运行，同时提供核心 LTE 网络的完整功能。例如，在标准笔记本电脑上运行，从而可以将其放入车辆中，连接一个小型天线，并拥有一个安全、有弹性的车内移动网络。

与其他基于 LTE 的架构一样，这种方法的美妙之处在于可以部署标准智能手机和平板电脑，其成本仅为TETRA 对讲机成本的一小部分，并且可以装载专业且高度有效的应用程序。例如，一名警察可以立即将犯罪现场的视频从他的智能手机发送给基地的同事。

如果一个单元出现故障，其他单元将继续工作，因此人员可以在漫游时通过水平切换简单地切换到正常工作的单元。更具移动性的是，它可以安装在背包中并携带到地铁或移动通信不可用或中央网络出现故障的远程位置。

总之，将移动网络移动到边缘并使用网状网络连接弹性、自主、自组织的公共安全网络肯定会带来颠覆性的影响。与过去许多成功的颠覆性方法一样，它基于现有的基于标准的技术，提供更多好处，并且还具有从根本上降低部署和维护成本的潜力。

摩托罗拉最近以 12 亿美元收购英国的 TETRA 运营商 Airwave 就凸显了公共安全是一项大生意。在一个日益受到公共部门预算限制以及威胁和攻击激增的世界中，我们的公共安全组织承受的压力比以往任何时候都大。也许这种颠覆性的方法正是帮助他们帮助我们所需要的。