4G通信技術(shù)是第四代的移動(dòng)信息系統(tǒng)，是在3G技術(shù)上的一次更好的改良，其相較于3G通信技術(shù)來說一個(gè)更大的優(yōu)勢(shì)，是將WLAN技術(shù)和3G通信技術(shù)進(jìn)行了很好的結(jié)合，使圖像的傳輸速度更快，讓傳輸圖像的質(zhì)量和圖像看起來更加清晰。在智能通信設(shè)備中應(yīng)用4G通信技術(shù)讓用戶的上網(wǎng)速度更加迅速，速度可以高達(dá)100Mbps。

4G通信技術(shù)以之前的2G、3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)，在其中添加了一些新型技術(shù)，使得無線通信的信號(hào)更加穩(wěn)定，還提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，而且兼容性也更平滑，通信質(zhì)量也更高。而且4G通信中使用的技術(shù)也先進(jìn)于2G、3G通信，使得信息通信速度變快。 [2]從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的角度看，按照國際電信聯(lián)盟(ITU)的定義，4G靜態(tài)傳輸速率達(dá)到1Gbps，高速移動(dòng)狀態(tài)下可以達(dá)到100Mbps。 [11]4G通信技術(shù)基于3G通信技術(shù)基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化升級(jí)、創(chuàng)新發(fā)展而來，融合了3G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并衍生出了一系列自身固有的特征，以WLAN技術(shù)為發(fā)展重點(diǎn)。4G通信技術(shù)的創(chuàng)新使其與3G通信技術(shù)相比具有更大的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。首先，4G通信在圖片、視頻傳輸上能夠?qū)崿F(xiàn)原圖、原視頻高清傳輸，其傳輸質(zhì)量與電腦畫質(zhì)不相上下;其次，利用4G通信技術(shù)，在軟件、文件、圖片、音視頻下載上其速度最高可達(dá)到最高每秒幾十兆，這是3G通信技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)這也是4G通信技術(shù)一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì);這種快捷的下載模式能夠帶來更佳的通信體驗(yàn)，也便于日常學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)資料的下載;同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)高速便捷的發(fā)展背景下，用戶對(duì)流量成本也提出了更高的要求，從當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)通信收費(fèi)來看，價(jià)格較高，但是各大運(yùn)營商針對(duì)不同的群體也推出了對(duì)應(yīng)的流量優(yōu)惠政策，能夠滿足不同消費(fèi)群體的需求。

4G/5多卡聚合融合通信設(shè)備在應(yīng)急行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用解決方案 1 背景介紹

我國是災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)的國家，為防范化解重特大安全風(fēng)險(xiǎn)，健全公共安全體系，整合優(yōu)化應(yīng)急力量和資源，推動(dòng)形成統(tǒng)一指揮、專常兼?zhèn)?、反?yīng)靈敏、上下聯(lián)動(dòng)、平戰(zhàn)結(jié)合的中國特色應(yīng)急管理體制，提高防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定，國家成立了應(yīng)急管理部、省、市、縣四級(jí)應(yīng)急管理部門。

1.1 行業(yè)現(xiàn)狀

由于衛(wèi)星通信本身的短板無法避免，比如鏈路費(fèi)比較貴、帶寬不足、在有遮擋和天氣不好的場(chǎng)景下無法建立通信等問題，并且在移動(dòng)場(chǎng)景下幾乎無法使用。

近兩年通過公眾無線4G通信，很多場(chǎng)景下已經(jīng)解決了視頻、語音等需求。但是單一運(yùn)營商無法做到100%信號(hào)全覆蓋，在應(yīng)急事件或者人流量大的情況下更是束手無策，在大部分場(chǎng)景下，單個(gè)鏈路的通信能力會(huì)急劇下降，依托單個(gè)鏈路實(shí)現(xiàn)大容量信息的快速傳送變得極為困難。

1.2 行業(yè)需求

1、急需解決因基站信號(hào)質(zhì)量及擁堵問題，所產(chǎn)生的低畫質(zhì)傳輸。

2、要求對(duì)傳輸內(nèi)容的加密，提高安全性

3、需要對(duì)系統(tǒng)支持硬件及軟件的升級(jí)

4、對(duì)硬件、軟件費(fèi)用的減少

2 解決方案

本方案將使用4G多卡聚合融合通信設(shè)備，通過聚合多個(gè)小容量通道形成一個(gè)大容量通道，把數(shù)據(jù)先拆包再組包，中間傳輸經(jīng)由多個(gè)不同的鏈路實(shí)現(xiàn)，把大的數(shù)據(jù)高速、穩(wěn)定、安全的傳送至云端(軟部署)，可達(dá)到高安全、大帶寬、業(yè)務(wù)不中斷。

多卡聚合應(yīng)急行業(yè)解決方案

用戶數(shù)據(jù)(IP報(bào)文)發(fā)送給聚合通信設(shè)備，設(shè)備收到用戶報(bào)文后，將整個(gè)報(bào)文作為 一整塊數(shù)據(jù)(payload)進(jìn)行加密，重新加上新的 IP 頭(加密隧道的 IP 頭，目的地址統(tǒng)一為聚合服務(wù)器的 IP 地址)，通過多個(gè)物理通道同時(shí)發(fā)送給聚合服務(wù)器。

聚合服務(wù)器收到報(bào)文后，除去隧道 IP 包裝，并對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解密，得到用戶原始的 IP 報(bào) 文，對(duì)用戶 IP 報(bào)文重新排序，恢復(fù)用戶原始的 IP 流，之后根據(jù)用戶 IP 中的目的地址，按照正確的順序發(fā)送給用戶最終想要到達(dá)的服務(wù)器。

2.1 應(yīng)用介紹

2.1.1 車載應(yīng)急指揮應(yīng)用

通信應(yīng)急指揮車可作為前指作戰(zhàn)中心，亦可作為作戰(zhàn)單元，接受指揮中心統(tǒng)一調(diào)度，其應(yīng)用包括視頻會(huì)議，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控視頻回傳、指揮調(diào)度等。這就要求通信應(yīng)急指揮車在室外環(huán)境，特別是車載移動(dòng)場(chǎng)景，有較高的上行帶寬，滿足高清視頻傳輸，同時(shí)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，有較高的需求。通過使用智能聚合設(shè)備，滿足了通信應(yīng)急指揮車的數(shù)據(jù)傳輸要求。

優(yōu)勢(shì)：

ü 多個(gè)無線鏈路聚合，提供足夠的上行帶寬。

ü 車載移動(dòng)環(huán)境下，無線傳輸高可靠性。

ü 多運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)融合，避免單運(yùn)營商基站切換/信號(hào)劣化導(dǎo)致的中斷風(fēng)險(xiǎn)。

拓?fù)淙鐖D所示：

多卡聚合解決方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?

2.1.2 應(yīng)急指揮箱配合應(yīng)用

該應(yīng)用場(chǎng)景，智能聚合設(shè)備與公安系統(tǒng)中廣泛采用的單兵應(yīng)急指揮箱配合使用，由于室外作戰(zhàn)環(huán)境較復(fù)雜，各運(yùn)營商各區(qū)域、地段網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況不一，單一運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)很難滿足應(yīng)用需求。同時(shí)，在群體事件、人員密集區(qū)域，無線信道十分緊張，智能聚合設(shè)備可由幾個(gè)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)鏈路獲取信道資源，最大程度保障業(yè)務(wù)暢通。

優(yōu)勢(shì)：

ü 室外無線環(huán)境高適應(yīng)性。

ü 多網(wǎng)融合，避免單網(wǎng)導(dǎo)致的中斷風(fēng)險(xiǎn)。

ü 極大提高業(yè)務(wù)帶寬，提升業(yè)務(wù)穩(wěn)定性。

ü 搶信道能力強(qiáng)。1. 數(shù)據(jù)速度：

4G： 4G通信技術(shù)最大的特點(diǎn)之一是其高速數(shù)據(jù)傳輸能力。通常，4G網(wǎng)絡(luò)的下載速度可達(dá)每秒數(shù)十兆比特(Mbps)，適用于流暢的高清視頻流、在線游戲和快速下載文件。

5G： 5G網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)速度方面邁出了巨大的一步。它可以提供數(shù)千兆比特每秒(Gbps)的下載速度，甚至在擁擠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下也能維持較高速度。這意味著用戶可以更快地下載大文件、無縫觀看8K視頻，以及享受增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)體驗(yàn)。

2. 延遲：

4G： 4G通信的平均延遲通常在20毫秒至50毫秒之間。這對(duì)于一般的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠快，但對(duì)于需要低延遲的應(yīng)用，如在線游戲和視頻會(huì)議，仍然有一些限制。

5G： 5G引入了極低的延遲，通常低于1毫秒。這種低延遲對(duì)于實(shí)時(shí)互動(dòng)應(yīng)用非常重要，使得在線游戲更加流暢，視頻會(huì)議更具交互性，自動(dòng)駕駛汽車更安全，醫(yī)療遠(yuǎn)程手術(shù)更可行。