基本介紹
- 中文名：專網通信
- 外文名：Private network communication
- 本質：通信網路
介紹,系統架構,專網技術,無線技術,安全威脅,安全防護,業務需求,功能需求,市場規模,發展方向,
介紹
專網通信是指為政府與公共安全、公用事業和工商業等提供的應急通信、指揮調度、日常工作通信等服務。是指在一些行業、部門或單位內部,為滿足其進行組織管理、安全生產、調度指揮等需要所建設的通信網路。
隨著近幾年國內電信業的迅猛發 專網通信的網路規模迅速壯大，技術水平與公網基本保持了同步發展，逐步成為電信市場的一支重要力量。專網系統是公網不容忽視的大客戶，也是公網的合理補充。
系統架構
專網無線通信系統可分為如下三個層級：
終端層：最終用戶所使用的手持終端、車載終端，以及用於數據採集和上傳的數傳終端等，通過系統層所提供的空中接口接入系統實現通信。
系統層：包括無線接入基站、核心交換中心及其他對外網關設備，系統層完成終端的空口接入，呼叫信令的處理、語音編解碼以及業務數據（語音、簡訊）的路由交換等功能，並通過對外網關設備與外網聯通，此外，系統層還提供豐富的套用層接口，以便針對客戶實際場景和需求，基於系統層進行套用層設備的二次開發工作。
套用層：有基於系統層開放的套用層接口、根據用戶套用場景開發的套用設備，典型的套用層設備有調度台、錄音設備、GIS等。
在系統層和套用層方面，當前主流的專網系統供應商均已採用成熟的商業伺服器作為核心交換中心、網管設備及套用層設備的硬體平台。隨著虛擬化技術的成熟，未來也將逐漸過渡到企業客戶的數據中心或雲平台。
專網技術
1、LTE技術
LTE（Long Term Evolution）技術採用的是多種技術、多點協作、自組織網路等方式，達到高峰值速率，是這一種高效的信道編解碼技術。並注重保證系統的安全性，具有極強的環境適應能力，並支持大量的業務類型。例如，隨著城市軌道交通快速發展，現有車地無線通信技術已經不能滿足軌道交通業務發展的需求。與此同時，LTE已經成為移動通信發展趨勢，在經過軌道交通行業的行業匹配後，LTE無線專網無論是抗干擾性、高速移動狀態下大頻寬以及多業務QoS的保障上，都能夠滿足軌道交通業務需求。因此，河南鄭州捷運1號線即利用LTE技術的端到端解決方案提供能力，精心設計了乘客信息系統+車載視頻監控一網承載方案，為改善鄭州捷運一號線乘車環境、提升運營安全與效率提供了有利保障。
2、PDT技術
數字集群標準PDT（專業數字集群標準，Private DigitalTrunking）是一種專網通信標準，它吸收了其他數字集群的優點，同時根據是集套用環境進行開發，更為注重安全保密性。支持端到端話音、數據加密，網路安全性強。新疆八個地州即實施PDT警用數字集群網改造項目，建設PDT數字集群通信網路，成為全國第一個實現超大區域覆蓋、多中心聯網的PDT數字集群網路。在處理應急突發事件時，該PDT數字集群網可滿足各部門協同作戰、統一指揮的需要，提高了一線作戰部隊的執行能力，節約了客戶重複建網的成本，使得北疆在應對應急處突、反恐救援、重大活動安保等任務時做到科技化、信息化，助力整個北疆的指揮調度能力邁上一個新台階。
3、McWill技術
McWill技術兼具SCDMA和OFDMA的雙重優點，具有較強的對抗相鄰小區干擾的能力，可以有效提高系統同頻組網能力。McWiLL技術由於系統本身的先進性，可用頻寬更高，用戶能夠體驗到更多的新業務，同時McWiLL系統支持深度定製，能夠根據市場需求快速定製業務模式和產品形態，這些都是其他運營商所無法比擬的顯著優勢。例如，中國移動通信集團公司即利用McWiLL技術自身覆蓋範圍廣、非視距效果好、建網成本低、建設周期短、施工維護難度小、抗高低溫等優勢，實現了對西藏多個農村地區的無線信號覆蓋。為西藏有關黨政部門行政辦公、遠程黨員教育、維穩處突、應急指揮以及重點行業、企業信息化建設提供了高效的信息通信保障，很好地促進了西藏農村地區信息化的全面快速發展。
無線技術
1、窄帶數字集群標準代表——TETRA
數字集群中比較有代表性的是TETRA技術，TETRA是ETSI制定的數字集群標準，是第一個在制定之初就以調度指揮作為目標的數字集群標準。這個技術也是全世界套用最為廣泛的窄帶數字集群技術，除了北美(主要是美國、加拿大)、日本市場占有率較低外，在其他地區基本都占有優勢，在歐洲則是占據統治地位。世界上的主流TETRA廠商基本都在歐洲，歐洲很多國家都有覆蓋全國的TETRA網路。在我國北京、廣州、深圳、上海、南京等城市均擁有TETRA城市網；另外，在我國捷運、港口、機場、礦山、大型工廠等行業擁有自己的TETRA網路，TETRA網路較為普及。
2、警用數字集群技術——PDT
PDT是公安部科信局在2010年發布的一種警用數字集群標準，可滿足多數集群通信行業用戶的需求。PDT標準主要定位於公共安全、公共事業、工商業等專業用戶群體。PDT標準以中國公安市場為基礎，兼顧不同級別用戶需求及網路實際建設需要，既支持低成本單基站系統通信，也能做到高效的大區制覆蓋，滿足全國範圍公安應急通信指揮網的建設要求。在地震、風災、社會治安等緊急突發事件中，能迅速接入公安現有GIS調度平台，實現靈活組網、高效率指揮調度、高質量語音及數據傳輸等功能，並具有迅速回響、安全保密的特點。
3、B.TrunC寬頻集群通信
B.TrunC寬頻集群通信是基於TD—LTE的“LTE數字傳輸+集群語音通信”專網寬頻集群系統標準。2015年，B.TrunC寬頻集群通信成為ITu推薦的首個支持點對多點語音和多媒體集群調度的公共安全與減災套用的LTE寬頻集群標準。在保證兼容LTE數據業務的基礎上，增強了語音集群基本業務和補充業務，以及多媒體集群調度等寬頻集群業務功能，具有靈活頻寬、高頻譜效率、低時延、高可靠性的特徵，能夠滿足專業用戶對語音集群、寬頻數據、應急指揮調度等需求。
4、WLAN相關標準
近20年來，區域網路技術最蓬勃的非WLAN技術莫屬。WLAN有許多對應的接入規範，均在IEEE 802.11系列標準之中，目前已經發布的系列標準有IEEE802.11 a/b/g/n/ac等，業內最關注的是802.11ax標準化情況。802.11ax，也稱為高效無線網路(High Efficiency Wireless，HEW)，通過一系列系統特性和多種機制來增加系統容量(包括使用了MU-MIMO技術，物理層採用OFDMA等)，使用戶獲得更好的體驗，尤其是在密集用戶環境中，為更多的用戶提供一致和可靠的數據吞吐量。802.11ax無疑是繼802.11ac技術之後最有潛力的寬頻無線通信技術，高通公司已經發布了802.11ax商用晶片，為該技術進人實際商用奏響了進行曲，但該標準的正式公布可能預計將推遲到2019年。
5、McWiLL、WiMAX等
McWiLL是國內北京信威通信自主研發的移動寬頻無線接人(BwA)系統，也是SCDMA綜合無線接人技術的寬頻演進版，能為行業客戶提供多種滿足不同層次需求的行業專網套用。wiMAX以IEEE 802.16的系列寬頻無線標準為基礎，能提供面向網際網路的高速連線，具有QoS保障、傳輸速率高、業務豐富多樣等優點。
安全威脅
1、核心軟硬體自主開發能力弱
我國科學技術的發展帶動了專網通信的發展，也拉近了我國與西方已開發國家之間的距離。在專網通信工作中，主機板晶片組、CPU晶片及計算機軟體等電腦主要硬體，以及信息系統和資料庫系統，這些主要由國外製造。由於硬體與軟體系統中存在漏洞，會對專網通信工作的網路安全帶來巨大風險。就算我國自主生產了龍芯CPU等，但是其多執行緒操作、信息處理能力及計算能力等，都難以滿足專網通信的需求。由此可見我國核心軟硬體自主開發能力弱，無法讓網路通信和信息系統軟硬體保持獨立。
2、病毒感染風險較大
因為系統軟體存在漏洞和缺陷，會出現計算機病毒，並對計算機造成破壞，影響其存儲的數據和正常使用功能，計算機不能順利工作，自我複製、傳播功能及代碼功能受到阻礙。尤其是惡性病毒帶來的破壞最大，在進入計算機系統後，一旦造成破壞則很難修復。如果專網通信計算機感染惡意程式，會在很短時間內改寫數據，嚴重威脅著通信網路的安全，病毒會破壞整個專網通信工作。
3、信息傳輸安全性較差
專網通信系統裡面很多涉密信息極易被惡意偵聽，從而造成出現泄密，信息在傳播期間會通過網路節點，信息被假冒或惡意修改以後。主要在這些網路節點上形成。網路節點在未通過授權的狀況下，會直接修改傳輸中的涉密信息，之後繼續傳輸到網路中，如此一來極易為網路節點上的通信帶來惡劣影響。所以從當前專網通信涉密信息傳輸來看，安全性和可靠性還有待進一步提升。
4、防火牆存在漏洞
在專網通信工作中經常發現，網路在防火牆的保護之下，還是會有病毒入侵，黑客攻擊現象也依然存在。對此專網通信工作中主要採取“物理隔離”的方式，加強對網路的防護，不過也存在以下弊端：（1）安全性不高，PC軟硬體平台是現階段主要使用的計算機系統，該系統比較脆弱。（2）可靠性不強。（3）啟動時間過長，與PC差不多，通常花費的時間為1～2min。
安全防護
1、使用路由器與VPN技術
路由器是一種網路節點設備，可以實現網路拓撲結構與兩個重要節點易購網路的連線，通過路由器能夠完成專網通信內部網路與外部網路的全部操作，同時可以管理與控制未知地址信息、廣播數據信息等，從而有效保護網路信息的安全。當前專網通信一般選用中興、華為等公司的產品，其安全性能夠得到保障，可以確保專網通信網路的安全口I。而VPN技術主要有隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術和身份認證技術，能夠保護數據通信安全。
專網通信
2、安裝病毒防範軟體和防火牆
對於專網通信工作中面臨的病毒安全，其安全隱患不容忽視，專網通信網路要安裝並及時更新病毒防範軟體和防毒軟體：採取先進的病毒預防技術、病毒檢測、病毒消除技術和防火牆等，如此方可及時檢測並消除出系統和數據檔案中的病毒。防火牆能夠有效保護專網通信安全，入侵者想要接觸目標計算機，首先要穿越防火牆的安全防線，通過安裝防火牆，可以控制網路節點上傳輸的數據信息，同時加以審核並過濾IP位址等，這樣能夠確保網路通路不受影響。
3、安裝入侵檢測系統
入侵檢測系統是對防火牆和路由器的技術補充，特別是在專網通信網路中安裝入侵檢測系統以後，可以實時保護整個網路並追蹤攻擊行為，讓系統管理員的安全管理能力得到擴展，如安全審計、監視、攻擊識別和回響等，並能夠提升專網通信工作中涉密信息的安全性，保證專網通信網路的穩定。入侵檢測系統可以收集專網通信網路中關鍵節點的信息，同時加以分析。入侵檢測系統是防火牆之後的又一道防禦措施，可以在保證網路性能不受影響的狀況下監測網路，從而有效減少網路威脅。網路誘騙系統是一種較為典型的入侵檢測系統，主要利用軟體虛擬的網路環境，在虛擬環境裡面引入黑客，這樣可以迅速檢測到其入侵行為，為系統的安全運行提供有力保障。
4、採用漏洞掃描技術
通常而言，基於網路的漏洞掃描工具是一種漏洞信息收集工具，能夠按照各種漏洞特點，構造網路數據包，發給網路中的一個或多個目標伺服器，以判定某個特定漏洞是否存在。計算機漏洞掃描安全掃描器具備安全掃描、計算機系統代碼等功能，可以編譯並分析大量運行著的數據，將計算機中的漏洞查找出來，並提醒用戶儘快修復漏洞，防止系統內的漏洞被不法分子利用。在專網通信網路中，漏洞掃描技術要與防火牆、入侵檢測系統配合使用，可以提升網路安全性。在對網路進行掃描以後，網路管理員可以及時掌握網路安全設定與運行的套用服務情況，找到存在的安全漏洞，對網路風險等級作出合理評估。網路管理員利用掃描後的結果，對網路安全漏洞與系統內的錯誤設定加以更正，避免漏洞被黑客利用。防火牆與網路監視系統屬於被動防禦措施，而漏洞掃描技術屬於主動防禦措施，可以防止網路被黑客攻擊。
5、規範專網通信網路使用者行為
專網通信工作中的網路安全隱患除了有網路系統風險隱患以外，網路使用者的不規範行為也會增加網路風險隱患。專網通信單位要儘快制定完善的安全管理制度，安排專業人員負責管理網路的安全運行，同時設立通信工作行為規範準則，加大對網路使用者工作行為的管理力度，讓網路使用者的行為能夠更加規範。此外專網通信單位應儘快培養一批網路信息安全人才，定期組織開展信息安全技術培訓，增強工作人員的通信安全意識，以此培養出足夠的通信技術專業人才，確保他們掌握專網通信網路安全防範的應急處理技術。具備網路防禦與網路進攻等能力，從整體上提升專網通信工作中的網路安全防護水平。
業務需求
隨著經濟社會發展，國內外諸多的政府部門或行業提出了對無線專網的需求，發展了包括政務、公共安全、城市管理、應急通信、公共服務以及城市軌道交通、電力等一系列的無線專網。
1、電子政務
通過無線專網擴展政府的日常辦公場所，行政部門的檢查、執法、檢驗所產生或需要的信息數據均可以在現場實時上傳或下載。通過現場無線辦公，提高政務處理的實時性和效率。同時，專網套用可推動政府機構工作流程的重組最佳化，提升政府運作效率。
2、公共安全
公共區域的安全數據信息經過無線攝像頭、感測器、移動終端等前端設備採集，通過無線專網，實時傳回指揮中心，供指揮人員了解現場狀況，並通過無線專網將決策指令實時傳達到附近執勤人員，確保城市公共安全。
3、應急聯動
現階段城市各部門的無線通信系統大多獨立建設，技術制式、標準、架構多樣，彼此之間難以互聯互通，通過寬頻無線集群專網的建設和共網套用，可以實現跨部門信息數據的實時融合、共享。無線專網能助力城市重大活動和應急事件保障的跨部門聯動指揮。
4、城市管理
城市管理部門可以將現場執法、調度指揮、遙控遙測、故障警示等一些特殊部門的套用搭載在無線專網系統之上，實現快速、準確、高效的調度指揮信息化系統，提升城市管理智慧型化水平。
5、軌道交通
能更好地承載列車自動控制系統(CBTC)、視頻監控(CCTV)、緊急信息、乘客信息系統(PIS)、集群調度語音通信以及全自動駕駛模式乘客聯動視頻等城市軌道交通通信綜合業務需求，保證列車安全、高效運行，提高軌道交通網路化運營和自動化程度。
6、機場管理
開展航班定位監控、無線調度、移動視頻監控等民航專業化套用，滿足機場服務中移動語音、高清視頻、大容量數據傳送業務等需求，實現機場各駐場單位高效可靠的工作協調、生產調度、應急聯動等，提升民航服務質量。
7、其他
除以上需求外，高速公路、大中型企業、各地新區/開發區、以及遠程教育、醫療、水電氣服務、公共運輸等市民服務也對寬頻無線專網套用提出了廣泛的需求。
功能需求
1、集群語音業務
集群語音業務主要是滿足政府部門、企業集群指揮調度的需要，包括組呼、單工個呼、雙工個呼、廣播呼叫等語音調度業務，套用於需要協作的場合。
2、寬頻多媒體集群業務
與傳統窄帶集群業務相比，寬頻多媒體集群的接人頻寬有了較大提升，支持語音集群、圖片、視頻圖像等多媒體信息的指揮調度。
3、寬頻無線接人業務
寬頻無線接人業務主要以WLAN、LTE等技術為接人手段，滿足視頻通話、視頻回傳、視頻監控等業務需求。
值得注意的是，目前除了極個別用戶僅有集群語音業務的需求外，隨著4G移動通信系統的廣泛普及，僅依靠窄帶集群系統已經無法承載用戶對多媒體集群指揮調度業務的需求。在利用集群通信系統進行指揮調度的過程中，要求不僅要“聽得到”，還要“看得見”。寬頻多媒體集群業務和寬頻無線接人業務是大勢所趨，但寬窄帶融合併存是很長一段時間內的發展路徑。
市場規模
近幾年，隨著物聯網、大數據等新技術、新業態的廣泛套用，在公共安全、社會管理、應急通信等政府和行業物聯網套用領域，尤其是超高流量密度、超高連線數密度、超高移動性等多場景情況下，對海量信息接入和傳輸的安全性、可靠性、及時性提出了極高的要求。
繼2017年7月，國務院辦公廳公開發布《國務院辦公廳關於印發國家突發事件應急體系建設“十三五”規劃的通知》，2018年3月十三屆全國人大一次會議第四次全體會議，國務院機構改革方案提出，擬組建應急管理部，提升專網需求，將利好專網通信行業。
專網通信產品是各國公共安全部門實現有效指揮調度的必備裝備，一般要求大型組網和高性能產品，因此政府與公共安全市場是專業無線通信行業最大的細分市場，從中國來看，占比達到48%;其次，交通運輸、政府、軍隊等部門為了提高運營效率和保障安全，也普遍有配套專網設備的需求。
對於國內市場來說，摩托羅拉依然是市場主導者，2017年占據33%的市場份額，不過在信息安全的大背景下，中國在關鍵領域要求核心技術實現自主可控，信息各領域的國產化進程開始提速。專網通信因其套用領域特殊，以公共安全和關係國計民生的公用事業行業為主，採用自主智慧財產權的技術顯得更為重要。
據測算2018年其市場份額有所減少，原因不僅僅是摩托羅拉2018年在中國的業務拓展不順利，更是因海能達2017年對英國賽普樂集團和加拿大諾賽特公司的收購，以及2018年與甲骨文深度合作向全面數位化轉型等一系列動作，促使海能達後起之勢迅猛，2018年進一步提升市場份額。
過去，因捷運市場一直採用的全球通用的TETRA技術，摩托羅拉和歐宇航占據壟斷格局，2009年公開競標的全部10個城市的21條軌道交通線路中，摩托羅拉中標了其中20條線路的數字集群通信解決方案契約。2008年，公安部開始研究自主智慧財產權的PDT標準，並於2012年將其定為部標，2014年正式發文廢止TETRA標準。
發展方向
1、依法取得電信業務經營許可證，直接參與電信市場競爭
美國前國務卿基辛格曾說：“誰獲得了通信運營權，誰就等於擁有一台印鈔機”，一語道破了電信經營權將帶來的巨大商機。隨著我國企業體制改革的不斷深化，通信專網將本行業各企業通信部門進行整合重組，組建通信集團，利用原有的通信網路，依託國家壟斷行業獨有的資源優勢，在行業內進行電話網、電腦網、有線電視網的“融合”，整合成為一種整體資源優勢，積極向國家信息產業部申請電信業務經營權，直接參與電信競爭，將資源優勢轉化為經濟優勢。鐵通公司的正式掛牌經營，開專網通信依法取得電信經營權之先河，引來廣大消費者一片讚譽之聲。目前，電力通信、煤炭通信等專網也正在積極申請電信營業執照，專網通信向電信領域大舉進軍的序幕已經拉開。
2、與公網聯合，間接進軍電信市場
對於暫時無法直接獲取電信經營權的通信專網，可以利用各電信運營商間激烈的競爭，擇優聯合，間接參與電信競爭，提高贏利程度。總之，在以經濟全球化為背景、現代信息技術為基礎、網際網路為載體、電子商務為主導、中介服務為保障的網路經濟體系中，專網通信要向穩定的服務主體提供信息通信服務為基礎，積極參與社會市場競爭，必將有新的更大的發展。
