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文檔簡介
術(shù)書年前言當(dāng)前,伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)在垂直領(lǐng)域的縱深拓展,以及“揚(yáng)帆”行動升級、加強(qiáng)極端場景應(yīng)急通信能力建設(shè)等政策的相繼發(fā)布,需進(jìn)一步加大新業(yè)務(wù)的拓展力度以及提升公眾通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急服務(wù)能力,強(qiáng)化極端條件下現(xiàn)場應(yīng)急通信保障能力。公共安全、軌道交通、電力能源、應(yīng)急救援等行業(yè)關(guān)系到人民群眾生命財產(chǎn)安全以及社會平穩(wěn)運行。隨著5G專網(wǎng)的發(fā)展成熟以及行業(yè)應(yīng)用的普及,更需要采用先進(jìn)的關(guān)鍵任務(wù)群組通信(MCX)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來賦能行業(yè)、拓展應(yīng)急通信特色服務(wù)、促進(jìn)各網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間互聯(lián)互通,完善資源統(tǒng)籌與信息共享。QPP機(jī)制、異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)、安全可靠等能力,能夠解決傳統(tǒng)窄帶群組通信接入形式單一、傳輸載體受限等問題,構(gòu)建高安全、強(qiáng)保障的群組通信體系,面向公共安全、軌道交通等各行業(yè)提供全流程的調(diào)度和管MCXMCX技術(shù)的關(guān)鍵能力,創(chuàng)新構(gòu)建“1+4+2+N”技術(shù)體系;最后,結(jié)合典型應(yīng)用案例MCX相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案時提供參考和指引。本白皮書由中國移動攜手海能達(dá)、華為、中興、中興高達(dá)、諾基亞、善理、寶爾愛迪、東方通信、通號、愛立信等眾多行業(yè)合作伙伴共同編制。本白皮書的版權(quán)歸中國移動所有,未經(jīng)授權(quán),任何單位或個人不得復(fù)制或拷貝本建議之部分或全部內(nèi)容。目錄前言技術(shù)概述 01標(biāo)準(zhǔn)化歷程技術(shù)概述 01標(biāo)準(zhǔn)化歷程 03產(chǎn)業(yè)進(jìn)展 04國際產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 04國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 05技術(shù)體系及關(guān)鍵技術(shù) 06技術(shù)體技術(shù)體系 06關(guān)鍵技術(shù) 072.2.1.“1”套基礎(chǔ)底座 072.2.2.“4”大關(guān)鍵能力 102.2.3.“2”類通信模式 122.2.4.“N”種業(yè)務(wù)特性 14應(yīng)用1應(yīng)用1:江蘇無錫地鐵4號線項目 16應(yīng)用2:青島地鐵試點項目 16未來技術(shù)演進(jìn) 17總結(jié)與展望 18參考文獻(xiàn) 19縮略語列表 20參編單位 231概述技術(shù)概述關(guān)鍵任務(wù)群組通信(MissionCriticalService,MCX)是一種為公共安全、應(yīng)急救援、工業(yè)能源、鐵/中斷會危及生命或使重要資產(chǎn)處于危險中時,這項任務(wù)即為“關(guān)鍵任保障生命安全和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施穩(wěn)定運行。當(dāng)前主流群組通信技術(shù)主要包括窄帶數(shù)字集群技術(shù)和寬帶數(shù)字集群技術(shù)。陸地?zé)o線電系統(tǒng)(LandMobileTETRAProject25DMR和等四大主流窄帶數(shù)字集群技術(shù),廣泛應(yīng)用于構(gòu)建數(shù)字傳輸?shù)膶>W(wǎng)系統(tǒng),支持公共安全和工業(yè)領(lǐng)域的群組通信需求:TETRA:由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI)90PPDR(PublicProtectionandDisasterRelief,公共保護(hù)與救災(zāi))組織開發(fā)。由于其可靠性、高彈性和安全性,TETRA技術(shù)在關(guān)鍵通信市PPDR組織和多個行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。Project25(APCO90P25,應(yīng)用于北美、部分拉美以及澳新等國家,為他們的公共安全機(jī)構(gòu)提供服務(wù)。DMR:ETSI2TDMA解決方案,旨在為價格敏感的關(guān)鍵業(yè)務(wù)型客戶提供從傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)平滑遷移到數(shù)字系統(tǒng)的途徑。由于其價格優(yōu)勢,DMR在全球設(shè)備銷量中占據(jù)主導(dǎo)地位。PDT:PDTDMRTETRA技術(shù)優(yōu)點,最初旨在滿足我國警察特定需求。技術(shù)具有低運營成本、廣泛覆蓋和向后兼容等優(yōu)勢。目前,PDT已成為國家互聯(lián)互通和漫游網(wǎng)絡(luò)。寬帶數(shù)字集群技術(shù)從P12GEBrun(TrunkingCommunication,寬帶集群系統(tǒng)),3GPPMCX、5GMCX。CCSA制定和發(fā)布。作為一種寬帶數(shù)字集群通依托專用頻段能夠為行業(yè)用戶提供高效、可靠、安全的通信解決方案。支持語音、視頻、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的無縫融合,能夠滿足現(xiàn)代行業(yè)用戶對多媒體通信的多樣化需支持點對多點的傳輸機(jī)制,是國際上首個支持點對多點語音通話、點對多點視頻通話等應(yīng)用的寬具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力,支持廣域覆蓋和深度覆蓋;具備高安全性,采用端到端的加密技術(shù)和嚴(yán)格的用戶鑒權(quán)機(jī)制;支持網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性和穩(wěn)定性保障,支持多級冗余設(shè)計和故障自愈功能。該技2015年已被國際電信聯(lián)盟(ITU)采納為全球標(biāo)準(zhǔn),其開放的接口和協(xié)議也支持與其他通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通,為用戶提供了更廣泛的集成和應(yīng)用空間。MCX:4G用于關(guān)鍵任務(wù)通信相較于之前的集群專網(wǎng)技術(shù)具備明顯優(yōu)勢,一是覆蓋部署方面,4G技術(shù)能夠提供更高的帶寬,支持視頻實時傳輸、高清圖像回傳、傳感器數(shù)據(jù)高速采集等多媒體關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用;三是生態(tài)建設(shè)方面,設(shè)備制造商、解決方案提供商和應(yīng)用程序開發(fā)人員能夠構(gòu)成更強(qiáng)大的5G演進(jìn)的未來擴(kuò)展性,4G技術(shù)天然具備向5G5G6G等能力,為未來關(guān)鍵任務(wù)通信的智能化提供技術(shù)基礎(chǔ)。5GMCX5G技術(shù)的發(fā)展,移動寬帶網(wǎng)絡(luò)的邊界被推向新的水平,5G的強(qiáng)大功能也為關(guān)鍵任務(wù)通信帶來了新活力。3GPP20205GMCX(MCX)技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)制定,致力于技術(shù)增強(qiáng)研究,讓關(guān)鍵任務(wù)用戶之間合作更高效,提高應(yīng)急救援業(yè)務(wù)能力和AI、自動化等前沿技術(shù),創(chuàng)新性能監(jiān)控和服務(wù)保障能力,優(yōu)化用戶體驗。MCX基礎(chǔ)功能包括關(guān)鍵任務(wù)語音MCPTTMCVideo以及數(shù)據(jù)MCPTT5G緊急呼叫、離網(wǎng)運行、呼叫組管理、會話保持、位置共享等功能;MCVideo:支持視頻點對點通話、視頻組呼、視頻上拉、視頻推動等多種應(yīng)用場景,為用戶提供高品質(zhì)的視頻通信體驗;MCData:為關(guān)鍵通信用戶提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),支持多種傳輸方式,包括點對點傳輸和點對多點傳輸,并支持文本消息、圖片、視頻、文件傳輸?shù)榷喾N數(shù)據(jù)格式。標(biāo)準(zhǔn)化歷程3GPP2015MCX技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),滿足行業(yè)客戶寬帶化集群通信需求。3GPPSA6MCMCX應(yīng)用層之上的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)和接口3GPPRelease12Release18MCX標(biāo)準(zhǔn)化制定工作,Release19Release165GRelease18。技2,每個版本仍在持續(xù)演進(jìn)中。圖1關(guān)鍵任務(wù)通信技術(shù)演進(jìn)階段MCPTTRelease13MCDataMCVideoMCX系統(tǒng)互通互聯(lián)、高速鐵路和船舶集群業(yè)務(wù)協(xié)議等功能,Release12Release19的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容介紹如下:Release124GMCQCI值;Release13MCPTTIOPS;Release14MCVideoMCData標(biāo)準(zhǔn);Release15MCXMC系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)遷移和互通;開始支持鐵路集群領(lǐng)域的相關(guān)特性,首次引入多講者和功能號等核心功能的標(biāo)準(zhǔn)化支持;在廣播MBMSAPIeMBMS承載。MCX的基R15基本覆蓋,后面演進(jìn)版本更多的聚焦特性增強(qiáng)、問題修正等;Release16QoS調(diào)度等特性進(jìn)一步優(yōu)化,還針對關(guān)鍵任務(wù)場景中的安全監(jiān)控與審計需求,系統(tǒng)性的開展了合法監(jiān)聽和日志管理的技術(shù)研究工作,為公共安全、鐵路運營等場景提供合規(guī)性保障與網(wǎng)絡(luò)行為追溯能力。Release19基于此技術(shù)報告的方案,在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中引入了合法監(jiān)聽和日志管理;Release175GMCXRelease13首版本架構(gòu)設(shè)計時,MCX采取了應(yīng)用層業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)承載傳輸解耦的設(shè)計,因此原有的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)在遷移到5G網(wǎng)絡(luò)時,僅需對接5G核心網(wǎng)新接口,包括N5(策略控制)、Nmb2(群組管理)、N6(用戶面?zhèn)鬏敚?、Nudm、GC12Release17僅完成了技術(shù)報告,未引入標(biāo)準(zhǔn)支持。此外,IOPSMCIOPS標(biāo)準(zhǔn);Release185GMCX標(biāo)準(zhǔn);Release19SA1的需求對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善和增強(qiáng),并啟動制定MCX一致性測試規(guī)范和MCXServer測試規(guī)范。3GPP5MBS、D2D通信、NTN2030年能夠完成窄帶集群通信向?qū)拵Ъ和ㄐ诺恼w演進(jìn)或遷移。產(chǎn)業(yè)進(jìn)展國際產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀國際應(yīng)用情況MCPTT/Data/Vedio、HPUE和其他關(guān)鍵通信能力的逐步商用,在實時視頻、高分辨率圖像、多5G的網(wǎng)絡(luò)能力越來越被認(rèn)可。當(dāng)前,在公共安全領(lǐng)域MCXFirstNet和韓國的災(zāi)難安全通信網(wǎng),其他多國家也在逐步嘗試落地中,具體應(yīng)用情況如下:北美依托強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),對公共安全進(jìn)行了大量投資,建設(shè)了覆蓋全美的FirstNet國家級公共安全專用寬帶網(wǎng)絡(luò)。FirstNet3GPP標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建,專為應(yīng)急通信設(shè)計,核心頻段為700MHz蜂窩技術(shù),通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議、動態(tài)資源調(diào)度與多層級安全設(shè)計,形FirstNet40%25%。亞太地區(qū)也呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢,韓國已建成覆蓋全國的災(zāi)難安全通信網(wǎng),中國、東盟國家也逐步MCX4MCX關(guān)鍵任務(wù)項目等。其中,2017年啟動,2020700MHz技術(shù),為消防、警察、醫(yī)療等應(yīng)急部門設(shè)計,該系統(tǒng)已有效提升臺風(fēng)、山火等災(zāi)害的應(yīng)急響應(yīng)效率,并逐5GMCX融合。MCXMCX跨系統(tǒng)、跨網(wǎng)絡(luò)及跨國境大規(guī)模組網(wǎng)、互操作的問題。備受關(guān)注的是英國主導(dǎo)的ESN(EmergencyServicesNetwork)項目,該項目旨在替代老舊的模擬網(wǎng)絡(luò),為警察、消防、急救等應(yīng)急部門提MCX。ESN2015年啟動,計劃覆蓋全境,但目前面臨基站覆蓋不足、終端適配延遲等挑戰(zhàn),導(dǎo)致項目多次延期,當(dāng)前還未投入應(yīng)用。此外已成立國家級項目且還在不斷VIRVE2.0RakelG2RRF(RéseauRadioduFutur)、意大利公共BOSNet等。MCXMCX基礎(chǔ)設(shè)施,以增強(qiáng)公共安全,打擊犯罪和災(zāi)害救援能力。國際市場規(guī)模近年來,MCX國際市場規(guī)模因技術(shù)不斷演進(jìn)、全球安全需求不斷上升得到顯著增長,2024年市場規(guī)26820252026年,MCX的部署應(yīng)用率將接近50%,2030年市場規(guī)?;蛲黄?00592212%,其他地區(qū)也都正在規(guī)劃MC網(wǎng)絡(luò)。(數(shù)據(jù)來源:Omdia最新市場調(diào)查報告、MRFR《MCX2030預(yù)測》)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)已獲國際認(rèn)可,并在公安、交通等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。同時,3GPPMCX標(biāo)準(zhǔn)接軌,推動技術(shù)兼容性提升。MCXMCX需要為政府部門提供服務(wù),因此在服務(wù)器、終端芯片、操作系統(tǒng)、加密算法等都需盡快實現(xiàn)自主可控能力。當(dāng)前,MCX在我國主要應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域,2024MCX(含地鐵(LightRail2.0)5GMCX系統(tǒng),實現(xiàn)車地超低時延、高可靠通信,支持實時視頻回傳和智5GMCX車地通信超低時延、高可靠性及語音視頻融合調(diào)度能力。中國移動將聯(lián)合眾多合作伙伴在與國際標(biāo)準(zhǔn)保持一致的同時,致力于滿足客戶需求、提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力,同時提高安全性和自主可控性,實現(xiàn)高國產(chǎn)化,助力我國在全球關(guān)鍵通信領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。2關(guān)鍵技術(shù)2技術(shù)體系5G帶來運營商服務(wù)模式的重大變革,是從消費互聯(lián)網(wǎng)邁向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵鑰匙,中國移動為進(jìn)一5GMCX技術(shù)并構(gòu)建“1+4+2+N”技術(shù)體系,助力垂直行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新與發(fā)展。圖2中國移動MCX”1+4+2+N“技術(shù)體系“15GMCXMCPTT、MCVideo、MCData等多媒體通信業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的組網(wǎng)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)連接、業(yè)務(wù)處理等能力?!?”大關(guān)鍵能力包含優(yōu)先保障、標(biāo)識體系、業(yè)務(wù)連續(xù)和跨域融合:QPP(QoS、Priority、Pre-emption)5G網(wǎng)絡(luò)切片,確保任務(wù)關(guān)鍵型通信業(yè)務(wù)的高優(yōu)先級和可靠穩(wěn)定的傳輸;標(biāo)識體系:采用控制面和應(yīng)用面雙層融合標(biāo)識體系,為用戶與網(wǎng)絡(luò)提供端到端的雙向高安全保障;業(yè)務(wù)連續(xù):根據(jù)業(yè)務(wù)類別與優(yōu)先級,實現(xiàn)承載面、應(yīng)用面雙層多模式連續(xù)性保障;MCX系統(tǒng)間、MCX與異構(gòu)系統(tǒng)間的多網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)間融合互通,為企業(yè)跨區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)運營提供堅實支撐?!?”類通信模式:針對有網(wǎng)絡(luò)接入、無網(wǎng)絡(luò)覆蓋兩種場景,均可穩(wěn)定提供多媒體集群通信服務(wù),通過多樣化接入方式與適配多應(yīng)用環(huán)境,形成在網(wǎng)呼叫、離網(wǎng)呼叫通信模式,進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)實用價值?!癗”種業(yè)務(wù)特性:依托點對點呼叫、群組呼叫、動態(tài)組管理、數(shù)據(jù)共享、應(yīng)急調(diào)度等核心特性,在滿足客戶寬帶化群組通信、數(shù)據(jù)信息安全保障、跨部門系統(tǒng)協(xié)同等需求的基礎(chǔ)上,同步提供全流程調(diào)度與管理能力。關(guān)鍵技術(shù)“1”套基礎(chǔ)底座高可靠、高安全的核心訴求,以及各關(guān)鍵任務(wù)行業(yè)間互聯(lián)互通、協(xié)同運作的發(fā)展需求,MCX系統(tǒng)通MCPTT、MCVideo、MCData等多媒體應(yīng)用提供業(yè)務(wù)支撐能力。MCXMCX客戶端、5G核心網(wǎng)、SIP核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器(MC服務(wù)器、MC用戶數(shù)據(jù)庫、MC網(wǎng)關(guān)服務(wù)器)3所示:圖3MCX端到端網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖圖中各模塊分別介紹如下:MCX客戶端(MCXUE)MCXMCX緊急響應(yīng)、災(zāi)害救援等場景對通信高可靠、低延遲、快接入的核心訴求。5G核心網(wǎng)(5GC)5G核心網(wǎng)作為MCX網(wǎng)絡(luò)的“高速公路”,依托低延遲通信、廣播組播、QoS保障、移動性管理、安全通信等特性,為MCX網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)資源保障以及穩(wěn)定、可靠、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸。SIP核心網(wǎng)(SIPcore)SIPCoreMCXIMS核心網(wǎng)構(gòu)成,包含多個邏輯單元;提供代理路由、SIP加密、業(yè)務(wù)和應(yīng)用服務(wù)器選擇、用戶注冊管理等功能。應(yīng)用服務(wù)器MCMCMC(MC用戶數(shù)據(jù)庫)(MCPTT)(MCVideo)(MCData)MCMCMC網(wǎng)絡(luò)之間的互連,同時提供拓?fù)潆[藏,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。2.2.2“4”大關(guān)鍵能力優(yōu)先保障在網(wǎng)絡(luò)擁塞或緊急場景下,正常數(shù)據(jù)傳輸易出現(xiàn)延遲、丟包問題,而關(guān)鍵任務(wù)集群數(shù)據(jù)包一般攜帶應(yīng)急調(diào)度指令、實時業(yè)務(wù)協(xié)作等關(guān)鍵信息,傳遞受阻會直接導(dǎo)致應(yīng)急響應(yīng)滯后、核心業(yè)務(wù)中斷,嚴(yán)重情況下會危及生命或使重要資產(chǎn)處于危險中。針對上述痛點需求,MCX網(wǎng)絡(luò)需要具備完善的QPP(QCI+Priority+Pre-emption)保障機(jī)制、支持在專用網(wǎng)絡(luò)切片承載業(yè)務(wù),通過動態(tài)調(diào)整端到端參數(shù)、配置高搶占能力、通過專用網(wǎng)絡(luò)切片承載建立MCX業(yè)務(wù),從而確保在網(wǎng)絡(luò)擁塞或緊急情況下能夠優(yōu)先傳遞集群數(shù)據(jù)包。圖45GQoS流建立端到端參數(shù)動態(tài)調(diào)整為實現(xiàn)端到端參數(shù)動態(tài)調(diào)整,網(wǎng)絡(luò)側(cè)需能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求動態(tài)調(diào)整QoSQCIPriority接入優(yōu)先級。5G網(wǎng)絡(luò)可以通過策略控制功能(PCF)PCC5GQoS流的創(chuàng)建或修改。配置高搶占能力MCX/MC用MCQoSFlow級別的擁塞。5G核心網(wǎng)需要本地配置ARP值或與PCF交互設(shè)置確保MCX業(yè)務(wù)搶占能力,可配置最高優(yōu)先級1。專用網(wǎng)絡(luò)切片5G網(wǎng)絡(luò)按需為MCX業(yè)務(wù)提供專用網(wǎng)絡(luò)切片承載業(yè)務(wù),保障網(wǎng)絡(luò)資源隔離專用;同時可支持因切片而異的二級認(rèn)證和授權(quán),確保關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)先處理和安全隔離。標(biāo)識體系與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)相比,MCXMCX用戶MCXMCX用戶身份的私密性及關(guān)鍵任務(wù)執(zhí)行能力,也要保障普通用戶的基本通信權(quán)益。為實現(xiàn)上述場景需求,MCX構(gòu)建應(yīng)用面和控制面雙層融合的標(biāo)識體系。應(yīng)用面標(biāo)識MCX網(wǎng)絡(luò)通過構(gòu)建關(guān)鍵任務(wù)用戶身份標(biāo)識(MCID)、關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)標(biāo)識(MCserviceID)、關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)組標(biāo)識(MCservicegroupID)和關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)標(biāo)識(MCsystemID)四類核心標(biāo)識,建立用戶與網(wǎng)絡(luò)間的雙向多重認(rèn)證機(jī)制,為MCX網(wǎng)絡(luò)的高安全性提供了強(qiáng)有力的支撐。針對不同行業(yè)的差異化安全需求,MCX網(wǎng)絡(luò)可對上述四類應(yīng)用面標(biāo)識靈活配置相同或不同的身份標(biāo)識資源,以適配多樣化場景的安全保障要求。信令控制面標(biāo)識MCX應(yīng)為MCX用戶在特殊場景下或普通用戶提供緊急通信能力。例如,在應(yīng)急救援場景下,MCX既能夠保障MCX用戶的快速接入與通信,也要為普通用戶提供必要的緊急通信服務(wù)支持。有別于應(yīng)用面標(biāo)識,控制面標(biāo)識依賴于一個私有用戶身份標(biāo)識和一個或多個公有用戶身份標(biāo)識,依托SIP信令向SIP核心網(wǎng)發(fā)送注冊請求。完成認(rèn)證后,MCX可為用戶提供緊急通信服務(wù)。業(yè)務(wù)連續(xù)MCX相較于列車日志傳輸類業(yè)務(wù),語音、視頻等集群調(diào)度業(yè)務(wù)對連續(xù)性的要求更高。同時,當(dāng)終端用戶在單播模式和廣播、多播模式之間切換時,MCX網(wǎng)絡(luò)需妥善處理并保障業(yè)務(wù)連續(xù)性不受影響。為滿足上述場景下多樣化的業(yè)務(wù)連續(xù)性需求,MCX支持采用承載面和應(yīng)用面解耦的架構(gòu)設(shè)計。在承載面,針對語音、視頻等對業(yè)務(wù)連續(xù)性要求較高的業(yè)務(wù),MCXSSCmode1標(biāo)準(zhǔn),通過維持終IPMCData業(yè)務(wù),則可SSCMode2標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性保障。當(dāng)終端在單播模式和廣播、多播模式之間切換時,MCX業(yè)務(wù)連續(xù)性可由應(yīng)用面負(fù)責(zé)處理和保障。當(dāng)終端移動到廣播小區(qū)邊緣時,終端可以向服務(wù)器上報廣播監(jiān)聽質(zhì)量,服務(wù)器將自動切換至單播模式繼續(xù)為該終端傳輸應(yīng)急任務(wù)集群通信數(shù)據(jù),避免業(yè)務(wù)中斷;當(dāng)終端進(jìn)入有效廣播區(qū)域并向服務(wù)器上報廣播監(jiān)聽質(zhì)量后,服務(wù)器將維持一段時間的單播傳輸,直至終端能夠穩(wěn)定接收廣播數(shù)據(jù),再停止向該終端的單播組呼數(shù)據(jù)傳輸,確保模式切換過程中業(yè)務(wù)連續(xù)性??缬蛉诤螹CX系統(tǒng)間互通MCX系統(tǒng)共存,比如跨區(qū)域應(yīng)急救援、多部門聯(lián)動任務(wù)等,這些獨MCX系統(tǒng)若無法互通,會形成“通信孤島”,導(dǎo)致語音組呼、定位數(shù)據(jù)、應(yīng)急指令等關(guān)鍵信息調(diào)度等關(guān)鍵任務(wù)。MC5所示,進(jìn)MCX5G網(wǎng)絡(luò)內(nèi),可以通過標(biāo)準(zhǔn)MCX5GMC網(wǎng)關(guān)服務(wù)器實現(xiàn)互通。MC網(wǎng)關(guān)服務(wù)器位于每個網(wǎng)絡(luò)的邊緣,確保進(jìn)入每個網(wǎng)絡(luò)的通信安全性并實現(xiàn)拓?fù)潆[藏,使得各網(wǎng)絡(luò)互相不了解對方的內(nèi)部細(xì)節(jié),保障互通下的安全隔離。圖5MCX系統(tǒng)間互聯(lián)互通架構(gòu)異構(gòu)系統(tǒng)互通在MCX技術(shù)現(xiàn)世前,LMR已經(jīng)歷了較長的發(fā)展歷程,包含了從早期簡單的模擬通信系統(tǒng)到窄帶數(shù)字通信系統(tǒng)多種類型,且多國家為了保障公共安全已大面積部署窄帶集群系統(tǒng),比如P25系統(tǒng)、TETRA系統(tǒng)、PDT系統(tǒng)等。其中,PDT是我國專門為滿足公共安全、應(yīng)急通信和行業(yè)專網(wǎng)的高效、可靠通信需求而設(shè)計的數(shù)字無線通信系統(tǒng),已實現(xiàn)全國覆蓋。因此,MCX除了同系統(tǒng)間互通,寬窄融合互通能力也是必選項。為滿足上述需求,MCXIWF(InterworkingFunction,互通功能)網(wǎng)關(guān)互聯(lián),進(jìn)而MCXLMR6所示。其中,IWFLMRLMR確語音編解碼方案、編號規(guī)則及安全標(biāo)準(zhǔn),確保兩系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)一致性、可靠性和安全性。圖6MCX系統(tǒng)與LMR系統(tǒng)互通架構(gòu)MCX系統(tǒng)在集群業(yè)務(wù)特性、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以及功能實現(xiàn)上都存在一定差異,為了確保用戶能夠在兩種系統(tǒng)之間獲得一致且流暢的業(yè)務(wù)體驗,實際的互通過程中可能需要對架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,以實現(xiàn)跨系統(tǒng)的無縫集成和業(yè)務(wù)一致性?!?”類通信模式在網(wǎng)呼叫在關(guān)鍵任務(wù)場景中,常面臨網(wǎng)絡(luò)覆蓋正常的常規(guī)作業(yè)情境,比如日??绮块T調(diào)度、大型活動安保協(xié)同等,這類場景主要對單呼、組呼、MBS等功能存在強(qiáng)烈需求,指揮者通過單呼能夠向特定人員傳遞精準(zhǔn)指令,團(tuán)隊能夠借助組呼功能同步戰(zhàn)術(shù)細(xì)節(jié),并通過MBS向多終端高效下發(fā)全局部署信息,實現(xiàn)各參與方信息同步、行動協(xié)調(diào),顯著提高常規(guī)關(guān)鍵任務(wù)的處置效率。MCX5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋時,MCX通信系統(tǒng)應(yīng)支持單呼、MBS組播廣播功能。1、單呼模式MCPTT點對點語音服務(wù),起呼終端向被呼終端發(fā)起語音呼叫,建立鏈路后雙方互傳信息。在5G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,PCFPCCMCXIMS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)接口互通,能夠發(fā)7所示:圖7MCPTT單呼數(shù)據(jù)傳輸流2、MBS組播廣播MBS是點對多點通信服務(wù),分為組播和廣播兩種會話模式,其中,組播模式為源終端業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過5GMC5G下行鏈路傳輸給服務(wù)區(qū)域內(nèi)所有終端。為了更高效實現(xiàn)組播廣播服務(wù),5GMCXMBS組播與廣播兩MBSMC終端組、廣播對服務(wù)區(qū)域所有終端的傳輸對象,確保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)定向或全域下發(fā);二是資源優(yōu)化,高效5GMBSQoS保障,針對應(yīng)急調(diào)度、工業(yè)數(shù)據(jù)下發(fā)等場景,提供低延遲、高可靠性傳輸;四是全域覆蓋與穩(wěn)定傳輸,通過3GPPMBS相關(guān)協(xié)議8圖8MCX廣播組播數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)離網(wǎng)呼叫關(guān)鍵任務(wù)場景也存在特殊情況,比如地震后基站損毀、偏遠(yuǎn)山區(qū)救援、地下礦區(qū)作業(yè)等網(wǎng)絡(luò)癱瘓或無覆蓋的極端場景,若沒有離網(wǎng)通信能力,會形成“通信盲區(qū)”,被困人員無法向外傳遞位置、傷作業(yè)等關(guān)鍵任務(wù)推進(jìn),還可能因信息阻斷延誤最佳處置時機(jī),危及人員生命安全?;谏鲜鐾袋c,MCXProSe(ProximitybasedServices,ProSe)技術(shù)的D2DUE5GC提供服務(wù)。MCXD2D49所示:5GProSeUE之間互相發(fā)現(xiàn);PC5接口即可互傳數(shù)據(jù);UE-to-Network(U2N)UEUE5GUE可不在無線232種模式,MCX2中繼模式;UE-to-UE(U2U)UEUEUE進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。圖9MCX離網(wǎng)通信服務(wù)模式“N”種業(yè)務(wù)特性MCX提供涵蓋語音、數(shù)據(jù)、視頻、位置及調(diào)度等領(lǐng)域的多種業(yè)務(wù)能力:話權(quán)優(yōu)先級控制、呼叫轉(zhuǎn)移、強(qiáng)插強(qiáng)拆、動態(tài)重組等等語音組呼/單呼/話權(quán)優(yōu)先級控制、呼叫轉(zhuǎn)移、強(qiáng)插強(qiáng)拆、動態(tài)重組等等語音組呼/單呼/緊急組呼&單呼/廣播呼叫/離網(wǎng)呼叫終端位置信息發(fā)送等等緊急告警消息群組消息點對點多媒體消息數(shù)據(jù)集群業(yè)務(wù) 終端位置信息發(fā)送等等緊急告警消息群組消息點對點多媒體消息終端視頻上傳/視頻分發(fā)視頻組呼/終端視頻上傳/視頻分發(fā)視頻組呼/單呼手機(jī)查看監(jiān)控一鍵視頻上傳等等手機(jī)查看監(jiān)控一鍵視頻上傳等等1515定位、軌跡查看、電子圍欄圈選呼叫定位、軌跡查看、電子圍欄圈選呼叫位置業(yè)務(wù)地點、線路標(biāo)記區(qū)域動態(tài)重組等等地點、線路標(biāo)記區(qū)域動態(tài)重組等等調(diào)度臺呼叫、組呼視頻上拉、推送調(diào)度臺呼叫、組呼視頻上拉、推送地圖調(diào)度調(diào)度員權(quán)限控制調(diào)度能力地圖調(diào)度調(diào)度員權(quán)限控制強(qiáng)插強(qiáng)拆遙暈遙斃等等強(qiáng)插強(qiáng)拆遙暈遙斃等等MCX域感知、精準(zhǔn)指揮、高效協(xié)同”的現(xiàn)代化治理目標(biāo)。應(yīng)用探索面向關(guān)鍵任務(wù)的群組通信(MCX)技術(shù)白皮書應(yīng)用探索3應(yīng)用探索5G技術(shù)的不斷演進(jìn)發(fā)展,MCX5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級保障、業(yè)務(wù)連續(xù)性以及自身多樣化的接入形式與傳輸內(nèi)容,應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的公共安全領(lǐng)域擴(kuò)展至鐵路交通、醫(yī)療急救、大型賽事、工業(yè)能源MCX能力在軌交領(lǐng)域打MCX技術(shù)在更多行業(yè)落地應(yīng)用提供參考范式。1:4202445G公專網(wǎng)應(yīng)用智能化升級項目,通過將傳統(tǒng)窄帶語音集群3GPPMCX無線寬帶集群通信系統(tǒng),為調(diào)度臺與司機(jī)間提供安全可靠的指揮調(diào)度5G多媒體集群調(diào)度的音視頻信息有效共享。MCX5G高速度、大容量、低延遲、開放性和可擴(kuò)展性等能力,為軌道交通領(lǐng)域關(guān)鍵任務(wù)中PIS直播視頻下發(fā)、列車視頻監(jiān)控、列車緊急文本下發(fā)、PIS日志回傳和寬帶集群通信等多種業(yè)務(wù)提供綜合承載和有力保障。2:青島地鐵試點項目青島地鐵運營公司聯(lián)合中國移動牽頭打造青島地鐵5G專網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng),覆蓋青島地鐵藍(lán)谷快線114.9GHz700M5G5G專網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)5G+MCX寬帶集群系統(tǒng)的綜合軌交調(diào)度解決方MCXMCX5GCN5接口寬帶集群通信系統(tǒng)與乘客信息系統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)以及列車自主運行系統(tǒng))MCX寬帶集群通信系統(tǒng)發(fā)互5G5G建設(shè)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。未來技術(shù)演進(jìn)面向關(guān)鍵任務(wù)的群組通信(MCX)技術(shù)白皮書未來技術(shù)演進(jìn)4未來技術(shù)演進(jìn)隨著3GPP對5G-A、6G技術(shù)的持續(xù)研究,MCX網(wǎng)絡(luò)也將隨著行業(yè)需求不斷演進(jìn),目前主要有如下技術(shù)演進(jìn)方向:MeshMesh自組網(wǎng)技術(shù)可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)覆蓋最后一公里,作為無線公網(wǎng)和專網(wǎng)拓?fù)渥赃m應(yīng)、自動重路由等諸多優(yōu)點,極大降低了網(wǎng)絡(luò)覆蓋部署周期。可應(yīng)用于公專網(wǎng)無法覆蓋的建筑、隧道、無人區(qū)等應(yīng)用場景。NTN:NTNTN網(wǎng)絡(luò)的融合將有利于實現(xiàn)包括室內(nèi)和偏遠(yuǎn)地區(qū)在內(nèi)的無處不在的天空地海的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,有利于簡化網(wǎng)絡(luò)的部署與運營、提高業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可操作性、加強(qiáng)不3GPP標(biāo)MCX服務(wù)等技術(shù)問題。6GMCX場景落地。新技術(shù)將包括采用零信任架構(gòu)、可信計算、區(qū)塊鏈等,采用零信任架構(gòu)可以有效減少網(wǎng)更可靠的通信環(huán)境。韌性和魯棒性:未來技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將不斷優(yōu)化和增強(qiáng),安全的云原生工具將提高系統(tǒng)的韌性,MCX業(yè)務(wù)的在公共安全和行業(yè)應(yīng)用的供更可靠的支持,確保系統(tǒng)在面對挑戰(zhàn)時能夠保持高效運行。MCX結(jié)合:比如通感一體,將傳感器集成在可穿戴設(shè)備里,用于消防員的IoT術(shù)的結(jié)合將為公共安全和關(guān)鍵通信領(lǐng)域帶來更高效、更安全的解決方案,提升應(yīng)急響應(yīng)能力和保障人員安全??偨Y(jié)與展望面向關(guān)鍵任務(wù)的群組通信(MCX)技術(shù)白皮書總結(jié)與展望5總結(jié)與展望5G通信技術(shù)的不斷演進(jìn),傳統(tǒng)窄帶集群通信技術(shù)在帶寬、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持能力、網(wǎng)絡(luò)覆蓋靈活性等方面逐漸顯現(xiàn)出局限性,難以滿足新時代下關(guān)鍵任務(wù)領(lǐng)域?qū)Χ嗝襟w通信、廣域協(xié)同調(diào)度、智能化業(yè)務(wù)支撐的需求。MCX通過標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)架構(gòu)、靈活的網(wǎng)絡(luò)部署模式以及強(qiáng)大的業(yè)務(wù)適配能力,實現(xiàn)了關(guān)鍵任務(wù)通信從“窄帶語音”向“寬帶多媒體”的跨越,為關(guān)鍵任務(wù)場景提供了統(tǒng)一、高效、可擴(kuò)展的通信解決方案。當(dāng)前,窄帶、4G/5GMCX應(yīng)用共同構(gòu)建5G-A、AI、衛(wèi)星通信等新技術(shù)的不斷成熟,催生出更多創(chuàng)新的應(yīng)用場景與商業(yè)模式,MCX有望成為公共安全和智慧社會建設(shè)的重要技術(shù)補(bǔ)充,助力行業(yè)生態(tài)加速繁榮。中國移動希望與合作伙伴通力協(xié)作,持續(xù)強(qiáng)化技術(shù)突破與協(xié)同創(chuàng)新,深化典型場景的應(yīng)用研究,共MCX產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,推動構(gòu)建更加可靠的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施,引領(lǐng)關(guān)鍵通信行業(yè)邁向更加智能、安全與可持續(xù)的新時代。參考文獻(xiàn)面向關(guān)鍵任務(wù)的群組通信(MCX)技術(shù)白皮書參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)functionalarchitecturetosupportmissioncriticalservices:3GPPTS23.280[S/OL].[2025-06-26].ftp:///Specs/System;Interworkingbetween5GNetworkandexternalDataNetworks:3GPPTS29.561[S/OL].[2025-06-16].ftp:///Specs/3GPP.5GSystem;PolicyandChargingControlsignallingflowsandQoSparametermapping:3GPPTS29.513[S/OL].[2025-06-16]./Specs/System;Uni?edDataManagementServices:3GPPTS29.503[S/OL].[2025-06-23].ftp:///Specs/CriticalPush(MCPTT)callcontrol:3GPPTS24.379[S/OL].[2025-07-02].ftp:///Specs/3GPP.Architecturalenhancementsfor5Gmulticast-broadcastservices:3GPPTS23.247[S/OL].[2025-06-19].ftp:///Specs/3GPP.MissionCriticalPushtoTalk(MCPTT):3GPPTS22.179[S/OL].[2025-03-28].ftp:///Specs/MultimediaSubsystem(IMS):3GPPTS23.228[S/OL].[2025-06-19].ftp://ftp.3gpp.org/Specs/3GPP.Proximitybasedservices(ProSe)inthe5Gsystem(5GS):3GPPTS23.304[S/OL].[2025-06-19].ftp:///Specs/GSMA.Network2020:Missioncriticalcommunications[R]End-to-EndMissionCriticalPushtoPushingforthefuture[R].[2019-7-9]SamSung.MissionCriticalNetworkSolutionsWhitePaperv1.0.0[R].[2021-4]縮略語英文縮寫英文全稱中文釋義3GPP3rdGenerationPartnershipProject第三代合作伙伴計劃5GC5GCore第五代移動通信系統(tǒng)核心網(wǎng)5MBS5GMulticastBroadcastServices5G組播廣播服務(wù)AESAdvancedEncryptionStandard高級加密標(biāo)準(zhǔn)APIApplicationProgrammingInterface應(yīng)用程序編程接口ARPAllocationandRetentionPriority分配與保留優(yōu)先級ATISAllianceforTelecommunicationsIndustrySolutions電信行業(yè)解決方案聯(lián)盟BM-SCBroadcast-MulticastServiceCentre廣播組播業(yè)務(wù)中心B-TrunCBroadbandTrunkingCommunication寬帶集群系統(tǒng)CCSAChinaCommunicationsStandardsAssociation中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會CDMACodeDivisionMultipleAccess碼分多址CSCCommonServicesCore通用服務(wù)核心D2DDevice-to-Device設(shè)備到設(shè)備通信DDNMFDirectDiscoveryNameManagementFunction直連發(fā)現(xiàn)名稱管理功能DMRDigitalMobileRadio數(shù)字移動無線電E2EEEnd-to-EndEncryption端到端加密eMBMSEnhancedMultimediaBroadcastMulticastService增強(qiáng)型多媒體廣播多播業(yè)務(wù)eNodeBEvolvedNodeB演進(jìn)型NodeBEPSEvolvedPacketSystem演進(jìn)分組系統(tǒng)FAFunctionalAlias功能別名FDMAFrequencyDivisionMultipleAccess頻分多址FRMCXFutureRailwayMobileCommunicationSystem未來鐵路移動通信系統(tǒng)GBRGuaranteedBitRate保證比特速率GISGeographicInformationSystem地理信息系統(tǒng)縮略語列表面向關(guān)鍵任務(wù)的群組通信(MCX)技術(shù)白皮書縮略語列表英文縮寫英文全稱中文釋義GSM-RGlobalSystemforMobileCommunications-Railway鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)HTTPHyperTextTransfe
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