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移动应急系统无线传输设计方案

点击次数:1961 发布时间:2016-06-02
  需求分析
  
  为提升其处置突发事件的快速响应能力,提高日常警务工作的工作效率,某市*局专门建设了移动图传网络项目。该项目实现了对多个县区、主城区和部分远郊地区的覆盖,通过移动网络通信及多媒体技术手段,满足有关业务部门移动多媒体应急传输需要,及时将现场采集的*手图像和音频实时传送到各级指挥部门,对安全保卫、反恐处突、打击犯罪、维护稳定、保障人民生活安全具有重要的社会意义。
  
  为了更好地帮助提高事故应急指挥的效率,节约维护成本,根据客户的技术要求,本司制作了无线图像传输系统方案。
  
  无线移动应急指挥图像传输系统以客户满意为宗旨,须具有较高的可靠性和实用性:
  
  1、实现移动图传视频的统一接入调用建立统一的无线图传视频联网平台,实现将上多套图传设备所发回的移动视频数据的网络互连,实现平台内各个终端都能够灵活的对前方移动图像的可选、可视、可对讲,相关领导能够随时了解现场情况,以便采取相应的预防和补救措施确保社会的安定。
  
  2、实现快速统一的指挥调度实现具有双向远程视频监控及音、视频双向交互视频指挥调度平台。实现市局可以灵活的调用各路移动图像,并共享给指定的局、分局单位,达成对现场的实时掌控的同时,市局还可通过该平台对分布在各县(区)分局的移动图传的单兵无线图传设备进行实时的语音指令下达,实施应急可视化指挥调度和日常值勤管理指示的下达和下级情况的汇报。
  
  实现平台指挥调度分级管理,用户可根据自身隶属关系进行灵活的级别管理,实现指挥权、监视权和控制权的管理配置,满足各级部门建立有效的指挥调度关系。
  
  系统总体设计方案
  
  一、总体结构
  

  二、系统组成与描述
  
  整个系统可分为车载系统和系统平台两部分。
  
  1、车载系统
  
  主设备:分为TDD基站主控端和TDD车载受控端;
  
  天馈系统:包括各种类型的全向或定向收发天线,射频馈线等;
  
  功能集成:包括车载云台视频采集、显示、抓拍、录制终端、视频会议、通信、GSP信息、数据监控以及各种音频终端;
  
  数据接口:以太网RJ45接口,RS232接口用于双向数据传输。
  
  中心管理软件:完成受控端的注册、呼叫、注销、通信、带宽、视频、查询、监控等各种管理功能。
  
  1)指挥中心
  
  指挥中心与基站通过光纤连接,通信车远程实时画面通过视频矩阵HDMI接口(高清)和BNC接口(标清)接入指挥中心机房,在指挥中心大屏显示;语音输入通过调音台3.5mm音频母头接入指挥中心机房,语音输出通过调音台输出口接到高清解码器3.5mm音频母头。
  
  产品特性:支持系统同频组网;单个指挥中心无线路由器支持4个用户同时双向音视频、数据传输;模块化低功耗设计,内置散热风扇;功率稳定,动态功率可调,覆盖距离远;无线信道采用AES128位加密。配合专用软件将具有数显式频谱扫描功能,可检测周围的电磁场环境,查找干扰频率,为调整频率提供有利依据;工作频率、带宽、码流等都可根据实际使用情况进行调整;灵活分配信道资源,实现点对点,点对多点,多点对多点双向通信,多种时隙模式可调;上下行带宽可调,zui大带宽可达14M。
  
  2)基站架设
  
  在全市各区各高点架设多个固定基站,可使用我公司SF-TJ340-20W同频组网双向基站设备实现。无线应急通信基站采用室内和野外基站设计,每个基站传输数据可根据实际要求远程控制,通过光纤或其他无线手段将信号传送到指挥中心,所有布局的基站、互联互通,多层次密码管理,基站便携快速安装,多种应用手段。
  

  基本信息
  
  野外基站
  
  频率:UHFMHz发射功率:43dBm基站天线高度:50米天线增益:11dBi
  
  覆盖半径:12~16km(郊区)
  

  市区基站
  
  频率:UHFMHz发射功率:43dBm基站天线高度:70米天线增益:11dBi
  
  覆盖半径:7~10km
  

  3)通信车规划
  
  通信车,通过安装我公司生产的SF-T331-10W双向车载设备实现无线双向数据传输。通信车设备采用便捷式机柜设计,可快速部署到现车上。便携式机柜集成车载无线图传终端、存储设备、显示设备、控制设备等。内置的不小于1KW逆变器,直接从车内取电。
  

天线架设参考设备车载机柜安装图
  
  通信车上IPC采集的视频,数据等通过网线输入给TDD无线车载路由发射端,以微波的方式传到远距离外的无线指挥中心端,实现对现场远程实时监控和双向视音频数据传输,传输距离可以达到15公里以上(传输距离和天线的架设方式,当地环境以及传输的数据量有关)。当然也可以接收指挥中心的视频音频、数据、会议系统、指令,投放到移动通信车上的电脑、大屏显示设备和音响设备等。
  

  产品特性:支持系统同频组网;双向音视频、IP数据非视距透明传输;模块化低功耗设计,内置散热风扇;功率稳定,动态功率可调,传输距离远;无线信道采用AES128位加密。配合专用软件将具有数显式频谱扫描功能,可检测周围的电磁场环境,查找干扰频率,为调整频率提供有利依据;工作频率、带宽、码流等都可根据实际使用情况进行调整;灵活分配信道资源,实现点对点,点对多点,多点对多点双向通信,多种时隙模式可调;上下行带宽可调,zui大带宽可达14M。
  
  2、系统平台
  
  1)监控平台软件
  
  无线移动应急视频通信调度平台管理及控制软件是一套完整的网络监控调度管理系统,可以管理系统内所有配置的无线设备,具有监控图像,语音调度,云台控制等功能。
  

  具体功能如下:
  
  1、实时视频显示:可实时显示监控网络内1-16路的实时视频图像,可以实现单画面,4画面,6画面,8画面,9画面,16画面分割显示,支持轮巡显示。
  
  2、远程录像:可以将视频文件存储到前端视频服务器的内置硬盘。
  
  3、本地录像:可以根据设定的录像时间自动录像。
  
  4、实时视频图像抓拍:实时图像抓拍是用来实时拍摄图像的辅助功能,它将动态的图像中的单帧图像以BMP的图像格式保存下来,可以对正在监视或正在回放的图像抓拍。
  
  5、音频监听及对讲:客户端与前端设备之间可以进行双向语音传输。客户端可以监听前端设备的音频,同时客户端可将音频发送到前端设备,与前端设备实现对讲。
  
  6、电子地图显示:电子地图中包含了监控场景名称和该场景中的前端设备,点击电子地图上分布的前端视频设备图标,即显示该设备的实时图像。
  
  7、本地回放:可以检索回放本地录像中的设备任意时间的视频文件。
  
  8、矩阵控制:模拟矩阵的功能,实现实时图像在任意监视器上的切换显示。
  
  2)设备控制软件
  
  无线移动应急视频通信调度平台控制软件是用于TDD设备设置信道参数、模式、时隙、AES密码等的控制软件。
  

  具体功能如下:
  
  1、设备基本信息显示
  
  设备基本信息显示,它显示设备出厂时的信息状态,包括设备类型、出厂编号、出厂时间、FPGA版本和单片机版本等信息,这部分属于显示功能,用户只能查看,无需修改。
  
  2、信道参数设置
  
  信道参数设置,这部分设备出厂的时候已经按照常规设置调试好了,但可以根据客户不同的需要进行设置修改。
  
  3、接收状态显示
  
  接收状态显示,显示的是中心基站接收端接收到远端车载通过天线发射出来的功率值
  
  4、数据率显示
  
  数据率显示,用来查看设备上下行数据率和工作时隙模式。
  
  5、AES密钥AES密钥设置
  
  6、信道模式设置
  
  可点击设置4种不同的交织模式,分别为:无交织、短交织、中交织、长交织
  
  三、系统技术介绍
  
  1)VTECH-DVCSystem技术简介
  
  VTECH-DVC采用TDD双向组网传输技术,整合zui新LTE移动通信与地面数字电视DMB-T技术特点及优势的基础上,自主研发设计的新一代多址无线通信技术,采用目前多用户无线通信领域先进的编码调制,TDD-OFDM、LDPC纠错码、DPD、H.264编解码等技术为核心,将信道资源的分配通过时隙控制、频率上通过子载波来灵活分配给多个用户终端,同频点内zui大限度的实现多个终端用户多址接入。在非视距条件下、高速运动中实现实时双向透明信息传输,多个无线网络可以相互融合布局大网络覆盖。
  

  信源:主要是利用信源的统计特性,解决信源的相关性,去掉信源冗余信息,从而达到压缩信源输出的信息率,提高系统有效性的目的。
  
  信道:为了保证通信系统的传输可靠性,克服信道中的噪声和干扰的。它根据一定的(监督)规律在待发送的信息码元中(人为的)加入一些必要的(监督)码元,在接受端利用这些监督码元与信息码元之间的监督规律,发现和纠正差错,以提高信息码元传输的可靠性。输入数据码流经过扰码器(随机化)、前向纠错编(LDPC),然后进行从比特流到符号流的星座映射,再进行交织后形成基本数据块。基本数据块与系统信息组合(复用)后,经过帧体数据处理形成帧体。而帧体与相应的帧头(PN序列)复接为信号帧(组帧),经过基带后处理转换为基带输出信号(8MHz带宽内)。由TDD时隙控制正交上变频转换为射频信号(UHF和VHF频段范围内)(110MHz-1000MHz)。反之TDD控制接收。
  
  2)系统技术特点
  


  先进性:TDD-OFDM信道调制技术,具有高速移动、超宽带、全透明传输
  
  安全性:专用网络,采用私有通信传输协议,*同步码、AES加密
  
  灵活性:透明传输IP数据通道,支持多用户接入
  
  可扩展性:全数字网络,可以兼容所有IP数据传输设备
  
  多基站异频组网、单基站同频组网、同频段基站组网双向通信,频谱利用率高
  
  灵活分配信道资源,实现点对点、点对多点、多点对多点双向通信
  
  多种信道调制带宽及多种调制模式功能
  
  灵活的TDD时隙分配模式,满足单一频点多用户接入,节约频谱,同等功率降低功耗
  
  频谱感知、时隙感知、上行带宽感知功能强
  
  绕射能力强、抗多径能力强,的绕射和穿透能力
  
  接收机灵敏度高,接收电平-110dBm时仍能保证误码率<10E-5,误帧率<1%
  
  强大的纠错能力
  
  低峰均比,功放效率高,功耗低
  
  视频、音频、数据等多媒体信息的高速、实时、同步传输,移动速度大于300km/h;
  
  用无线宽带ASE128位密技术、全数字信号处理,系统保密性、稳定性及可靠性强

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