需求分析
為提升其處置突發(fā)事件的快速響應(yīng)能力，提高日常警務(wù)工作的工作效率，某市*局專門建設(shè)了移動圖傳網(wǎng)絡(luò)項目。該項目實現(xiàn)了對多個縣區(qū)、主城區(qū)和部分遠郊地區(qū)的覆蓋，通過移動網(wǎng)絡(luò)通信及多媒體技術(shù)手段，滿足有關(guān)業(yè)務(wù)部門移動多媒體應(yīng)急傳輸需要，及時將現(xiàn)場采集的*手圖像和音頻實時傳送到各級指揮部門，對安全保衛(wèi)、*處突、打擊*、維護穩(wěn)定、保障人民生活安全具有重要的社會意義。
為了更好地幫助提高事故應(yīng)急指揮的效率，節(jié)約維護成本，根據(jù)客戶的技術(shù)要求，本司制作了無線圖像傳輸系統(tǒng)方案。
無線移動應(yīng)急指揮圖像傳輸系統(tǒng)以客戶滿意為宗旨，須具有較高的可靠性和實用性：
1、實現(xiàn)移動圖傳視頻的統(tǒng)一接入調(diào)用建立統(tǒng)一的無線圖傳視頻聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)將上多套圖傳設(shè)備所發(fā)回的移動視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)互連，實現(xiàn)平臺內(nèi)各個終端都能夠靈活的對前方移動圖像的可選、可視、可對講，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)能夠隨時了解現(xiàn)場情況，以便采取相應(yīng)的預(yù)防和補救措施確保社會的安定。
2、實現(xiàn)快速統(tǒng)一的指揮調(diào)度實現(xiàn)具有雙向遠程視頻監(jiān)控及音、視頻雙向交互視頻指揮調(diào)度平臺。實現(xiàn)市局可以靈活的調(diào)用各路移動圖像，并共享給的局、分局單位，達成對現(xiàn)場的實時掌控的同時，市局還可通過該平臺對分布在各縣（區(qū)）分局的移動圖傳的單兵無線圖傳設(shè)備進行實時的語音指令下達，實施應(yīng)急可視化指揮調(diào)度和日常值勤管理指示的下達和下級情況的匯報。
實現(xiàn)平臺指揮調(diào)度分級管理，用戶可根據(jù)自身隸屬關(guān)系進行靈活的級別管理，實現(xiàn)指揮權(quán)、監(jiān)視權(quán)和控制權(quán)的管理配置，滿足各級部門建立有效的指揮調(diào)度關(guān)系。
系統(tǒng)總體設(shè)計方案
一、總體結(jié)構(gòu)
二、系統(tǒng)組成與描述
整個系統(tǒng)可分為車載系統(tǒng)和系統(tǒng)平臺兩部分。
1、車載系統(tǒng)
主設(shè)備：分為TDD基站主控端和TDD車載受控端；
天饋系統(tǒng)：包括各種類型的全向或定向收發(fā)天線，射頻饋線等；
功能集成：包括車載云臺視頻采集、顯示、抓拍、錄制終端、視頻會議、通信、GSP信息、數(shù)據(jù)監(jiān)控以及各種音頻終端；
數(shù)據(jù)接口：以太網(wǎng)RJ45接口，RS232接口用于雙向數(shù)據(jù)傳輸。
中心管理軟件：完成受控端的注冊、呼叫、注銷、通信、帶寬、視頻、查詢、監(jiān)控等各種管理功能。
1）指揮中心
指揮中心與基站通過光纖連接，通信車遠程實時畫面通過視頻矩陣HDMI接口（高清）和BNC接口（標清）接入指揮中心機房，在指揮中心大屏顯示；語音輸入通過調(diào)音臺3.5mm音頻母頭接入指揮中心機房，語音輸出通過調(diào)音臺輸出口接到高清解碼器3.5mm音頻母頭。
產(chǎn)品特性：支持系統(tǒng)同頻組網(wǎng)；單個指揮中心無線路由器支持4個用戶同時雙向音視頻、數(shù)據(jù)傳輸；模塊化低功耗設(shè)計，內(nèi)置散熱風(fēng)扇；功率穩(wěn)定，動態(tài)功率可調(diào)，覆蓋距離遠；無線信道采用AES128位加密。配合軟件將具有數(shù)顯式頻譜掃描功能，可檢測周圍的電磁場環(huán)境，查找干擾頻率，為調(diào)整頻率提供有利依據(jù)；工作頻率、帶寬、碼流等都可根據(jù)實際使用情況進行調(diào)整；靈活分配信道資源，實現(xiàn)點對點，點對多點，多點對多點雙向通信，多種時隙模式可調(diào)；上下行帶寬可調(diào)，zui大帶寬可達14M。
2）基站架設(shè)
在全市各區(qū)各高點架設(shè)多個固定基站，可使用我公司SF-TJ340-20W同頻組網(wǎng)雙向基站設(shè)備實現(xiàn)。無線應(yīng)急通信基站采用室內(nèi)和野外基站設(shè)計，每個基站傳輸數(shù)據(jù)可根據(jù)實際要求遠程控制，通過光纖或其他無線手段將信號傳送到指揮中心，所有布局的基站、互聯(lián)互通，多層次密碼管理，基站便攜快速安裝，多種應(yīng)用手段。
基本信息
野外基站
頻率：UHFMHz發(fā)射功率：43dBm基站天線高度：50米天線增益：11dBi
覆蓋半徑：12~16km(郊區(qū))
市區(qū)基站
頻率：UHFMHz發(fā)射功率：43dBm基站天線高度：70米天線增益：11dBi
覆蓋半徑：7~10km
3）通信車規(guī)劃
通信車，通過安裝我公司生產(chǎn)的SF-T331-10W雙向車載設(shè)備實現(xiàn)無線雙向數(shù)據(jù)傳輸。通信車設(shè)備采用便捷式機柜設(shè)計，可快速部署到現(xiàn)車上。便攜式機柜集成車載無線圖傳終端、存儲設(shè)備、顯示設(shè)備、控制設(shè)備等。內(nèi)置的不小于1KW逆變器，直接從車內(nèi)取電。
天線架設(shè)參考設(shè)備車載機柜安裝圖
通信車上IPC采集的視頻，數(shù)據(jù)等通過網(wǎng)線輸入給TDD無線車載路由發(fā)射端，以微波的方式傳到遠距離外的無線指揮中心端，實現(xiàn)對現(xiàn)場遠程實時監(jiān)控和雙向視音頻數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離可以達到15公里以上（傳輸距離和天線的架設(shè)方式，當?shù)丨h(huán)境以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量有關(guān)）。當然也可以接收指揮中心的視頻音頻、數(shù)據(jù)、會議系統(tǒng)、指令，投放到移動通信車上的電腦、大屏顯示設(shè)備和音響設(shè)備等。
產(chǎn)品特性：支持系統(tǒng)同頻組網(wǎng)；雙向音視頻、IP數(shù)據(jù)非視距透明傳輸；模塊化低功耗設(shè)計，內(nèi)置散熱風(fēng)扇；功率穩(wěn)定，動態(tài)功率可調(diào)，傳輸距離遠；無線信道采用AES128位加密。配合軟件將具有數(shù)顯式頻譜掃描功能，可檢測周圍的電磁場環(huán)境，查找干擾頻率，為調(diào)整頻率提供有利依據(jù)；工作頻率、帶寬、碼流等都可根據(jù)實際使用情況進行調(diào)整；靈活分配信道資源，實現(xiàn)點對點，點對多點，多點對多點雙向通信，多種時隙模式可調(diào)；上下行帶寬可調(diào)，zui大帶寬可達14M。
2、系統(tǒng)平臺
1）監(jiān)控平臺軟件
無線移動應(yīng)急視頻通信調(diào)度平臺管理及控制軟件是一套完整的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控調(diào)度管理系統(tǒng)，可以管理系統(tǒng)內(nèi)所有配置的無線設(shè)備，具有監(jiān)控圖像，語音調(diào)度，云臺控制等功能。
具體功能如下：
1、實時視頻顯示：可實時顯示監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)1-16路的實時視頻圖像，可以實現(xiàn)單畫面，4畫面，6畫面，8畫面，9畫面，16畫面分割顯示，支持輪巡顯示。
2、遠程錄像：可以將視頻文件存儲到前端視頻服務(wù)器的內(nèi)置硬盤。
3、本地錄像：可以根據(jù)設(shè)定的錄像時間自動錄像。
4、實時視頻圖像抓拍：實時圖像抓拍是用來實時拍攝圖像的輔助功能，它將動態(tài)的圖像中的單幀圖像以BMP的圖像格式保存下來，可以對正在監(jiān)視或正在回放的圖像抓拍。
5、音頻監(jiān)聽及對講：客戶端與前端設(shè)備之間可以進行雙向語音傳輸?？蛻舳丝梢员O(jiān)聽前端設(shè)備的音頻，同時客戶端可將音頻發(fā)送到前端設(shè)備，與前端設(shè)備實現(xiàn)對講。
6、電子地圖顯示：電子地圖中包含了監(jiān)控場景名稱和該場景中的前端設(shè)備，點擊電子地圖上分布的前端視頻設(shè)備圖標，即顯示該設(shè)備的實時圖像。
7、本地回放：可以檢索回放本地錄像中的設(shè)備任意時間的視頻文件。
8、矩陣控制：模擬矩陣的功能，實現(xiàn)實時圖像在任意監(jiān)視器上的切換顯示。
2）設(shè)備控制軟件
無線移動應(yīng)急視頻通信調(diào)度平臺控制軟件是用于TDD設(shè)備設(shè)置信道參數(shù)、模式、時隙、AES密碼等的控制軟件。
具體功能如下：
1、設(shè)備基本信息顯示
設(shè)備基本信息顯示，它顯示設(shè)備出廠時的信息狀態(tài)，包括設(shè)備類型、出廠編號、出廠時間、FPGA版本和單片機版本等信息，這部分屬于顯示功能，用戶只能查看，無需修改。
2、信道參數(shù)設(shè)置
信道參數(shù)設(shè)置，這部分設(shè)備出廠的時候已經(jīng)按照常規(guī)設(shè)置調(diào)試好了，但可以根據(jù)客戶不同的需要進行設(shè)置修改。
3、接收狀態(tài)顯示
接收狀態(tài)顯示，顯示的是中心基站接收端接收到遠端車載通過天線發(fā)射出來的功率值
4、數(shù)據(jù)率顯示
數(shù)據(jù)率顯示，用來查看設(shè)備上下行數(shù)據(jù)率和工作時隙模式。
5、AES密鑰AES密鑰設(shè)置
6、信道模式設(shè)置
可點擊設(shè)置4種不同的交織模式，分別為：無交織、短交織、中交織、長交織
三、系統(tǒng)技術(shù)介紹
1）VTECH-DVCSystem技術(shù)簡介
VTECH-DVC采用TDD雙向組網(wǎng)傳輸技術(shù)，整合LTE移動通信與地面數(shù)字電視DMB-T技術(shù)特點及優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)設(shè)計的新一代多址無線通信技術(shù)，采用目前多用戶無線通信領(lǐng)域*的編碼調(diào)制，TDD-OFDM、LDPC糾錯碼、DPD、H.264編解碼等技術(shù)為核心，將信道資源的分配通過時隙控制、頻率上通過子載波來靈活分配給多個用戶終端，同頻點內(nèi)zui大限度的實現(xiàn)多個終端用戶多址接入。在非視距條件下、高速運動中實現(xiàn)實時雙向透明信息傳輸，多個無線網(wǎng)絡(luò)可以相互融合布局大網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
信源：主要是利用信源的統(tǒng)計特性，解決信源的相關(guān)性，去掉信源冗余信息，從而達到壓縮信源輸出的信息率，提高系統(tǒng)有效性的目的。
信道：為了保證通信系統(tǒng)的傳輸可靠性，克服信道中的噪聲和干擾的。它根據(jù)一定的（監(jiān)督）規(guī)律在待發(fā)送的信息碼元中（人為的）加入一些必要的（監(jiān)督）碼元，在接受端利用這些監(jiān)督碼元與信息碼元之間的監(jiān)督規(guī)律，發(fā)現(xiàn)和糾正差錯，以提高信息碼元傳輸?shù)目煽啃?。輸入?shù)據(jù)碼流經(jīng)過擾碼器（隨機化）、前向糾錯編（LDPC），然后進行從比特流到符號流的星座映射，再進行交織后形成基本數(shù)據(jù)塊?；緮?shù)據(jù)塊與系統(tǒng)信息組合（復(fù)用）后，經(jīng)過幀體數(shù)據(jù)處理形成幀體。而幀體與相應(yīng)的幀頭（PN序列）復(fù)接為信號幀（組幀），經(jīng)過基帶后處理轉(zhuǎn)換為基帶輸出信號（8MHz帶寬內(nèi)）。由TDD時隙控制正交上變頻轉(zhuǎn)換為射頻信號（UHF和VHF頻段范圍內(nèi)）（110MHz-1000MHz）。反之TDD控制接收。
2）系統(tǒng)技術(shù)特點
*性：TDD-OFDM信道調(diào)制技術(shù)，具有高速移動、超寬帶、全透明傳輸
安全性：網(wǎng)絡(luò)，采用私有通信傳輸協(xié)議，*同步碼、AES加密
靈活性：透明傳輸IP數(shù)據(jù)通道，支持多用戶接入
可擴展性：全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，可以兼容所有IP數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備
多基站異頻組網(wǎng)、單基站同頻組網(wǎng)、同頻段基站組網(wǎng)雙向通信，頻譜利用率高
靈活分配信道資源，實現(xiàn)點對點、點對多點、多點對多點雙向通信
多種信道調(diào)制帶寬及多種調(diào)制模式功能
靈活的TDD時隙分配模式，滿足單一頻點多用戶接入，節(jié)約頻譜，同等功率降低功耗
頻譜感知、時隙感知、上行帶寬感知功能強
繞射能力強、抗多徑能力強，的繞射和穿透能力
接收機靈敏度高，接收電平－110dBm時仍能保證誤碼率<10E-5，誤幀率<1％
強大的糾錯能力
低峰均比，功放效率高，功耗低
視頻、音頻、數(shù)據(jù)等多媒體信息的高速、實時、同步傳輸，移動速度大于300km/h；
用無線寬帶ASE128位密技術(shù)、全數(shù)字信號處理，系統(tǒng)保密性、穩(wěn)定性及可靠性強
