寬帶多媒體集群技術(shù)在人防應(yīng)急指揮通信中的應(yīng)用研究

趙 達(dá)

（南京萊斯信息技術(shù)股份有限公司，南京 210000）

1 現(xiàn)狀及需求分析

近年信息化水平和指揮通聯(lián)能力不斷提高，基本可以滿足日常指揮通信聯(lián)絡(luò)的需要。但按照“平時(shí)應(yīng)急，戰(zhàn)時(shí)應(yīng)戰(zhàn)”的要求，在一定程度上存在固定的多、單項(xiàng)的多，系統(tǒng)集成度不夠，導(dǎo)致裝備種類多，操作人員多，指揮環(huán)節(jié)多。以往的應(yīng)急通信往往依賴于單一制式，無法整合利用應(yīng)急現(xiàn)場不同制式的通信系統(tǒng)，難以應(yīng)對復(fù)雜多變的應(yīng)急現(xiàn)場，缺乏整體態(tài)勢掌控和綜合指揮通聯(lián)手段，導(dǎo)致現(xiàn)場指揮效率偏低。

2 有/無中心通信裝備融合解決方案

無中心自組網(wǎng)系統(tǒng)和有中心自組網(wǎng)即寬帶集群通信系統(tǒng)通過集成整合技術(shù)、分組交換與電路交換對接技術(shù)、統(tǒng)一編碼策略及資源交互技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)兩種通信系統(tǒng)的扁平化互通和多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的平滑融合共享。寬帶集群通信系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集終端CPE與無中心自組網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行純IP扁平化互聯(lián)互通。

2.1 McLTE系統(tǒng)應(yīng)用研究

McLTE系統(tǒng)城區(qū)覆蓋，采用市區(qū)環(huán)境應(yīng)用模型，使用566～626MHZ頻段，從中選取20M帶寬同頻組網(wǎng)條件下，基站若架高40米，數(shù)字集群指揮終端發(fā)射功率23dBm，內(nèi)置發(fā)射天線，接收機(jī)增益0dbi，終端掛高1.5米，可在覆蓋邊緣保證數(shù)字集群指揮通信；數(shù)據(jù)采集終端CPE發(fā)射功率功率40dBm，采用吸頂式天線，增益為5dbi，終端掛高大于等于3米，可以保障單基站覆蓋22km，邊緣速率4Mb/s，保障系統(tǒng)在覆蓋邊緣實(shí)現(xiàn)采集終端回傳高清1080格式高清視頻。

系統(tǒng)在某地區(qū)建設(shè)無線寬帶集群通信系統(tǒng)，一張網(wǎng)實(shí)現(xiàn)人防系統(tǒng)對集群指揮調(diào)度、各類監(jiān)控音視頻、雷達(dá)等采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

本研究在某市主城區(qū)計(jì)劃建設(shè)1套基站覆蓋熱點(diǎn)城區(qū)，通過在人防辦頂樓架設(shè)寬帶集群通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)城區(qū)內(nèi)無線信號(hào)覆蓋以及與高清視頻監(jiān)控設(shè)備的互聯(lián)互通，滿足固定監(jiān)控及人防外勤人員在無線專網(wǎng)覆蓋下的高清視頻無線傳輸、集群指揮調(diào)度及雷達(dá)、光電數(shù)據(jù)傳輸?shù)绕綉?zhàn)時(shí)應(yīng)用。

每個(gè)站址包括1套基站設(shè)備，接入編碼方式為H.264時(shí)，按實(shí)時(shí)上傳1080P的高清視頻，達(dá)到上行4096Kb/s的需求，則每站址最多能上傳5路終端視頻；接入編碼方式為H.265時(shí)，按實(shí)時(shí)上傳1080P的高清視頻時(shí)，達(dá)到上行2048Kb/s的需求，則每站址最多能上傳10路終端視頻，預(yù)留10%的微蜂窩基站做冗余。

系統(tǒng)建設(shè)完成，可通過加裝CPE設(shè)備，通過透明傳輸接入安防監(jiān)控視頻和政府、應(yīng)急等力量音視頻數(shù)據(jù)，作為系統(tǒng)音視頻數(shù)據(jù)源。

2.2 MESH加機(jī)動(dòng)指揮通信車回傳固定站應(yīng)用研究

在人防系統(tǒng)中，機(jī)動(dòng)指揮通信車在應(yīng)對突發(fā)事件進(jìn)行現(xiàn)場保障時(shí)候，數(shù)據(jù)回傳固定指揮所，作為常規(guī)任務(wù)，衛(wèi)星回傳鏈路高額費(fèi)用和使用復(fù)雜性，一直困擾著人防日常演習(xí)演練和突發(fā)保障。

系統(tǒng)在不改變現(xiàn)有固定指揮所、機(jī)動(dòng)指揮車裝備情況下，通過配裝MESH裝備，在需要音視頻數(shù)據(jù)回傳和多車數(shù)據(jù)傳輸時(shí)實(shí)現(xiàn)無線自組織傳輸，保障應(yīng)急處突任務(wù)的順利完成，同時(shí)也大大降低了對衛(wèi)星系統(tǒng)的依賴，使人防系統(tǒng)可以更頻繁的進(jìn)行規(guī)模演習(xí)。

2.3 Mesh結(jié)合McLTE應(yīng)用研究

全國人防系統(tǒng)建設(shè)各式各樣，各省市人防辦裝配的信息化系統(tǒng)除核心裝備互聯(lián)互通，采用統(tǒng)一規(guī)劃配備外，各地通信裝備配備復(fù)雜多樣，沒有統(tǒng)一的考慮和規(guī)劃，特別是一些發(fā)達(dá)地區(qū)，根據(jù)實(shí)際需求配備了無人機(jī)、4G公網(wǎng)設(shè)備、COFDM/WiFi技術(shù)體制的MESH系統(tǒng)，系統(tǒng)各自獨(dú)立，進(jìn)行應(yīng)急行動(dòng)或平時(shí)救援、演習(xí)時(shí)無法平滑互聯(lián)互通，順利進(jìn)行統(tǒng)一的合成指揮，保障平戰(zhàn)結(jié)合任務(wù)完成。根據(jù)各地市實(shí)際情況不同及環(huán)境的復(fù)雜程度，綜合考慮，通過MESH結(jié)合McLTE系統(tǒng)，通過MESH和加裝CPE進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸，管控，在容量不足的地區(qū)，通過基站擴(kuò)容方式實(shí)現(xiàn)其當(dāng)?shù)貥I(yè)務(wù)需求：

實(shí)現(xiàn)McLTE覆蓋應(yīng)用模式所有功能；通過aMESH多跳實(shí)現(xiàn)密集樓區(qū)、丘陵高地、非可視環(huán)境下音視頻數(shù)據(jù)傳輸。臨時(shí)布控情況下實(shí)現(xiàn)多跳3-5公里數(shù)據(jù)傳輸，架高40米左右實(shí)現(xiàn)20公里傳輸距離；通過MESH將現(xiàn)場數(shù)據(jù)回傳固定指揮中心；通過便攜式LTE+aMESH實(shí)現(xiàn)多跳后特殊區(qū)域3-5公里區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)；通過CPE連接COFDM/WiFi類MESH系統(tǒng)，通過透明IP傳輸通道傳輸相應(yīng)的音視頻數(shù)據(jù)；通過CPE連接無人機(jī)圖傳系統(tǒng)，通過透明IP傳輸通道接入現(xiàn)有McLTE網(wǎng)絡(luò)；通過深入研究現(xiàn)有人防通信系統(tǒng)，McLTE系統(tǒng)作為純IP系統(tǒng)，可以便捷的通過純IP通道提供數(shù)據(jù)傳輸；可通過配備的CPE接入其他系統(tǒng)或車輛傳輸IP數(shù)據(jù)；可通過配備的MESH回傳數(shù)據(jù)到其他車輛或固定站。

3 結(jié)束語

通過對各地人防系統(tǒng)需求深入研究，考慮如上三種應(yīng)用模式可以完全滿足現(xiàn)有需求，McLTE系統(tǒng)可以跟任何MESH系統(tǒng)進(jìn)行純數(shù)字的IP透明傳輸，既保障了系統(tǒng)的統(tǒng)一性又維持了各個(gè)系統(tǒng)的相對獨(dú)立性，充分做到了平戰(zhàn)結(jié)合的設(shè)計(jì)初衷，平時(shí)應(yīng)急搶險(xiǎn)統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一行動(dòng)，戰(zhàn)時(shí)根據(jù)戰(zhàn)時(shí)形式，裝備即可統(tǒng)一指揮行動(dòng)，又可根據(jù)戰(zhàn)時(shí)需求進(jìn)行小組完成戰(zhàn)時(shí)任務(wù)。