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BHU SYSTEM 成功案例
    
 

BHU SYSTEM 3420系列无线音视频动中通传输解决方案


北京华信联创科技有限公司
BHU SYSTEM事业部
2008.12
 
一.项目需求
  • 项目需求:

某单位根据实际需求,要建设一套无线应急指挥系统,以便提高对突发事件的响应速度。具体需求如下:

(1)指挥中心设在办公大楼,通过架设无线基站,实现无线信号覆盖。
(2)前端为巡逻车,通过安装车载无线设备,实现与指挥中心的无线互通,将车上的音视频信号实时传输到指挥中心,要求传输距离≥20KM 。
(3)特殊环境,需要使用单兵设备,通过车载中继方式,传输距离要求能够≥5KM。
(4)传输设备应能实时传输FullD1(704*576)的图像;如需要对视频信号进行压缩编码,可采用的视频压缩标准为H.264/MPEG-4。
(5)考虑到存在复杂环境,存在建筑物和树木阻挡,无线传输设备应具备较强的绕射能力。

二、项目分析

根据用户的上述需求,结合客户使用的实际情况,我们做了以下分析:

  • 需要实现远端巡逻车与指挥中心之间的无线音视频传输,视频需要上大屏幕,因此视频传输质量应保证 D1(DVD画质)的标准。
  • 由于城区环境比较复杂,遮挡物很多,因此需要采用低频无线设备,以实现较好的绕射能力。
  • 由于传输距离要求远,单基站方式难以实现,因此可采用多点接收或者中继的方式。

综合以上因素,首先我们认为采用340M频段的无线设备最为合适,其次综合对图像质量、传输距离、绕射能力、可靠性等多方面参数的要求,我们认为采用BHU SYSTEM 3420系列作为主设备进行网络架设,可最大限度的满足用户的需求。

三、方案设计原则

根据项目需求的具体情况,我们在设计中应遵循下列原则:
先进性原则
采用先进的设计思想,选用先进的网络设备,使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。

开放性原则
网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准,使网络具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。

可伸展性原则
网络设计在充分考虑当前情况的同时,必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要,留有充分的升级和扩充的可能性。充分利用现有通讯微波资源,为以后扩充到更高速率提供充分的余地。另一方面,还必须为网络规模的扩展留有充分的余地。

安全性原则
网络系统的设计必须贯彻安全性原则,以防止来自网络内部和外部的各种破坏。贯彻安全性原则体现在以下方面:
提供了射频信道的加密;
用户可以通过设置自己的网桥或另加独立加密设备实现更高的安全性;
网络内部对资源访问的授权、认证、控制以及审计等安全措施:防止网络内部的用户对网络资源的非法访问和破坏。

可靠性原则
网络系统的设计必须贯彻可靠性原则,使网络系统具有很高的可用性。可靠性原则体现在以下方面:
选用技术先进、成熟高可靠性的网络设备;
系统增益储备高;
链路的可维护性好;

四、项目方案

1、方案总述
根据实际需求,该方案可以分为无线图像传输系统、中继系统、单兵系统、存储系统。无线图像传输系统:一、覆盖范围内(以指挥中心为中心)现场图像通过车载图像传输设备把图像直接传输到指挥中心。二、覆盖范围外(以指挥中心为中心)现场图像通过车载图像传输设备把图像发射到中继点(重点工作区域),通过中继设备把现场图像传回到指挥中心。发射过来的图像后把其图像转发到指挥中心。存储系统能把指挥中心传过来的图像动态的存储下来。


2
、平台搭建方案描述
1)指挥中心端:
指挥中心架选择高点架设接收天线,接收机可放置于指挥中心机房。接收机可输出标准模拟音视频信号,用于连接大屏幕或者硬盘录像机。
特别注意:增加天线的架设高度,可有效提高无线信号的覆盖距离

设备清单

设备规格

使用数量

备注

BHUSYSTEM 3420-R

无线接收机

一台

BHU SYSTEM玻璃钢全向天线

10dB

一根

指挥中心大屏幕

用户自备

用户自备

硬盘录像机

用户自备

用户自备


2)车载端

设备清单

设备规格

使用数量

备注

BHUSYSTEM 3420-S

大功率无线发射机

一台

BHUSYSTEM车载天线

车载吸盘天线,5dB

一根

车载摄像机或手持DV

用户自备

一台


3
)单兵背负系统(用户可选)
一旦进入狭窄地段,巡逻车无法进入,通过专门人员携带背负式发射机进入现场,将现场实时图像通过车载中继传送回指挥中心,很好的解决了巡逻车无法在狭窄地段获取现场视频的问题。
“单兵背负型”是小功率非视距移动传输设备。发射机集天线、功放、数字调制、视音频压缩一体化,使用两块电池,连续使用时间超过4小时,功率最大可调至5W。

设备清单

设备规格

使用数量

备注

BHU SYSTEM 3420-SA

单兵背负发射机,含电池

一台

BHU SYSTEM 3420-R

无线接收机

手持摄像机

用户自备

一台

3、设备工作示意图
单兵设备提供视频输入接口与摄像机连接,将摄像机的音视频通过视频服务器编码转成数字信号,再通过无线网络传输到移动通信车,通过移动通信车上的中继设备传输到指挥中心。

方案的优势

  • 设备架设方便,可随时拆卸
  • 支持点对点、中继方式,传输距离远
  • 支持高清晰度视频传输
  • 可实现城区复杂环境下的非视距传输
  • 军工品质稳定性高

附件一:BHU SYSTEM 3420系列介绍

产品简介
BHU SYSTEM 3420系列非视距移动多媒体传输系统采用了先进的调制解调技术、信道编解码技术,并结合数字图像压缩MPEG2/MPEG4/H.264等多媒体网络传输技术,能够在高速移动环境下实现视频、语音、数据等宽带多媒体业务的实时、同步传输。具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰和抗衰落能力强、稳定性和可靠性突出等显著优点,为指挥、抢险、侦察、野外作战等应急通信提供远距离、高质量、高速率、无线实时传输的理想解决方案,广泛应用于公安、武警、消防、野战部队等军事部门和交通、海关、油田、矿山、水利、电力、金融等国家重要部门。
产品技术特点

BHU SYSTEM 3420系列设备采用先进的全数字调制解调技术,并且是目前市场上唯一支持接驳E1接口军用加密机的图像传输产品,其具备以下特点:

抗多径能力强,卓越的绕射穿透能力,适合城区、城郊、建筑物内等非视距环境中应用。
 BHU SYSTEM 3420系列设备采用先进的调制解调技术,上述局面彻底改观。在设备使用全向天线的配置下,在城区内车辆之间支持2~8公里移动中传输;在建筑物顶与车辆/人员之间支持5~30公里移动中传输;在开阔地带支持30~100公里以上距离的移动中传输。
因其多载波等技术特点,设备具备非视距传输的优势,在城区、山地、建筑物内外等环境中,该设备能够实现图像的稳定传输,不受环境影响或受环境影响小。其收发两端一般采用全向天线。系统简单、可靠,应用灵活。 

支持高速移动,适合车辆、船舶、直升机/无人机等平台应用
BHU SYSTEM 3420系列设备支持大于300公里/小时高速移动中传输。不需要任何附加装置,就可实现固定—移动,移动—移动间的使用,非常适合安装到车辆、船舶、直升机/无人机等移动平台上。

提供高速数据传输,适合高清晰度音视频应用
系统每个子载波可以选择QPSK、16QAM、64QAM等高速调制,合成后的信道速率一般均大于4M bps。因此,可以传输MPEG2中4:2:0、4:2:2等高质量编解码,接收端图像分辨率可达到720×576,能充分满足后期分析、存储、编辑等要求。

抗干扰性能和抗衰落能力强,适合复杂电磁环境应用
BHU SYSTEM 3420系列设备采用全数字调制解调方式及强大的串行级联编码方案。其串行级联编码方案模式为:外码+外码交织+内码+内码交织,获得很高的编码增益,使系统在极低的信噪比下仍然可以正常工作。通过各个子载波的联合编码,设备具有很强的抗衰落能力。
同时设备具有更强的多径分集作用,特别适合城市快速移动的工作环境;结合空间分集、时间分集等多种先进的分集技术,极大增强系统的抗衰落能力。上述先进技术的采用保证了产品在复杂的工作环境下具有优势的接收灵敏度,接收灵敏度-101--111dBm时仍能保证误码率小与10-6。在存在可视路径条件下,BHU SYSTEM 3420系列设备在海岸与船艇之间传输距离100公里以上;地面全向传输距离70公里以上,机载传输200公里以上。

系统设计实用性好、可靠性高
BHU SYSTEM 3420系列结合当前无线通信最新技术发展趋势,以移动多媒体传输系统为核心,在整个系统设计中贯彻一系列实用性原则,包括:

  • 采用多种不同的发射功率配置和天线配置。
  • 采用各种误码纠错技术和分集技术。
  • 调制器小型化,并且调制参数可由用户设定,包括:
  • 信道带宽:4MHz/2.5MHz/1.25MHz;
  • 调制方式:QPSK/16QAM/64QAM
  • 编码器模块化设计,并支持MPEG2/MPEG4/H.264可选。由于MPEG4采用了基于对象的压缩编码方法,它把图像和视频分割成不同的对象,分别处理。使得与MPEG2相比,MPEG4的解码更有效率,在用户终端展示的画质更清晰,动感更优化。
产品类型和技术指标

单兵便携型
BHU SYSTEM 3420-SA单兵便携型是一款体积小巧,方便单兵背负的非视距移动图像传输设备。发射机集发射天线、功率放大、数字调制、视音频数字压缩、电池组于一体,可单兵背负携带,便于携带安装. 它传输一路图像、一路音频、适用于单兵—车、单兵—固定点,也适合于车队或船队之间的车—车、船—船高清晰图像采集传输,通视条件下传输距离可达30公里。

便携增强型
BHU SYSTEM 3420-S便携型增强型设备是在便携型设备的基础上开发的新一代产品,是目前传输距离最远的便携式设备,设备可支持12V直流和电池两种供电方式. 可以传输一路图像、一路音频、适用于单兵—车、车—固定点,也适合于车队或船队之间的车—车、船—船高清晰图像采集传输,通视条件下传输距离可达100公里以上。


便携增强型发射机(尺寸380*320*90mm)

车载机架型
BHU SYSTEM 3420-S19车载机架型是大功率车载或机载式非视距移动图像传输设备,采用标准19英寸2U尺寸,方便方舱车或船载固定。发射机集发射天线、功率放大、数字调制、视音频数字压缩于一体,适合于车载、船载、机载,功率最大可调至 20W ,可传输一路图像、两路伴音、一路数据,适用于车—车、船—船、车—固定点、船—固定点、飞机—固定点,远距离高清晰图像传输,也可用作远距离图像中继,配合全向天线,通视条件下传输距离可达100公里以上。

车载机架型发射机(标准2U,尺寸480*390*90mm)

接收设备
BHU SYSTEM 3420-R接收设备用于BHU SYSTEM 3420系列系列非视距移动图像发射信号的正确接收。可接收一路图像和两路音频。

接收设备(标准1U ,尺寸480*380*45mm)

 

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