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1、消防行业信息化系统解决方案目 录1背景32现有通信手段所存在的问题33系统介绍44集群系统演进方向55系统特点56系统构成86.1网络架构图96.2业务逻辑图106.3远程指挥中心设备组成116.4现场指挥中心设备组成126.5终端设备组成127LTE宽带集群消防行业解决方案127.1需求分析127.2LTE在消防的应用场景137.2.1指挥中心：改善现有的处警和调度模式137.2.2应急机动指挥车147.2.3可视化指挥调度157.2.4视频分发调度177.2.5专业集群通信187.2.6现场视频监控197.3车载系统和指挥中心的互通207.4和其它异构系统互通208系统容量与覆盖218.1
2、单小区容量规格218.2覆盖距离估算219实施方案229.1网络拓扑229.2站点分布及频率规划229.2.1站点地图229.2.2频率规划221 背景无线通信是消防作战指挥中应用最多的通信方式，其主要应用有：常规中转对讲系统、集群系统、GSM公众移动系统、POC、3G图传、动中通和超短波系统等。这些系统各有各自的优势，但是由于技术特点的不同，在运用于消防指挥中均存在一定的不足。 常规中转对讲系统的优点在于它组网灵活、费用低廉、反应快捷、使用方便，但是由于受到组网复杂或者同频干扰的限制，要做到大面积覆盖，同时又简便，往往是比较困难的；集群系统，由于近年推出了数字集群系统，在通信质量、快捷应变的
3、方面已经比较成熟，但是系统过于昂贵；GSM公众移动系统覆盖面、通信质量等方面都具有很大的优势，但是由于是公众系统，需要较长的拨号和联系时间；超短波系统虽然对以上几种组网方式及行了改进，但是，在使用上还仅仅是以语音通信为主，在对现场图像的传输上存在不足。 目前，现有的图像传输（微波等，在无地面网络的情况下）基本上都是采用频率为1.2GHz或者2.4GHz的UHF频段，它采用地面点对点的无线传播方式（表面波传播）来进行视频的传输，这样传输的最大缺点就在于传输的绕射比较差，在多障碍物的阻挡下，严重影响它的传播效果和质量。而3G图像采用公网移动通信技术，存在网络带宽少、图像清晰度不足、终端容量限制、图
4、像质量不高等问题，无法应用于大规模的实战应用。 在科技高度发展的今天，TD-LTE技术已经发展成熟，推动TD-LTE系统建设对消防调度指挥意义重大。 2 现有通信手段所存在的问题 现有的350M常规集群的安全可靠性不高，如冗余备份能力、大话务的处理能力、加密级别相对较低。 缺乏高效的频谱利用率，以支持更多的通话组、图像传输、终端容量。 终端功能相对单一，缺少一种能融合手机、视频、集群、350M常规、移动查询等通信手段。 数据通信能力薄弱，仅仅局限于语音指挥、传达和接收过程中易出现误听、口误等现象。 3 系统介绍基于TD-LTE技术的无线宽带多媒体集群调度系统，整个系统由一体化基站、各种终端(含
5、CPE、手持终端等)及后台服务器共同组成。该系统可将多个终端（含手持机、单兵、车载等）用户的高清视频、高速数据、语音集群、GPS追踪定位、短消息等信息实时地上传至指挥中心，支持双向集群语音和高清视频的集群调度功能，可保证在复杂环境下的有效覆盖和应用，并实现专网与公网的融合对接，是国内领先的集成多功能的、多用户终端的无线宽带集群通讯调度系统。Witen（Wideband Trunking Enterprise Network）是鼎桥自主研发的全球首个专业宽带多媒体数字集群解决方案。该专网系统基于TD-LTE技术，采用OFDM、MIMO等多种无线通信先进技术以及定制的专业宽带集群技术，具有专业集群
6、通信性能、高可靠性和高实时性数据传输以及多媒体调度的能力，在一张网络内同时提供专业级的语音集群，宽带数据传输、高清视频监控及视频调度等丰富的多媒体通信手段。同时在网络的安全性、可靠性、可扩展性等方面具有强大的技术优势，可广泛应用于公共安全、交通运输、电力、煤矿、石化、政务、军队等多个行业和领域。Witen专网解决方案的主要特点如下： 采用4G技术，调度系统、网络系统设备、终端设备针对行业应用进行优化和定制； 采用TDD技术，频谱利用率高，频谱配置灵活（5M/10M/20M）、上下行资源可调配； 提供宽带无线传输，一张网络同时支持宽带数据传输和集群调度，满足行业专网语音、数据和视频通信综合调度的
7、需求： 专网语音支持专业集群呼叫、紧急呼叫、私密呼叫、DMO等功能，专业语音集群调度能够满足行业应用日常语音集群通话的需求； 视频监控，可以提供固定点监控和移动手台或车载台的现场实时视频回传，可以将视频信号显示在指挥大厅，实现可视化指挥，同时还可以对视频数据进行实时存储； 视频调度，可以将监控点实时视频分发到指定用户或群组，实现视频多点分发，多点间的信息有效沟通； 宽带无线数据传输，可用于行业用户在日常执勤和执行紧急任务时的远端服务器快速查询，现场采集数据实时上传，移动政务办公，人员车辆定位等业务； 高保密性，提供无线空口、端到端的语音、数据加密； 网络安全性高，通过QOS控制，保证在发生突发
8、事件时，重要客户可以正常通信； 组网灵活，可扩展性好，支持从单站通信到城市联网等不同规模的组网；本地化开发，拥有自主知识产权，提供包括从芯片到终端、网络设备、行业业务应用的端到端一体化解决方案；4 集群系统演进方向l 窄带模拟集群调度功能：单呼、组呼、包容呼、临时编组、紧急呼、互联互通l 窄带数字集群具备模拟系统功能之外，还有短信、用户优先级、脱网直通优点：频谱利用率高、抗信道衰弱能力提高、保密性好、支持多业务、网络管理灵活有效l 宽带多媒体集群具备窄带数字系统功能之外，还有：图像/视频传输、宽带双向IP 数据传输优点：多媒体双向数据传输、融合语音、视频、双向IP 数据、有线网络延伸到无线网络
9、5 系统特点5.1 性能卓越的无线移动通信网络，提供高速数据传输能力无线宽带集群解决方案基于目前最先进的无线移动商用网络TD-LTE技术，不但继承了所有TD-LTE的技术优势和业务优势，而且结合行业用户特点对空口性能做了大量优化。在20MHz带宽配置时单小区峰值速率下行可以达到100Mbps；上行可以达到50Mbps。无线宽带集群解决方案支持上下行业务带宽的灵活配比，满足客户特定应用场景。根据大部分行业用户使用特点，可以把大部分时隙资源分配给上行业务,显著提升了上行传输速率。无线宽带集群解决方案支持移动终端高速运动场景，采用基站，终端特有算法解决了高速移动场景下多普勒频移的影响，能在350KM
10、/H高速移动时仍然可以保障数据下载和上传。5.2 灵活的组网方式，最大限度节约用户投资支持多种无线频率1.4GHz/1.8GHz/800MHz/300MHz组网，支持多种频宽5M/10M/20MHz组网，满足拥有不同频段资源的行业用户需求。根据行业用户建网规模的差异化需求，提供三种建网模式：大型网络，中小型网络，单站/车载系统。5.3 专业语音集群，提供无延迟移动通话体验采用了大量创新技术可以提供专业语音集群的所有功能，语音集群业务指标达到了业界领先水平：群组建立时延小于300ms，话权申请/话权抢占小于150ms，单小区支持160个群组并发。5.4 视频调度，提升沟通效率无线宽带集群解决方案
11、基于无线移动网络提供了视频调度功能：调度台可以指定手持终端或固定摄像头回传视频；手持终端自己也可以主动向调度台发起视频回传；视频画面可以在调度台显示，也可转发至大屏显示；调度台还可以选择回传视频向网内任意指定终端分发。视频调度功能使联合工作团队在执行任务时实现远程面对面交流成为可能，让调度指挥员及相关人员实时了解现场情况，减少了沟通成本，提高了团队工作效率。5.5 多业务并发，完美实现多媒体调度无线宽带集群解决方案提供语音，视频，短信，彩信，数据接入，定位等多种业务的并发功能，为多媒体调度奠定了网络基础。多媒体调度是指调度指挥员可以通过网络同时进行语音集群，视频调度和图文指令传递，提供的多业务
12、并发功能很好的实现了多媒体调度功能，带来了更多应用的融合，不仅改变了传统的工作模式，更重要的是可以为行业用户的生产系统带来沟通、运营模式的变革，显著提升生产效率。5.6 专业宽带集群手持终端手持终端根据行业用户特点特殊设计，一个终端同时支持专业语音集群、视频调度和宽带数据接入、短信彩信，定位等功能，是业界功能最全的行业终端。为满足行业用户在各种恶劣环境下可以正常使用的要求，手持终端整机防护等级达到IP67，在水下1米浸泡30分钟仍可正常使用。冲击、振动、太阳辐射等多项指标满足最高级别军用可靠性标准，胜任各种恶劣工作环境。针对行业要求采用特殊的降噪设计，提供高清晰话音质量，在强背景噪声下表现依然
13、卓越。5.7 分级分业务QOS，满足不同业务传输质量要求系统提供端到端的丰富QoS保障机制，为用户保证系统服务质量。的QOS机制可以根据用户业务所需要的最大速率、最小速率、传输时延、丢包率等一系列QoS指标，定义相应的QoS等级，通过先进的准入控制、无线资源管理、传输资源管理等算法，在保证系统整体性能和吞吐量的同时，保障不同业务不同用户的信号传输质量。5.8 三级防护，保障系统容灾能力当出现火灾、地震、水灾等不可抗力造成系统不同程度损毁时，解决方案提供三级防护措施尽可能的保障用户可以继续无线通话。三级防护措施：单站运行、终端脱网直通(DMO)、应急通信车。5.9 高可靠性网络，可以经受各种应用
14、环境考验网络设备均支持备份功能，核心业务单板支持热备份功能。网络局部单元一旦出现异常，由备用单元继续完成相关业务。核心网网络设备是整个网络的核心，可靠性要求更高，其特有的负荷分担技术可以保证核心网单板某个进程异常时，自动唤醒备用进程进行负荷分担，进行中的业务不会被中断。即使核心网单板出现异常，热备单板也可以快速切换到正常工作状态。5.10 高安全性设计，提升系统保密性提供双向无线鉴权，鉴权功能可以防止未经授权的用户使用网络，提高系统安全性。用户也可以使用鉴权功能防止接入到未知网络，避免可能的安全隐患。除了支持TD-LTE协议规定的鉴权和加密机制外，还支持应用层端到端加密，在终端内嵌客户自有加解
15、密单元，方便进行特定行业加密算法应用开发，以保证安全可靠的保密通信业务。5.11 开放系统，方便行业用户二次开发是一个开放的系统，支持行业用户从终端到业务软件的深度二次开发。在终端层面，对合作伙伴开放终端模块接口，并提供软件开发工具包，帮助行业合作伙伴开发功能强大的行业专用终端。在网络层面，开放对上层应用的接口，使行业客户及合作伙伴可以快速平移现有应用，或低成本开发全新应用软件。6 系统构成图1 LTE宽带多媒体集群调度系统系统构成警用多媒体集群由远程指挥中心，现场指挥中心，和各种（支持单兵系统、手持终端、车载终端等）终端组成。6.1 网络架构图下面对各层的主要功能做简要介绍。 终端：提供多样化的终端产品，以适应不同场景的应用。LTE用户设备作为接入业务的终端，提供手持台、CPE等多种形态。手持台是智能专业手台，提供端到端集成的全高清视频、语音、GIS、短信、彩信、数据传输等业务；CPE类似于无线路由器，支持以太网、Wifi、LTE多制式多设备路由互通，可以下挂多台上网设备； 网络层：网络层包括无线基站、中心交换控制单元、网管等设备。
