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无线通信
2012/6/12 09:36

基于McWiLL技术的应急通信系统

C114中国通信网  

1.现场应急通信方案概述

传统的应急指挥通信系统主要以通信车为工作单元,通过车载视音频监控终端、语音调度终端与指挥中心进行通信。但在通信车无法驶入的情况中(如窄巷、室内、现场道路中断等情况),需要工作人员离开通信车以单兵的方式进入事发现场时,受技术发展的限制,现场工作人员只能通过窄带语音的方式与通信车以及指挥中心进行沟通,无法将现场的全部信息反馈给指挥中心,严重影响了指挥员做出决策的准确性。

McWiLL现场应急通信系统在传统的卫星指挥通信车的基础上增加了McWiLL宽带基站,一方面保留传统指挥通信的卫星回程功能,同时通过McWiLL宽带无线通信技术以通信车为中心,为现场的工作人员提供宽带无线接入功能。McWiLL宽带无线接入网负责在现场的视音频监控、笔记本/PDA/手机、单兵通信终端等设备与通信车之间提供宽带无线数据通道;通信车内的业务服务器负责收集并处理单兵通信终端回传的数据,与指挥中心业务服务器协同工作为单兵通信终端提供服务;通信车通过有线/无线回程网络访问指挥中心的业务服务器,并可将现场处理完毕的数据回传到中心数据库。

图 1 McWiLL应急指挥通信车应用场景

通过卫星回程网络,McWiLL宽带无线接入网在现场构建一个随时在线的宽带无线承载网,并通过标准的接口/协议灵活的连接各种车载通信设备和业务服务器。McWiLL宽带基站使用标准的以太网接口和TCP/IP协议,能够灵活的连接现有指挥业务服务器和卫星回程网络设备,并能随着技术的发展,通过增加相应通信设备和业务服务器,灵活的完成现有指挥通信车的升级。

2.McWiLL现场应急通信系统功能介绍

2.1集群调度功能

McWiLL现场应急通信系统可为现场工作人员提供完善的现场指挥抢险语音集群调度指挥功能,方便现场和后方指挥人员对现场抢险人员进行调度指挥,高效、准确的应对突发事件。在通信车内的语音可以直接和后方指挥中心通话,指挥中心的可以和现场的每一部语音话机通话。

图 2 集群调度

通过应急通信车组建的McWiLL网络,可以给提供标准完善的语音集群调度业务,主要包括以下几部分功能:

(1)语音调度

通过McWiLL系统内的调度机,支持以下语音调度功能:

a单呼:用户之间的全双工单呼;

b组呼:一个用户与预先约定的小组内多个成员间的呼叫;

c广播:调度员对一个或多个组进行广播;

d强插强拆:调度员可以插入监视中组呼用户的通话;调度员可以对目前通话的用户进行拆线;

e监听:调度员从调度台上根据用户状态选择一个用户,在用户不知情的情况下,指示用户终端打开发射机,监听用户周围的环境信息;

f禁话、代接、会议;

g通播、组播。

(2)指令调度

a调度中心可以给调度终端下达调度指令;

b调度终端将在LCD屏幕上显示该指令,并用声音、指示灯等提示;

c现场人员根据实际结果对该指令进行回复。

(3)可视化调度

a通过可视化终端,调度员或是视频话机可以看到监控的现场图象,同时进行双向的语音通话;

b通过可视话机的数字键可控制监控头的转向和摄像头的焦距;

c手机、普通电话等都可以与监控设备进行双向的语音通话。

(4)语音通信

通过车载语音通信系统,现场工作人员使用手持机在通信车的无线覆盖范围内进行通话,在通信车和指挥中心的链路连接后,通过语音中继网关实现与外网PSTN之间的互通。

2.2视音频监控

McWiLL现场应急通信系统可以为现场指挥中心提供现场实时的视频和语音业务。在系统覆盖的区域内单兵/PDA/手机等设备可以与车内指挥调度和指挥中心实现实时的视频图像语音回传。通过现场回传的准确视频数据,方便通信车指挥人员和后方指挥人员对现场抢险人员进行及时的抢救和调度指挥,高效、准确的应对突发事件。


 图 3 视音频监控

(1)车载视音频监控

通过装配在通信车上的视音频监控设备、视音频编解码器等设备,可以将车载监控视音频、单兵回传视音频信息实时传送至通信车以及指挥中心;指挥人员可在获得相关授权后,可以访问现场实时视频以及存储的硬盘录像。

(2)单兵/手持终端视音频监控

通过McWiLL单兵/手持终端无线视音频监控设备可以对事件现场进行移动、固定监控,将现场视音频信息回传至通信车,并最终通过通信车回传至指挥中心,协助单兵完成对现场环境的勘察。

(3)通过装配在通信车上的硬盘录像机可以实现对车载监控视音频、单兵/手持终端回传视音频进行高清晰录像存储。

2.3视频会议


 图 4 视频会议

通过装配在通信车上的视频会议终端,可以接入指挥中心的视频会议系统,参加指挥中心组织的视频会议,并将车载监控视频以及单兵回传视频实时传送给指挥中心视频会议系统。

2.4远程数据采集及控制

图 5 远程数据采集及控制

通过McWiLL无线终端可实现现场的数据采集传输以及远程设备监控,可在通信车无线覆盖范围内安装数据采集监控终端以及McWiLL无线终端,McWiLL无线终端负责将现场采集到的数据提交给通信车及指挥中心,并在通信车的指令下对远程设备进行控制。

3.McWiLL应急通信系统优势

3.1功率低、尺寸小、重量轻

系统设备高度集成,尺寸小、重量轻,基站采用智能天线技术,基站最大发射功率仅为2W,远远低于其他系统。所有设备均采用标准机架式尺寸设计,便于操作人员集中管理和维护。

3.2集群、数据、视频调度于一体

McWiLL系统以其独特的码道设计和无线技术处理解决了在宽带无线数据通信基础上的窄带语音通信,并结合行业用户需求开发了专业的多媒体集群调度业务功能,可以满足现场应急对集群、数据、视频、调度等功能的需求。

3.3非视距、高带宽、远距离覆盖

McWiLL宽带无线系统的智能天线技术通过空间波束赋形可有效提高链路预算,从而保证较大的覆盖范围,并支持非视距传输。McWiLL基站在5MHz带宽上单扇区容量峰值速率可达到30Mbps,在10MHz带宽单扇区容量峰值速率可达60 Mbps。安装在应急通信车上的McWiLL基站最大覆盖半径可达5Km到50公里以上。

3.4 无线专用频段,避免外界干扰

作为完全自主知识产权的无线通信技术,McWiLL获得了国家在无线电频率资源分配方面的大力支持,具有专用频率优势。目前McWiLL可工作在340MHz, 400MHz, 700MHz, 1.4GHz, 1.8GMHz, 2.1GHz,3.3GHz多段授权频率,可有效避免外界的干扰。

3.5 多车联动、终端漫游

在出现重大事故时,多辆应急通信车同时到达现场救援,通信车之间,通过合理无线频率规划,无线信号互不干扰,且可以通过光纤或者卫星链路实现车载McWiLL系统互联,现场所有McWiLL终端可实现漫游、切换,组成现场大规模应急指挥网。

3.6 系统安全可靠,操作维护简单

McWiLL采用智能天线进行波束赋形,在增大系统覆盖范围和提高频谱利用率的同时,也提升了系统的安全可靠性。由于波束赋形将信号集中向客户端所在方向发射,并且波束持续锁定跟踪客户端,因此在其他方向不能接收到信号,降低了信号被窃听的几率,同时系统有完善的设备鉴权认证体系,保证系统安全可靠。系统操作维护简单,经过简单

 4.1实物图

图 6大中型通信车实物图

4.2方案示例

总体布局

1)结合功能化分区的基础上应用人性化的设计理念,将车内空间前后分隔为驾驶区、会议区和设备区。

2)主要设备放置在设备机柜里,设备机柜安装在电视墙下部。

3)会议区设在车厢中部,区内配有真皮单人旋转沙发,后部为电视墙,沙发下设储物空间,可存放小件物品。

4)主要设备和控制操作都集中在设备机柜内,便于操作人员集中控制和观察。采用标准机柜结构,使设备的安装标准化,便于设备的安装、检修、更换。

平面布置图

图 7 平面布置图

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