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产品技术成果

无线多媒体通讯系统资料

来源:本站原创作者:bamboo发布时间:2011年09月27日 浏览次数: [字体: ]

YZ4000

同频双向无线多媒体移动传输系统简介

 

一、前言

随着社会的日益进步,加之近几年国内外自然灾害和恐怖事件的频繁发生,加快了各国建立应急处理机制的步伐,应急通讯保障越发受到重视。随着各国对应急通讯机制的重视度渐渐提高,各专业用户对通讯设备的应用需求日益明朗;在频率资源分配紧张等现实情况下,用户需要一种既能保证远程实时大数据量的传输,又能节省频率资源的无线通讯产品;另外,在自然灾害救援、指挥等应急应用、组建战地局域网等复杂的军事应用以及社会综合治理的应用中,用户要求无线通讯产品拥有智能组网功能,以便实现及时响应和联动指挥。所以,一种能实现远程图像、声音和数据的同频、双向的高速传输的设备成为通讯市场的迫切需求。我公司立足于现代通讯市场,并以此为导向,凭着一流行业技术专家和高素质、高效率的专业工程队伍,把握世界尖端科技发展的动向,积极吸收国内外先进行业应用经验和新技术、新观念,成功研制出了满足市场需求的新型产品——具有同频双向智能有(无)中心的“YZ4000型多媒体无线高速移动实时传输系统“。该系统在以往传输设备的基础上融合了多项国际先进技术,增添了许多能满足现代通讯市场应用需求的功能,可以实现数字视音频传输设备的智能、自动地组建有(无)中心网络;在移动条件下构建无线、双向高速以太网;在非视距条件下,完成远程多媒体数据的同频、双向传输。该产品的问世,填补了国内数字视音频移动无线高速实时传输的空白,充实了国内外通讯设备市场。

YZ4000型同频双向无线多媒体移动传输系统是一款新型的无线传输产品。它采用了目前世界上公认的最先进的、极有可能成为将来4G的最基本的技术OFDM并在其中融入自己的特有的专有技术,极大地提高了频谱利用率,从而较好地解决了目前无线传输行业中专属网用户们最头痛的频谱资源、组网传输、大数据量的单向上传和双向传输(如公交车上的视频远程监控和远程安检、视频会议的双向图像传输)以及网络临时的、基动延伸等几大问题。

YZ4000型同频双向无线多媒体移动传输系统将原来点对点的图像传输设备的单一工具概念,提升到了组建无线智能的高速数据传输专属网络的概念。

1)同类设备在同一频率下的相互联接,组成高速传输的无线以太网,并支持与其它以太网或基于TCPIP协议的网络的接入;

 (2)支持基于IP方式、TCPIP协议等的设备和管理系统(如应急中心现在的调度管理系统)的直接接入;

 (3)用户可使用电脑通过设备的以太网接口进行数据通讯的操作(如传输文件、下载资料、远程控制、语音通讯等);

 (4)用户可使用选配的视频服务器进行视频及音频通讯;

二、主要用途

主要适用于公安、军队、武警、国家安全、消防、人防、交通、海事救捞、广播电视、卫生防疫、环境监测、油田、矿山救护、安防、银行等行业的大量的图像、语音、数据的相互传递。该设备除可自行组成高速数据传输专属网络外,还可以与有线数据网络配合使用。

1、组建智能无线高速数据传输专属网

重要部门因任务的特殊性需要组建自己的大数据量传输的无线高速专属网络,用于自己平时的日常任务和临时的特殊任务。如公安专网,消防专网、油田专网、海事救捞专网、部队专网、应急专网等。

2、组建临时性的智能无线高速数据传输专属网

在特殊情况下需多个部门协调统一完成某项特殊任务。如快速处理自然灾害的应急指挥系统(抗洪抢险、防震减灾)、快速处理公共突发事件现场临时指挥系统(公共卫生事件、公共暴力事件)等。

3、临时对智能无线高速数据传输专属网的延伸

紧急情况下对智能无线高速数据传输专属网进行延伸,使其覆盖范围扩大,保障特殊地点完成特殊任务。如公安的设卡检查、特殊的警卫任务、交警执行临时巡逻和检查等。

三、建设智能无线高速数据传输专属网的重要性

随着现代通讯技术的迅猛发展,无线通讯设备已经成为我们交流的必不可少的工具。我国的手机用户雄踞世界第一。无线通讯网络的建设是使用无线通讯的最基本条件。无线通讯网络分为公众网络和专属网络,两者服务对象不同,具有不同的特点。

1、公众网络:无论是已经趋于淘汰的2G模拟网还是目前正在建设的3G数字网络还是将来的4G数字网络都有共同的特点:

1)以满足语音通讯为主,一个语音电话约57Kbps大小的数据,一个接入点可提供数十人同时接入;

2)上行数据小、网络下行数据量大的结构方式以满足多个用户需要下载信息的需要;

3)网络安全性差,难以保证保密通讯。

4)网络带宽利用率低,上行数据量小,不能满足上传图像一类大数据量的要求。目前的三种3G网络,一个接入点的理论数据带宽最小的是2Mbps――2000Kbps(占用5Mhz频谱带宽),最大的一种约7Mbps――7000Kbps(占用20Mhz30Mhz频谱带宽),这均包括上下行的数据。而我们的专业用户如公安、应急中心、部队动不动就是要传现场图像、电子地图、GPS定位、敌我态势分析。可要实时传输满足基本要求的一路图像,其带宽大小也要在300700 Kbps才行。一路标清也要在2000 Kbps以上。不要说你难接通,若是采用特殊权限让你接入,那其它的手机用户了就别想再打通电话了。

现在的3G数字网络,在一般情况下能够满足公众通讯。但在遇到突发事件,紧急情况时,用户量的突然猛增,就会造成网络瘫痪。比如5.12大地震,在短短的几分钟时间内公众网络迅速进入瘫痪状态,导致人心惶惶。这并非所有的设备被地震破坏了,而是因为那时打手机的人太多,导致网络拥堵(就如同高速公路上堵车一样,并不是道路出了问题,而是车太多,导致堵车)。

反之,专属网络则用户量相对固定,即使是在发生突发事件,紧急情况时也能保证通讯的畅通。能为公安、武警等面临处理突发事件,如自然灾害,群体暴力事件等提供有力的通讯保障。专属带宽利用率高,网络上行数据量较公众网络大的多(可根据公安部门要求设置),能极好地满足公安部门需要掌握一线的视音频和数据信息的需求。安全性好,能保密通讯。因此要保证应急通讯,必须要建设自己的专属网络。

目前部分人有一些误区。认为现在的3G手机能够传视频信息,就能满足图像传输。其实不然,2008年底,某省公安厅由于对3G手机和3G网络的认识不够,做出了一个错误的决策。为了让公安人员在外出侦察时能够将现场图像视频传到指挥中心,公安厅为每一个公安人员配置了一台3G手机,作为现场的图像视频传输工具。该次装备采取了招投标的形式,购进了近千台3G手机,花费了几百万元。后来发现公安人员在现场传输时,很多时候是传不通,部分传通的图像模糊,不连续,更不能进入指挥中心大屏幕(完全看不清楚)。3G手机实际所传数据量最多只有50 Kbps,而要在大屏幕上看到连续的图像,数据量最低不能低于500K.即使是正在建设中的4G网络也不能满足公安部门的特殊要求。所以,利用现有的3G网络和3G手机用于应急通讯是不可行的。对应急通讯,还必须建立专属网络,使用专用设备。

据悉,江苏、浙江等省人大代表已联合提交了关于特殊行业无线通讯不能占用公众网络资源的提案。

 

四、在公安系统、应急中心的应用

1、    应用解决方案

目前在诸如武警内卫部队的特种行业中,已投入使用的设备均采用频分模式(FDD),在区分和扩展用户必须考虑复杂的频率问题,这样的设备不能实现机动灵活的数字化组网,况且影音的清晰度也不理想的,传数据的同时就不可能再传输双向高品质影音了。而我们的产品是基于标准TCP-IP协议的智能以太网的无线传输产品,可以智能无中心或人为指配中心机组网;我们的产品采用的是时分模式(TDD),在扩充用户和区分用户时不用考虑复杂的频率问题,只需要添加相应区段IP地址,开机就可连入所有相同区段地址的设备。而且可以在快速双向转发和收发影音的同时,利用自备计算机组成远程指挥或任信息高效共享分发平台,同时,产品根据机动性和链路距离的不同,又有车载机和背负机可供选择。

在军队装备应用方面,考虑到战备需要和极端恶劣的自然条件下保证设备的可靠性和实用性问题,我们的产品还有短波机可选用;此短波机可以通过高空电离层实现数百到数千公里的多媒体指挥共享通讯,如此一来,即使在卫星通讯受阻等紧急情况下,同样可以提供通讯保障。我们的产品的这些功能是目前所有国内外产品所不具备的,具有明显的先进性。

2、    应用实例

 2004年,四川汉源发生移民群体事件,现我公司技术专家(原某公司技术专家)应四川省武警总队的要求奔赴事件现场,为现场情况实时传输回总队进行技术保障支持。四川武警总队采用现为我公司技术专家的研发队伍所研发的第一代产品(单项视音频传输)对该事件进行了实时传输。该系统传输效果好,清晰的图像和语音实时传输到四川武警总队指挥中心,再通过武警内部网络传输到北京总部。大屏幕上清晰的图像和语音为领导的指挥和决策提供了最真实、最快捷的第一手信息资料。该设备在本次事件的处理过程中发挥了不可替代的作用,让远在千里之外的领导有了“千里眼”和“顺风耳”,实现了真正意义上的远程指挥,提高了指挥决策的准确性和及时性,为最终妥善处理好这次突发群体事件做出了巨大贡献。

✕✕军区演习场地,5辆装有第二代产品“同频双向无线多媒体移动传输系统”的勇士车跟随小分队从各指定方向插入蓝军前沿,通过迅速组建的战地局域网将分队侦察时情况:火力部署、地理坐标等上报指挥部,同时根据计算机显示的其他分队情况与指挥中心一道快速地做了重新部署,保证了✕✕演习的顺利完成。

五、产品主要技术特点和技术优势

该产品根据用户需要大数据量的上下行传输的、高度智能化的、多媒体的无线专业网络的要求。在设计中特别针对无线通信系统的信道容量的时变性、信道错误突发特性、信道错误和用户位置相关等等特点,在调制方案、资源调度、子信道结构、子载波的排列和分配、相位噪声、信道估计、峰均功率比(PAPR)特别是通道的快速智能检测等等方面均做了相应的考虑并融入自己特有的技术,显著地提升产品的性能。

具体表现在:

1、频谱效率高:

由于在产品中采用了OFDM调制方式作为基本技术,因而使作为系统中的主要部件调制器具有大于 9bps/Hz(动态)高载信比。其在5MHz通道带宽时,其传输的总码流可达49Mbps、在20MHz通道带宽时,其传输的总码流可达196Mbps,为系统的高速传输奠定了良好的基础;高速度、大动态的变频部份对系统的高速传输提供了有力的支持;高线性、低功耗的功放为系统的高速传输提供了可靠的保证。一系列先进技术的采用使整个系统对信息的传输能力有了极大的提升。

2、同频传输、同频组网,大大节约频率资源:

基于高载信比的支持,系统同时采用了同频共享技术(DMA)和自动半双工技术(TDD),使设备达到了“五同”---即所有同类产品、在同一时间、同一地点、用同一频率、同时进行收发工作;同时支持同一频率下的多个工作组同时组网工作,从而节约了频率资源,进一步提高了频率资源的利用率。

3、带宽扩展性强,利用率高,有力的保障了移动通讯,真正实现“动中通”:

由于OFDM系统的信号带宽取决于使用的子载波的数量,因此系统具有很好的带宽扩展性。同时在产品中采用了软件无线电技术,使产品支持450KHz1MHz2MHz5MHz10MHz20MHz30MHz50MHz100MHz九种载波频谱带宽(由软件改写设置)。这对于随之而来的移动通信宽带化(5MHz增加到20MHz的大带宽)也是一个有力的支持。

4、高智能化,能够自动快速检测网络好坏,自动调节功率、数据量、调制方式、子载波方式等:

在产品的通道快速检测、信道处理中等方面采用了大量先进的智能技术,以适应QAM4QAM16QAM32QAM64QAM256等多种调制方式以及0.5 Mbps10Mbps49Mbps98Mbps980Mbps9种码流的自适应(对应9类载波频宽),以及点对多点、同频桥接、同一频率时中转延长覆盖等多种组网工作模式

5、基于全IP的工作模式,可以与天网连接,不改变天网的现有系统:

由于IP网络结构使其具有能恢复原状功能,下一代通信网(电信网、移动网等等)是基于统计复用分组交换的数字通信技术为核心技术的通信网,严格来说,是基于IP分组的数字通信技术为核心技术的通信网。由于分组占用网络的不同路线及在末端重建,所以,可以更均匀地在网络中分配业务。若在一点失效,则分组仍然靠另外途径达到目地处。

基于上述考虑:产品设计中的时分模式,使在扩充用户和区分用户时不用考虑复杂的频率问题,只需要添加相应区段的IP地址,开机就可连入所有相同区段地址的设备。在快速双向转发和收发影音的同时,利用自备计算机组成远程指挥或任务信息高效共享分发平台产品;同时,全IP的工作模式也方便主流的基于IP方式的各种管理系统的直接接入。

六、系统特点

    1、介于此产品是一个基于全IP的工作模式下的无线传输的通讯产品。用户可用它快速组建一个永久性或临时性的、集视频、语音及计算机数据通讯为一体的多媒体的、高速率的无线通讯网络,构建自己的通讯平台。

2、同样介于此产品是一个基于全IP的工作模式下的无线传输的通讯产品。用户可方便地在此高速率的通讯平台上直接接入自己的各种管理软件(如:系统的安全管理--用户的接入管理、权限管理、加密传输,文档管理、调度指挥系统等等),有利于用户的应用与管理。

3、由于是基于全IP方式下的同频传输和转发网络,用户极其方便地对自己的网络用户或容量进行增减、对覆盖范围进行调整。

如:只要是同一个工作频率的同类设备,只需将其IP地址设定为同一区域然后纳入自己的接入或禁止管理名单、设定接入和权限即可完成。这对组建突发事件现场的多行业、多部门协同的应急通讯时显得十分重要。

要完成覆盖范围的延伸,只需在线或手动将靠近延伸覆盖范围的任一用户的设置修改为转发功能,设备即可自动完成对延伸覆盖范围所有合法用户的接入。多个用户的转发功能设置,可在极短时间自动完成大范围的指定区域的覆盖,合法用户的有效接入。

七、产品应用组网模式

 

1)    点到多点路由模式

 

 

      2)相同区域内两个独立系统同频下桥接模式

 

 

 

 

 

        3)同一区域内使用同一频率时中转延长覆盖模式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附件一:

同频双向多媒体无线发射机照片

 

同频双向多媒体无线发射机正面

 

 

同频双向多媒体无线发射机后面

附件二:

部分客户名单

以下为2008-2010年中,直接或通过代理商采购我公司的部分单位:

1、    在同频双向无线多媒体移动传输系统方面

1)      新疆××市反恐怖大队

2)      ××军区××部队通讯分队

3)      杭州圣蛛通讯科技有限公司

4)      中海油服下属公司钻井平台、船舶与管理中心通讯

2、    在无线数字图像音频传输方面

1)      上海中科院粒子加速器图像传输系统

2)      江苏省人防应急指挥图像传输系统

3)      南京市人防应急指挥图像传输系统

4)      芜湖市人防应急指挥图像传输系统

5)      苏州市人防应急指挥图像传输系统

6)      深圳市消防应急指挥图像传输系统

3、    在无线数字广播电视传输方面

1)      山西省稷山广播数字电视传输系统

 

 

 

 

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