Application of Broadband Technology-based Wireless Video Transmission System in Police Security Task

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Li Xingtao,duan Xuyan

(Public Security Bureau of Xuzhou, Xuzhou, 221003)

Abstract: Base on the actual requirements of Xuzhou police security task, article on broadband technologybased wireless video transmission system in detail from the aspects of performance requirements, network architecture, key technology and task application, which provides reference for the next step of the development of the system for Xuzhou Public Security Bureau.

Keywords: Public security; Broadband technology-based wireless video transmission system; Critical task; Video surveillance

1 引言

公安部门承载着应急处突、重大活动安保、大型群体性事件快速处置、日常治安维护等重要工作,建设一张安全可靠、实时稳定的无线通信网络是高效完成这些重要工作的基石。我局自OMN4年启

动P5M兆数字集群通信系统建设,目前已完成全市P5M兆公安数字无线通信信号的覆盖,实现了市区车台全覆盖,手台95B覆盖的目标,成为徐州市公

安机关实战指挥调度、社会治安动态防控快速反应、巡防守卡及路面交通执勤等日常勤务不可缺少的重要通信保障手段,在各种通信保障任务中起到了非常重要的作用,尤其是在大型安保及处置突发性事件工作中发挥了极其重要的作用。

随着对可视化指挥要求的不断提升,传统的语音集群网络已经不能完全满足公安部门对无线通信的需求。高级别指挥员第一时间获取现场的多媒体视频,做出准确判断,并下达指令,已经成为公 安部门应急指挥的基本要求。

因此,基于宽带通信技术的图传系统拥有大带宽、低时延、广覆盖等技术优势,可以帮助公安部门实现“现场可见,指挥可达”。通过利用宽带系统的带宽充足、通信稳定、拓展丰富等特点构建公安无线专网,可以满足图像实时传输、数据流畅交互、响应迅捷稳定等要求,实现现场图像、音频资源的实时上传与下达,从而为公安部门在重大安保、应急处突、巡逻防控、警卫保障、重特大案件等工作中的指挥、决策、调度等扁平化指挥调度需求提供必要保障。

2 宽带图传通信系统设计

2.1 性能需求

针对自身业务特点和未来对于无线通信专网的需求,徐州市公安局希望构建一张基于宽带通信技术的图传通信网络,并提出了如下几点需求:

(1)广覆盖:宽带图传通信系统信号在我市城市区域内全覆盖,对于其他区域包括城郊,城乡,农村等,宽带图传系统具备应急图像传输保障机制及相关设备支持。

(2)保障数据传输能力:每个基站要具备支持峰值8路1080P图像实时回传的能力,确保现场图像无卡顿实时回传。

(3)满足扁平化指挥调度需求:一线警员之间可实现语音、视频和数据的交互;指挥中心能够直接与一线警员进行语音、视频和数据的交互;指挥中心调度平台可以管理每一个监控点位及终端设备。

(4 )边远环境应急组网:能够在边远野外环境快速搭建基于宽带图传系统的自组网络,组建临时指挥部,实现语音、视频和数据回传。

(5)具备制空侦查拍摄能力:无人机需要搭载无线摄像头,实现高空侦查。

(6)实现与PDT数字集群对接:为保障公安通信系统之间通信的完整性,宽带图传通信系统要实

现PDT数字集群系统之间的对接

2.2 主要特点和系统结构

针对公安业务的特点,我市公安局对现有的

340MHZ频段进行重新利用,在340MHZ频段上构建公安专用的低频段宽带图传通信系统,为公共应急和日常业务提供低成本、广覆盖的宽带接入能力,从而满足徐州市公安对网络使用需求。

相比原340MHZ图传系统,宽带图传通信系统具有以下主要特点:一是技术体制要源于LTE公网技术体制,从而能够充分利用公网产业资源;二是功能需

求继承了PDT系统现有的功能,同时也便于拓展以适应新的业务需求;三是组网模式继承了PDT系统现有的组网模式,以适应应急和日常组网需求;

上述特点决定了宽带图传通信系统实际上就是一张“宽带+图传”的PDT专网,能够为公共安全业务提供覆盖广、成本低、业务多的解决方案。

此外,宽带图传通信系统在传统蜂窝网络的基

础上增加了网格网络(Mesh)中的多跳技术,通过多跳的方式将分布在蜂窝小区之外的接入节点连接到中心基站,增加中心基站的覆盖范围,从而减少小区数量、简化网络架构、降低网络建设和维护的成本。 2.3 关键技术

我市宽带图传通信系统综合采用以下关键技术,以提升系统的覆盖性能和吞吐量。

(1)空口技术。LTE空口帧结构是固定的,对

于吞吐率、时延以及覆盖距离等需求各不相同业务很难同时兼顾,因此采用新一代类5G的波形代替OFDM波形,构建更为灵活的帧结构,从而在空口

实现宽、窄带业务波形的统一部署。宽带图传通信系统采用相应的新技术,为各种业务定制灵活的帧结构,提供最优的业务体验,兼顾不同用户对吞吐率和覆盖距离的需求。

(2)多天线技术。针对上行传输采用单用户MIMO和多用户虚拟MIMO技术,提升上行频谱效率。多用户MIMO能够实现吞吐率翻倍增长,满足

视频上拉等公安专网常用业务需求。

(3)灵活的组网技术。脱网直通可以在无基站

或者基站不能正常工作的情况下,为终端设备提供通信的能力,拓展了基站的覆盖范围。宽带图传通

信系统继承了PDT脱网直通能力,为公安客户提供

宽带直通、自组网的功能,增强了组网的灵活性,降低了网络覆盖的成本。

(4)大功率终端技术。突破3GPP对终端功率

的限制,通过提升终端功率以及系统功率控制机制,提升上行覆盖距离和吞吐率。

(5)动态帧结构技术。根据业务的实际需求,

灵活配置上、下行帧配比,动态配置新的帧结构,提升系统容量,网络更加智能化。

2.4 业务应用

宽带图传通信系统适用于公共安全领域多种业务场景,例如日常执法、应急图传、视频监控等。2.4.1 应急图像传输业务

应急图像传输业务主要是从现场空中无人机,

图1徐州市公安局宽带图传通信系统结构

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