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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,

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图1徐州市公安局宽带­图传通信系统结构

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