目录
一、项目背景
二、业务需求
2.1 远程视频监控
2.2 多级视频指挥
2.3 无线集群通信
2.4 车辆实时跟踪
2.5 车辆视频调度
三、需求分析
3.1 总指挥中心-标段分指挥中心x
3.2 标段分指挥中心x-指挥车x - 语音/定位业务：
3.3 标段x-指挥车x-视频业务：
四、概设方案
4.1 卫星通信子系统
4.2 WiMAX无线通信子系统
4.2.1 基站
4.2.2 移动台
4.3 VHF集群通信子系统
4.3.1 基站
4.3.2 固定站
4.3.3 车载手台
4.3.4 对讲机
五、参考文献
一、项目背景
为服务“一带一路”国家战略，面向中企海外承建的某项目中安防通信项目，涉及1个总指挥中心和9个标段分指挥中心，每个标段下辖多辆安防车辆、工程车，总指挥中心与分指挥中心距离约200km,每个标段之间距离约30km，每辆安防车辆配备4个安防人员，如图1所示。
图1.项目背景示意图
二、业务需求
2.1 远程视频监控
要求总指挥中心能够调看任意工程标段中的固定监控视频、车载移动视频，各标段可调看辖区内的任意监控视频和车辆移动监控视频。总指挥部和各标段至少可同时调看9路视频。
2.2 多级视频指挥
要求总指挥部、各标段、车辆之间可开展多级别视频通话、语音对讲、多方视频会议等音视频交互业务。
2.3 无线集群通信
支持通过安装对讲机、手持电台等设备，可以实现在施工现场的无线通信，提高沟通效率和管理能力。无线通信系统应使用加密技术，以确保通信安全。
2.4 车辆实时跟踪
为所有安防车辆、工作用车加装车载GPS+行车记录设备，利用车辆操作系统和指挥管理平台实时管控，对车辆所处位置、行进途中周边情况实时查看，对偏离既定路线、行程的车辆通过后台进行管控。
2.5 车辆视频调度
在所有安防车辆、工作用车车顶部署智能高压缩布控球，车内部署半球摄像机及车载指挥服务设备，车内、车外监控视频均可被标段指挥所和总指挥部远程调看。另外车内部署便携式平板，可用于接受标段指挥所、总指挥部的视频呼点、语音对讲、视频会议等音视频指挥调度。
三、需求分析
综合分析上述项目安保通信需求，按照功能基本可按照归纳为：
3.1 总指挥中心-标段分指挥中心x
距离：300km
传输速率：4Mbps（9路视频）
拓扑结构：固定，星型
业务特征：固定点间，视频、语音、位置..
解决手段：卫星通信
3.2 标段分指挥中心x-指挥车x - 语音/定位业务：
距离：40km
传输速率：10Mbps
拓扑结构：动态，星型（1个中心，9个用户），多接入
业务特征：固定-机动间，语音、位置..
解决手段：VHF窄带集群自组网、GNSS（北斗、GPS...）
3.3 标段x-指挥车x-视频业务：
距离：20km
传输速率：10Mbps（9路视频）
拓扑结构：动态，星型，多接入
业务特征：固定-机动间，视频
解决手段：WiMAX
四、概设方案
根据上述项目背景及业务需求，通信概设方案如下：
图2. 项目通信概设图
如图2所示，卫星通信、WiMAX、VHF集群通信三大子系统概设如下：
4.1 卫星通信子系统
图3. 卫星通信子系统
在总指挥中心和各标段分中心分别建立固定卫星站，利用卫星链路实现高速、稳定、可靠的数据传输，支持视频调看、视频通话、语音对讲、视频会议等业务。按业务要求，总指挥中心和标段分中心至少可同时调看9路视频，在卫星传输速率、实时视频码流和事后视频存储上有：
- 卫星传输速率。目前Ku商业卫星链路传输服务的上行速率4-8Mbps，下行速率5-10Mbps。
- 实时视频码流。通常H.264 720p 30fps的视频800Kbps~3Mbps之间，按照一路3Mbps计算，Ku商业卫星无法满足9路H.264编码标准下的视频实时传输带宽，因此需要基于H.264编码视频再次进行压缩编码以满足传输速率要求；
- 事后视频存储。基于视频监控纪录的存储回溯，数月的视频存储将对存储服务器造成极大的负担，因此也需要在存储侧对视频数据做事后的有效压缩。
在海外通信卫星资源部分，需要充分考虑性价比、可用性和数据敏感性，对于数据敏感性较低的企业数据，可有 商业卫星 与 “星链”民用 两种方案可选。以非洲国家为例，E7B通信链路覆盖范围如图4，5所示，而“星链”是最近刚刚在非洲地区落地的，相较E7B天线价格低，资费便宜，若对相关数据敏感度要求级别不高，可信源加密后走“星链”一定是最佳选择。
图4. E7B上行链路覆盖范围
图5. E7B下行链路覆盖范围
4.2 WiMAX无线通信子系统
图6. WiMAX无线通信子系统概设
4.2.1 基站
在各标段分中心和车辆之间部署WiMAX无线网络，利用100米铁塔或最高的建筑物上部署的WiMAX基站和警车车顶吸附的车载移动台接入天线，实现高带宽、低时延、大覆盖的无线接入，支持车辆移动监控视频的实时回传和音视频交互业务。
4.2.2 移动台
移动台主要由WiMAX接入点、CPE等设备组成，通过警车搭载的移动台可实现WiMAX信号接收、解调，并可通过CPE对信号进行转化为有线网络信号服务于标段分中心的各类设备、警车搭载的各类设备，同时也可转化为WiFi信号服务下警车执勤的执勤警务人员。
4.3 VHF集群通信子系统
VHF集群通信子系统采用数字化语音编码技术，能保证语音质量清晰可靠；采用TDMA时分多址技术，可提高频谱利用率和通信容量；采用AES加密算法，确保通信安全；采用GPS卫星定位技术，实现车辆和人员的实时跟踪。VHF集群通信子系统的设备组成如图7所示。
图7. VHF集群通信子系统概设
4.3.1 基站
在每个标段分中心安装一台VHF基站，作为集群网络的中心节点，负责与车载手台、对讲机等终端设备进行通信和管理。基站采用高增益全向天线，发射功率为50W，接收灵敏度为-120dBm，支持加密通信和GPS定位功能。
4.3.2 固定站
在总指挥部和各标段分中心安装一台VHF固定台，作为集群网络的边缘节点，负责与基站进行通信和转发。固定台采用定向天线，发射功率为25W，接收灵敏度为-118dBm，支持加密通信和GPS定位功能。
4.3.3 车载手台
在所有安防车辆、工作用车安装一台VHF车载手台，作为集群网络的移动节点，负责与基站或固定台进行通信和定位。车载手台采用磁吸式天线，发射功率为10W，接收灵敏度为-116dBm，支持加密通信和GPS定位功能。
4.3.4 对讲机
为所有警务人员、工作人员配备一部VHF对讲机，作为集群网络的便携节点，负责与基站或固定台进行通信和定位。对讲机采用内置天线，发射功率为5W，接收灵敏度为-114dBm，支持加密通信和GPS定位功能。
五、参考文献
[1] WiMAX产品白皮书
[2] WiMAX综述
[3] 服务全球的华为WiMAX
[4] 华为技术73期中文版
[5] 维德宣传彩页
