340M McVics“专网通”
 
宽带无线专网系统
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
北京国通创安报警网络技术有限公司
北京总部 销售经理 梁长存
手机：13381120935 直线：010-82897811
 

一、宽带无线专网建设的意义

随着各地平安城市建设向纵深发展，对宽带网络的要求越来越高，全部依赖运营商的光纤资源，政府每年将花费海量的租金用于通讯费，为摆脱全部通讯对电信运营商的高度依赖，为适应公安业务工作特点的移动性、机动性，日常警务处理地点的不确定性和突发事件处置的应急通讯需要，公安必须要建设可自主掌控的宽带无线专网来适应公安工作的现实和未来发展的需要。
340M“专网通”正是为解决上述问题而推出的，是根据公安专业化要求定制的宽带无线专网系统。经过几年来的应用实践，已形成了为平安城市视频监控建设提供无线宽带通讯，为公安移动视频、集群通讯和移动警务等提供无线宽带通讯的实战应用系统，与有线网络接合形成有线、无线立体式专用网络。
系统采用了CS-OFDMA、智能天线等4G的关键技术，使用公安专用340M频段，仅用少量基站便可以组网建设覆盖城域的无线专网系统。系统为全IP架构，具有带宽高、覆盖广、安全性高、自主掌控、可扩充性强、适用广的特点，以及专网特有的一次性投入，终身免费使用，基站少、建设快、维护简单、费用低的优势。
系统可满足城市大规模视频监控固定、移动传输，并将现场的监控图像、声音、位置信息等数据实时地传输到市公安局指挥中心和各级监控中心，实现可视化指挥调度、快速反应、精确打击。警员使用笔记本电脑或智能掌上终端可实时地登陆公安专网，进行现场办公、视频监控、信息交流、证据比对、车牌查询等各项移动警务工作，在提升执法规范性、提高工作效能等方面具有明显效果。系统还具备语音集群功能，可与网络内的全部前端实现双向通话、组呼、群呼、集呼、强插、强拆等，做到让各级应用部门“看得见、听得清、呼得出、信息准、定位准、反应快”，确保“指令下得去、信息上得来”，为各级领导提供实时、准确的现场图像与数据，实现全方位远程监控、指挥、集群调度，真正提高快速反应能力、统一调度能力和协同作战能力。
系统对提高公安技术装备及队伍的整体科技水平，对增强公安机关在动态复杂环境下维护国家安全的能力，对全面掌控社会治安局势、对处置突发性事件、对维护一方社会平安、对科技强警战略在公安工作中应用将起到独特的作用。

二、技术方案

（一）概述

340M McVics“专网通”宽带无线专网系统是基于全IP架构，采用CS-OFDMA（码扩正交频分多址）、智能天线、软件无线电等4G关键技术，核心技术具有我国完全自主知识产权。系统采用多重安全保障体系，提供从视频传输到语音集群通信、双向数据传输、GPS定位的全方位无线专网通信解决方案。
系统被公安部列入《2012年公安科技成果推广引导计划》。

（二）设计原则

1.      设计依据

《城市监控报警联网系统通用技术要求》GA/T669-2008
《视频安防监控系统技术要求》GA/T367—2001
《安全防范工程技术规范》 （GB 50348-2004）；
《公安信息网络IP地址编码规范》GA607-2002
《信息技术设备的安全》GB4943-2001
《信息安全技术 信息系统通用安全技术要求》GB/T20271-2006
《宽带无线接入系统 系统技术要求》YD/T2115-2010
《宽带无线接入系统 空中接口技术要求》YD/T 1956-2009
《IP网络技术要求 — 网络性能参数与指标》 YD/T 1171-2001  

2.      设计范围

本设计依据市平安城市的建设和专网应用需求，设计N个基站覆盖市区，满足在覆盖区域内的无线视频传输、数据传输等应用功能。设计包含340M无线基站站点的勘测、选址、扫频，基站设备、核心网设备安装，终端安装设计，IP网络架构，系统安装、调试、维护。

（三）总体目标

本期项目总体目标：以覆盖市区，建设5-6个340M无线专网基站、1000个无线终端，满足区域内（东西17公里，南北7公里）分局、20个派出所视频监控的无线传输要求及语音、数据、GPS定位等应用的无线传输要求。
本方案通过市公安局视频IP网络将340基站（BTS）、核心网(SAC)和视频业务平台连接在一起，组成一整套McVics宽带无线专网系统。路口视频终端、车载、单兵、临时布控、手持终端通过专网无线链路接入基站通信，最终和视频业务平台连接，实现路口视频监控业务和移动视频传输、移动办公的应用。
 
无线专网拓扑图：


实现功能 市局、分局、派出所按分级、授权使用，根据需要可以设为二级或三级权限，市局为最高权限，统一分配、调度、管理全市视频资源。满足全市覆盖区域内无线视频调度，为现场指挥提供视频保障。应急突发事件中重点区域视频调用可以由市局分配保障重点部位优先使用。主要功能如下：
1)      340M 宽带无线专网系统管理；
2)      340M 宽带无线专网系统用户管理；
3)      340M 宽带无线专网终端设备管理；
4)      340M 宽带无线专网固定点视频传输；
5)      340M 宽带无线专网移动视频传输；
6)      340M 宽带无线专网语音集群调度（双工）；
7)      340M 宽带无线专网数据传输，含RFID、车牌识别、智能分析等深度应用数据无线传输；
8)      340M 宽带无线专网移动设备定位；
9)      340M 宽带无线专网应急视频指挥应用。

（四）系统详细设计方案

1.       340M “专网通”无线专网系统优势

1)      技术先进性  340M McVics “专网通”宽带无线采用多项先进技术，频谱利用率高。336-344MHz频段是无线通信的“黄金”频段，如何利用有限的频段产生更大的数据处理能力，是衡量340M专网系统的最重要的指标。本系统频谱利用率现已达到3bps/Hz，已是目前无线技术频谱利用率最大的，能够在5MHz频谱资源条件下提供最大15Mbps的数据处理能力。可以提供更大的终端并发能力强、上下行带宽可调整、完全同频组网能力为系统大规模应用提供更大的带宽。
2)      适合大规模终端应用  系统采用TDD时分双工工作机制，上下行时隙的比例可以根据需要进行灵活分配，针对平安城市监控项目，应该增大上行带宽提供能力，可采用6:2的上下行时隙配比，当前版本可提供11.25Mbps的上行数据带宽，后续升级版本可提供22.5Mbps的上行数据带宽。系统采用了CS-OFDMA技术，可提供更多的终端CPE同时在线，支持更多的终端同时并发。系统采用了智能天线、空间零陷等关键技术，具有完全同频组网能力，可以利用有限的频率资源，组成大覆盖的无线网络，提供大规模的终端应用。
3)      覆盖范围大、发射功率低（绿色环保）本系统是覆盖全市的无线系统，因此，无线设备发射信号的强度对于全市的环保将是另一个重要的衡量指标。本系统采用目前最先进的8阵元智能天线阵，使得系统有效增加了18dB的增益，一方面可以扩大有效覆盖范围（链路余量-132dB），满足广域覆盖的覆盖要求，另一方面可以降低发射功率（基站最大发射功率33dBm（2瓦）、终端最大发射功率仅为24dBm（0.5瓦），不会对环境造成无线电污染），减小终端耗电和体积，从而简化现场视频监控回传产品安装、维护难度。
4)      系统具备综合业务提供能力 拥有完善的QoS/GoS业务优先级保障机制、在满足公安目前视频监控业务的同时，系统还具备双向语音、数据采集、多媒体调度指挥、移动办公等扩展业务功能，为政府应急指挥提供无线移动应急指挥平台。系统设计了8级业务优先级保障机制，可以根据需要对不同业务、不同终端设定不同的优先等级，为关键点位设置优先带宽占用权限，保证关键点位的业务畅通。
5)      产品成熟稳定度高 终端可以提供RJ45/RJ11/USB等多种接口制式，并且在产品上可以根据需要提供整机产品和板卡级产品，能够与视频监控及存储设备高度集成。系统具有开放的网络接口和通信冗余、便于新技术、新设备、新功能的接入并正常运行。
6)      系统不会干扰现有的350M无线系统工作 系统隔离度强。系统产品采用1MHz的频谱划分原则，带外泄漏极低，并且基站产品最大发射功率仅33dBm（2瓦），终端产品最大发射功率仅24dBm（0.5瓦），不会对现有350M等无线系统产生干扰。
7)      完全自主知识产权技术 定制开发能力强，本系统为我国完全自主知识产权的通信技术，从芯片一直到系统全部为自主知识产权设计，2010年获得了中国国际社会公共安全博览会“优秀创新产品特等奖”，并被公安部列入《2012年公安科技成果推广引导计划》，具备根据公安实际需要提供各项定制开发的能力。系统规模和功能易于扩展，无线专网可提供开放接口，为其他业务系统深度应用（如RFID信息采集、车牌识别、人脸识别、行为分析等智能分析系统的传输）提供无线传输通道，可以在PGIS平台直观展现。
8)      安全性高340M“专网通”宽带无线系统从多角度多层次进行综合安全防护，防止非法接入、非法攻击等，确保专网系统安全。
9)      可维护性强 系统对网络资产、设备故障、系统配置、系统性能和安全等IT基础环境和前端设备进行管理，设备出现故障时能及时告警并精确定位，实现运行和维护工作的智能化管理，且可以基于GIS的展示。

2.       基站技术指标

1)      基站使用频段为336～344MHz；
2)      多址方式：CS-OFDMA
3)      双工方式： TDD；
4)      调制方式： QPSK、8PSK、QAM16、QAM64；
5)      基站覆盖半径：市区3Km、视距15Km ；
6)      系统频谱利用率：3.07bps/Hz；
7)      单机站数据带宽：能够在5MHz频宽下，提供最大15Mbps数据处理能力；
8)      基站同址支持三扇区配置，提供最大45Mbps数据处理能力；
9)      单基站容量：支持不少于300个终端同时开机在线，并发支持8路D1视频或2路高清视频；
10) 系统具备完善的Qos/Gos保障体系：3种流量控制等级，8种服务分类级别；
11) 最大输出功率： 22dBm（±3dB）（2瓦，绿色环保）
12) 支持同频组网：多基站组网可以提供大规模终端应用。
13) 基站切换策略：快速硬切换，先建后切。移动终端在基站间漫游时不中断；
14) 基站和核心网之间支持IP传输；
15) 网络接口：10/100BaseT以太网接口；
 
基站选址如图
 
基站安装注意事项：无线塔顶放大器至机房馈线应不大于50米，减少信号衰减；机房面积不小于2平方米；用电为基站700瓦、空调1200瓦。与350M共址建设时，两系统天线上下高程最少要保持3米以上距离。

3.       核心网系统管理及功能

网络规划
1)      无线专网系统5-6个基站以VPN形式通过市视频专网防火墙接入市公安局核心交换机，并入市现有的监控系统，每个基站接入带宽不低于20M，网络接口为百兆。 整个无线系统需建立VLAN，且VLAN子网IP个数大于1024个，并为未来应用预留IP地址。无线专网系统核心网SAC、服务器等设备置于市局机房。
2)      无线专网系统通过视频专网与现有视频监控管理平台和其他专用网络系统互通（或开放相应服务端口）,组成更大的网络系统。
3)      其他应用管理系统采集无线专网系统服务器及SAC的运行数据，视频监控管理平台子系统核心服务器群通过相应端口调用无线专网系统的图像语音等数据，控制前端云台、接收设备报警等信息。
4)      本系统对其他无线专网系统预留接口。
网络IP地址规划

序号	设备名称	接入点	IP地址	子网掩码	网关
1	核心网设备	市局	10.0.0.2 ┇ 10.0.0.60 （示例）	255.255.224.0 （示例）	10.0.0.1 （示例）
2	市局基站1	市局
3	基站2
4	基站N
8	前端CPE及用户终端		10.0.0.67 ┇（示例） 10.0.31.253	255.255.224.0 （示例）	10.0.31.254 （示例）
9	统一规化IP		注：以市局统一规划为准

核心网系统管理及功能
1)      用户业务信息管理功能：提供软硬件的状态查询功能，支持对核心网、基站、终端的综合网络管理功能
2)      业务进行管理和控制：包括登记、变更、存储、控制。
3)      用户及终端认证和等级管理功能：用户终端的认证，并根据用户等级启动相应的业务提供策略，如优先级、带宽上下限等。
4)      移动性管理以及切换功能：移动性管理是无线通信系统最具特色的特点之一。终端在基站覆盖区域之间移动时、站间漫游时，业务连续不中断。
5)      对基站的管理功能：对基站的配置管理、故障管理等设备管理功能。
6)      网管功能：网管采用 B/S架构。包括系统、终端的配置管理和故障管理等。
7)      权限管理：设置市局、分局级等权限。市局统管全局，可以根据需要临时变更使用方式和权限；分局级等依权限使用辖区内视频；
8)      前端设备远程控制（如云台、硬盘录像机进行远程控制），支持对前端设备的各种参数进行读取和配置；画面分组轮巡；双向语音和语音广播；
9)      系统的 GIS展现，可以在电子地图上标记各监控点的位置，使用地图进行浏览视频；无线移动终端（无线单兵、车载）在电子地图上显示运行轨迹；此项需与监控系统整合；
10) 故障监管：实时接收前端设备的各种故障信息，如视频丢失、硬盘故障等，方便用户及时处理故障。故障统计报表支持Excel, Word, PDF等多种格式的导出；
11) 同步时钟对所有服务器和前端设备的工作时钟进行定期校正；

4.       终端设备CPE技术指标、功能

1)      工作频段：336～344MHz
2)      最大发射功率：24±2dBm（0.5瓦，绿色环保）
3)      接收机灵敏度：-105dBm
4)      上下行最大吞吐量：3Mbps
5)      以太网接口规格：RJ45
6)      耗电功率：3W
7)      工作环境温度：-20℃～+55℃
8)      支持非视距传输、移动传输，
9)      支持业务分级，可动态分配带宽

5.       安全管理

1)      系统为我国完全自主知识产权，具有完善的安全体系，包括业务安全、接入安全和安全数据管理等体系。系统使用的所有软、硬件设备均为我国生产的软、硬件设备。系统支持用户信息加密、用户账户管理和认证、用户操作访问控制、安全证书等功能，保证系统的安全性、完整性、可靠性。支持TCP/IP协议、SIP/RTP协议、No.7信令等协议体系，设备可靠性要求达到99.999%以上。
2)      安全认证 无线终端设备（CPE）在接入网络时系统对其硬件设备序列号（EID）、从属基站设定、网络编号（Network ID） 进行认证，未开通的客户端设备无法接收无线信息。系统可对客户端设备的设备序列号、用户主机的MAC 地址和IP 地址进行绑定，防止克隆和服务盗用。
3)      数据加密和鉴别  系统支持主流VPN 技术，可与PPTP、L2TP 等二层隧道技术或IPSec 等三层隧道技术集成为用户构建虚拟专用网络，采用IPSec 等技术提供数据加密和完整性认证，防止明文数据在网络中被截获或窜改。
4)      空口协议安全性  系统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，也提供了一定的安全性。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，因此在其他方向则不能接收到发
5)      往用户信号，大大降低了信号被窃听的几率。
6)      独立的安全通道  每个客户端以信道独享方式接入系统网络，在一次进程过程中所使用的码道由此客户端所独享，其他客户端不能占用。根据设置，基站能够拦截所有上行或下行的以太网广播包，提高无线通信的保密性，防止其他网络用户的监听。如果不同用户间是互不信任的，可以隔离各个用户流量，使之不能二层互通，只能与上行口相通。
7)      用户管理系统安全性  为了防止系统受到接入用户的攻击，系统禁止客户端与基站通信。根据设置，系统可以禁止客户端与EMS 通信，也可以允许指定客户端与EMS通信以为网络管理员提供便捷的远程管理。通过EMS的设置，基站的ARP 代理功能提供安全的ARP 服务，基站回应来自客户端或网络的ARP 信息，在提供客户端之间以及网络端与客户端之间互通的同时拦截ARP 广播信息，提高了网络安全性。

6.       “专网通”系统采用技术、具体方案

1)      支持大量终端并发
系统采用了细颗粒度带宽分配机制，单基站支持双向各300个并发信道，系统能够支撑如此大的业务信道并发量，主要是源于采用CS-OFDMA（码扩正交频分多址）技术。其信道分布如下图所示：
 
 

CS-OFDMA（码扩正交频分多址）是系统的核心技术之一，它将OFDMA、TDMA和系统有机融合为一体，使系统获得了高频谱效率、抗衰落、抗多径等综合性能优势。
CS-OFDMA首先将一个宽带纵向分成许多窄带频点，然后再符号（symbol）化，用正交码道横向调制到窄带频点。在进行OFDM调制前，对调制数据先进行码扩处理，即：将每个symbol作8倍的扩频，然后再进行OFDM调制，将扩频后的chip调制到8个子载波上，于是每个symbol在频域实现了扩频。这样做的目的有些类似时域里做扩频，时域的扩频处理使调制信号的能量散布在一个较宽的频带内，当信道中出现窄带干扰时， 接收端通过相关处理，利用扩频码的良好自相关性与窄带噪声和本地扩频信号不相关的特性，可以降低干扰电平。与此类似，在频域进行码扩处理，也可以对抗时域的瞬时干扰或时间选择性的深衰落。同时，码扩处理将每个符号的能量分到了整个信道的频带内，在接收端可以实现频率分集接收。
这样的融合多址设计将结合CDMA和OFDMA的优点，有效地避开了两者的缺点。具体地说，由于用了OFDMA，它能克服传统CDMA系统在传输宽带数据时由扩展频谱而引起的严重码间干扰（ISI），同时复杂的、非最优性能的多用户联合检测方法将可被分解成多个简单的，高性能的单用户检测。同时由于每个数码（symbol）被扩展到多个有一定间隔的频点，有效地对抗频率选择性衰落和相邻小区干扰，有利于窄带语音和宽带数据的可靠传送以及同频组网。
2)      广域覆盖
“专网通”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。工作于340MHz频段的基站最大覆盖半径可超过20km。
如此广阔的覆盖距离一方面源于340MHz频段的本身特性，频率越低其波长越长，因此覆盖距离也越远；另一方面是源于智能天线技术的应用，相对于传统的天线技术，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，采用智能天线系统广域覆盖优势如下图所示：

智能天线是一种信号处理技术，它采用阵列天线及时空信号处理技术，充分利用移动用户的空间方位信息来提高移动通信的传输质量、系统容量。
传统基站天线将功率辐射至目标用户以外的方向是对功率的浪费，这些其他方向的辐射还将对其他用户造成干扰。智能天线的概念是其辐射模式不固定，而是针对具体的用户与现时辐射条件定制，可以形象理解为天线阵定制了多个波束指向具体的终端。这将提高功率与频谱的利用效率，同时提高了灵敏度、减弱了干扰。
智能天线技术已居世界先进水平，通过大幅降低这种复杂数字信号处理技术的成本问题，并解决了在大规模组网运行中的稳定性问题，采用8阵元智能天线技术的基站已经在国内外成功部署上万台，在网用户数达数百万。
3)      定制上下行带宽
“专网通”单基站在5MHz带宽上单扇区容量达到15Mbps。双工方式为TDD，共有8个时隙，上下行带宽分配比例可以定制调整为1:7、2:6、3:5、4:4、5:3、6:2、7:1。针对公安专网项目视频监控建设需要对系统的上行带宽提出了更高的要求，通过对系统软件架构的重新定位设计实现上下行比例为6:2为最佳，此时，单基站提供的上下行带宽分别为：上行11.25Mbps，下行3.75Mbps。同时考虑本项目业务集中以视频业务应用为主，系统可具备并发接入不低于8路D1（或4CIF）视频信息的能力，同时还具备双向语音、数据采集、多媒体调度指挥、移动办公等扩展业务功能。
4)      优先级保障
市平安城市监控需要实现市区路口、街道视频监控，各视频点因所处的地理位置必然存在优先级的划分，系统具备完善的Qos/Gos保障体系来保障系统优先级的划分。
Qos是指服务质量，针对不同业务定义优先级。在本项目应用中，对视频业务的实时性要求比较高，因此它的优先级高。其次就是语音和数据业务。
Gos是指服务等级 ，针对不同用户定义优先级。系统中，每个用户的服务等级都可以在网管上配置，系统为高优先级用户优先提供资源。
通过这种模式，我们可以满足行业用户重点区域通信通道实时畅通的需求。
5)      绿色环保
系统通过采用智能天线等专利技术，最大限度地降低了多径干扰，从而有效降低了系统的发射功率。采用多通道的设计，极大的提高了系统的可靠性，在个别通道故障的情况下，系统仍然可以工作。基站最大发射功率仅2W，终端0.5瓦。智能天线使得信号波束仅指向终端方向，其他方向信号非常弱，减少了对人体的辐射。本无线专网系统建设更加符合建设两型社会、以人为本、绿色环保的社会发展理念。
6)      支持同频组网
系统支持1*1的同频组网，因其采用了增强零陷、动态信道分配等新技术，使得系统具有良好的抗同频干扰能力，。单基站需要5M带宽，因此只需要较少的频率资源就可以组建较大规模的无线专用网络。在未来，具备在政府增加频率带宽资源后，可以升级系统提供更大的数据处理能力，增加系统的容量，保持系统的可持续发展能力。
7)      基站间平滑切换
快速硬切换，先建后切。即终端自动感应到和当前基站通信信号较弱的时候会自动寻找其他基站，当找寻到新的基站后会先建立连接再与当前基站进行切换，保证终端在基站间漫游时数据传输不中断。
8)      系统安全、组网特性
认证：客户端设备（CPE/PCMCIA等）在接入网络时系统对其硬件设备序列号（EID）、从属基站设定、网络编号（Network ID） 进行认证，未开通的客户端设备无法接收无线信息。系统可对客户端设备的设备序列号、用户主机的MAC 地址和IP 地址进行绑定，如果其他计算机连接到该客户端则无法接入网络，防止克隆和服务盗用。系统具有动态访问控制列表特性，能为DHCP 中继提供过滤规则，系统自动将动态获得的IP 地址加入客户端认证IP 列表，如果分组数据的MAC 地址在客户端认证IP列表中找不到，该分组就会被丢弃。系统的认证和源地址确认特性能够有效防止克隆和服务盗用。
虚拟网（VLAN ）划分：“专网通”系统支持基于802.1q 的VLAN 功能，将宽带无线网络隔离为不同的虚拟网，增强网络安全性。系统提供VLAN 的终结和透传两种模式：VLAN 终结模式将CPE 划分到不同的虚拟网内，组建政府、公安业务部门用户的无线专网；透传模式中不同VLAN 流量能够穿透CPE，通过支持802.1q 的交换机将流量隔离到不同的VLAN 中，实现共用一台CPE 的用户数据隔离到不同专网中。
数据加密和鉴别：VPN 是在IP网内通过隧道技术建立虚拟专网，保证数据传输安全的技术。如果系统对多个不同用户提供无线接入服务，也可以利用VPNS 实现用户数据的加密传输。系统支持主流VPN 技术，可与PPTP、L2TP 等二层隧道技术或IPSec 等三层隧道技术集成为用户构建虚拟专用网络，采用IPSec 等技术提供数据加密和完整性认证，防止明文数据在网络中被截获或窜改。系统支持所有主流厂商的VPN 产品，包括VPN 网关和VPN移动客户端。结合VPN 技术能够提供场点－场点、客户端－场点、客户端到客户端等几种主要虚拟专网的应用模式。场点－场点模式是用VPN 网关上连到CPE，建立数据安全传输隧道。客户端－场点模式为移动用户提供了安全连接内网的加密隧道。客户端－客户端模式在用户之间建立加密私有隧道，保证双方间通信的安全。
空口安全特性：系统使用自行设计的无线接口协议SWAP＋，从物理层、链路层和网络层提供了无线链路和数据的安全性。采用码扩OFDMA，其中的码扩技术具有扩频通信被公认的安全性。经过扩频后的有用信号的频谱被展宽，其结果是有用信号在单位赫兹频带上的功率大大降低了，其功率甚至远远低于背景噪声的功率，这样用户的信号就淹没在噪声中，很难被截获。系统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，也提供了一定的安全性。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，因此在其他方向则不能接收到发往用户信号，大大降低了信号被窃听的几率。
独立的安全通道：每个客户端以信道独享方式接入系统网络，在一次进程过程中所使用的码道由此客户端所独享，其他客户端不能占用。根据设置，基站能够拦截所有上行或下行的以太网广播包，提高无线通信的保密性，防止其他网络用户的监听。如果不同用户间是互不信任的，可以隔离各个用户流量，使之不能二层互通，只能与上行口相通。
9)      用户安全特性
系统提供基于TCP/IP 的标准接口，可与主流网络安全技术良好集成，构建多层次的宽带无线网络安全体系。
用户认证：系统既可以通过RADIUS 架构为所有网络接入提供集中的AAA(认证、授权和统计)控制，也可以通过各专网用户和设备的本地数据库来进行分散的AAA 控制。客户端可采用PPPOE 或WEB 方式进行用户认证，其中PPPOE 中采用CHAP 认证，用户密码不以明文在网上传输，WEB 认证中用户密码采用HTTPS 加密传送，保证认证信息的安全。
用户管理系统安全性：为了防止系统受到接入用户的攻击，系统禁止客户端与基站通信。根据设置，系统可以禁止客户端与EMS 通信，也可以允许指定客户端与EMS通信以为网络管理员提供便捷的远程管理。通过EMS的设置，基站的ARP 代理功能提供安全的ARP 服务，基站回应来自客户端或网络的ARP 信息，在提供客户端之间以及网络端与客户端之间互通的同时拦截ARP 广播信息，提高了网络安全性。
10) 核心层
系统网络利用市视频IP数据网络作为骨干传输链路，构建基于IP网络平台。核心网设备主要包括业务接入控制器SAC。
SAC设备介绍：SAC 是基于成熟的接入和交换产品平台定制的、面向行业专网的业务接入控制器。负责系统组网时的接入控制以及设备管理功能，是系统组网必需的设备。

业务接入控制器SAC图
主要功能包括：
l  用户业务信息管理功能：对用户可以使用的业务进行管理和控制，包括业务的登记、变更、存储，并根据这些业务信息对用户所使用的业务进行控制。
l  用户及终端认证和等级管理功能：用户接入网络时对用户的合法性、终端的合法性进行认证，并根据用户等级启动相应的业务提供策略，如优先级、带宽上下限等。
l  移动性管理以及切换功能 ：移动性管理是无线通信系统最具特色的特点之一。通过 SAC 对终端位置和状态的管理，使得终端不管处于覆盖区域的任何位置，都可以享受系统所提供的业务。切换功能保证了终端在业务状态下在不同的基站覆盖区域之间移动时，能够保持业务连续不中断。
l  提供高效话音(HEV) ：HEV话音技术可以大幅度提高系统的话音并发量、带宽利用率。
l  对基站的管理功能 ：通过SAC 实现对基站的配置管理、故障管理等设备管理功能。
l  网管功能：SAC的网管采用 B/S架构，通过IE浏览器即可实现对SAC和基站的管理，不需要配置专门的客户端。 包括：SAC的配置管理和 SAC的故障管理等。
11) 汇聚层
汇聚层设备主要为基站设备。
l  基站主要功能为通过天线形成无线网络信号的覆盖，负责网络覆盖范围内终端设备的接入。基站提供RJ45以太网接口，连接IP网络交换机，提供基站的接入。基站可以通过VLAN标签完成业务流和网管流的分离，以便于业务的隔离和管理，保证系统的安全性。对于终端的数据传输和视频等服务，终端设备与基站之间建立基于系统网络的无线透明桥接，将数据业务透明传输至IP有线网络；语音业务，经由基站和SAC后完成呼叫控制和媒体接续。
l  系统基站提供无线终端的接入、空中资源分配、IP业务的透明承载、数据安全、QoS保证等服务。将终端的业务通过系统无线空中接口接入到有线网络中，承载视频、数据、语音等业务。系统宽带基站提供10/100M以太网接口，通过光纤、超五类线电缆连接IP局域网，构成无线有线相结合的IP通信网络。基站最大提供15.36Mbps的数据吞吐率，要求基站传输带宽不低于20Mbps。
l  基站支持IEEE802.1Q协议，可以通过VLAN标签完成业务流和网管流的分离，以便于业务的隔离和管理，保证系统的安全性。
基站设备介绍如下：
基站主要由两部分组成：基站收发信机（BTS）和无线射频子系统（RFS）。下面分别介绍。

基站BTS图
基站收发信机（BTS）是电信级、全冗余的网络设备，它采用高度集成设计，可以安装到标准19”机柜内，置于室内或室外环境中。它通过10/100Mbps标准以太接口与IP骨干网连接。BTS又分为数字和射频两部分，承担着所有接收、发送和信号处理功能。软件可以通过网管设备远程升级。在可用性方面，所有插卡都支持热插拔。
BTS收发信机完全基于软件无线电技术架构设计的，主要采用G4 PowerPC、 TI TCI100 DSP处理器、FPGA、高速ADC/DAC和模块化的射频单元组成。基带处理平台可以完全满足系统物理层、MAC层、OAM等运算的处理要求，并有足够的MIPS余量用于今后的扩展与重构。
BTS收发信机主要组成部分：1块基带处理板，1块频综板，8块射频板，1块电源板。
无线射频子系统（RFS）
与其他无线方案技术相比，本系统的一项突出技术是其对波束赋形技术的低成本实现；波束赋形是宽带无线接入基站中自适应相控阵智能天线子系统提供的一项发射技术。
基站射频子系统主要包括：智能天线阵（8个340兆天线），2个塔顶放大器，无源校准电路，防雷滤波器等功能模块。

天线子系统
智能天线外观图

基站天线为具有专利技术的自适应相控阵智能天线，采用成熟的波束赋形技术。包括天线阵、无源校准电路、带通低噪声放大器、防雷滤波器等模块；天线一般安装在发射塔或高层建筑物的顶层，其外壳使用无源制冷方法同时具有长时间无需维护工作的能力。
 
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12) 接入层
   接入层主要指终端设备CPE。
CPE与其他设备连接方式如图：


典型路口连接示意图
路口连接如图所示，在路口4个灯杆上安装8个IPC（网络摄像机），其中三个灯杆上的6路IPC通过无线网桥集中到第四个灯杆上，将8路高清视频存储在NVR上，并通过交换机与CPE相连，最终CPE通过340M无线专网将视频图像传至公安监控系统，或将RFID数据传至公安其他应用系统。在有需要时，可通过专网直接浏览实时的视频监控图像，也可以回放、下载硬盘录像机上历史视频图像。
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7.       系统扩展应用：应急视频指挥应用

“专网通”应急视频指挥系统的建设将复用340M宽带无线专网，最大限度的利用340M宽带无线专网的应急特性，可以形成一套反应灵敏、运转高效、灵活机动的应急管理平台和实战指挥系统。
在突发事件现场或在没有固定监控的区域，可采用车载、单兵、临时布控、手持机等实现现场视频传输、可疑事件信息收集、事件监控、报警救援、指挥调度等多项功能。实现全方位立体式远程监控，真正提高快速反应能力、统一调度能力和协同作战能力。将日常监控和反恐处突应急指挥完整的融为一体。
“专网通”应急系统示意图：


系统应急移动应用
1)      系统支持固定、便携、全移动模式下的各种应用，满足用户在不同使用环境下的应用需要。车载式系统在高达120km/h以上的移动速度下，仍能保证视频、数据传输。
2)      平滑切换技术－漫游使用时图像、语音、数据不中断。
3)      终端定位，指挥中心可随时掌握警力分布。“专网通”系统结合GPS定位技术，可实现对终端（干警）、车辆的定位。系统终端内含GPS定位模块，通过无线宽带专网回传到信息管理平台。指挥或调度人员便可通过GIS地图系统实时监控终端车辆、人员、设备在地图上的位置及行动轨迹，实时掌握部署情况，以实现快速响应、精确打击。未来可以增加专网通+北斗的定位模式。
4)      移动无线办公功能。当突发恶性案件、集会及现场执法过程中，往往需要的不仅仅是语音和视频图像的需求，数据的传输和交换也是非常重要的。针对这些问题，本系统可以使笔记本电脑通过CPE直接接入系统专网进行高速、安全地数据传输和交换。可以让用户随时、随处、方便的无线上宽带进行各种数据类业务传输、现场出警证据比对等工作，带给公安干警全新的无线高速上网体验，让用户可以摆脱有线的束缚。
5)      340M专网系统与350M语音集群系统的语音互通整合。340M专网通无线宽带系统的终端设备，可以通过增加语音网管设备，实现两系统间的语音互通，同时，根据应用需求，也可以通过调度机实现与公安内部固定电话的对接。

8、终端部分

终端设备包括：背负式单兵、车载图传设备、无线数据终端、340M多媒体手机。
1）背负式单兵
型号：GTMV3121
功能：通过外接的手持式DV摄像机或头盔式摄像机，将现场实时图像无线回传到监控指挥中心、同时和指挥中心保持双向语音。

 

 
 
 
 
 
 

技术规格
标准的摄像机接口，可根据需要接入其它类型（如红外）的摄像机。
 
2）车载式图传设备
型号：GTMV3121-CZ
功能：通过外接的车载摄像机、车内显示器、云台控制器实现本地和后台的图像、语音、数据的传输和控制。日常或突发事件时将沿途移动视频或现场实时图像无线回传到监控指挥中心。无线登陆公安网进行现场执法、现场办公。

技术规格
 

3)临时布控设备
型号：GTMV3121-LS
功能：通过外接的摄像机、台控制器实现本地和后台的图像、语音和控制。将临时现场实时图像无线回传到监控指挥中心。主要用于短期的
 
 
技术规格
4）无线数据终端
型号：GTE323
功能：McVics无线数据收发终端，可以实现无线登陆专网。与各类传感器相连接，实现各类数据采集、监控、报警、控制等无线通讯。
技术规格：
尺寸: 150mm×95mm×40mm
电源适配器：220V AC-5V DC，2.0A
功率： 3W
 
 
5)340M多媒体手机
型号：GTM5100
功能：主要应用于政府应急指挥系统、公安系统等国家重点安全保卫部门。
功能特性
–    无线专网，安全、稳定、保密
–    现场视频实时拍摄回传
–    可外接摄像头
–    完全集成GSM手机+对讲机
 
技术规格
340M手机，内置Windows-ce系统、全屏触摸手写，内置超高像素摄像头。配置PTT键、大功率扬声器、超大容量电池。为单个用户提供话音和宽带上网服务。为用户提供有限移动通信，具有越区切换等功能。为用户提供上下行最大吞吐量达1Mbps的宽带数据业务。
规格参数：

通信方式	McVics无线专网/GSM移动网络
专网频段	336-344MHz
发射功率	<0.35W
摄像头	300万像素
视频格式	MPEG4
视频尺寸	320×240(QVGA)  640×480(VGA)  352×288(CIF)  720×576(D1)
语音对讲	PTT/单呼/群呼
整机功耗	6W
产品尺寸	155mm*73mm*35mm
触摸屏	2.8寸
操作系统	Windows CE
工作温度	-20~60°C
工作湿度	5%~95%
防护等级	IP65

 
北京国通创安报警网络技术有限公司
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