铁路移动视频无线监控解决方案应用分析

来源:中国行业研究网

一、铁路视频行业需求概述

目前国内铁路车地无线系统子系统基于开放的业界标准:有线通信部分采用IEEE802.3以太网标准,无线部分主要存在AP及PMP点对多点网桥的两个系列标准。结合轨道交通的实际需求和线路特点,我们建议采用适合的方案,即PMP车地无线通信解决方案。车地移动宽带视频传输网络应在列车高速情况下,在列车与地面之间具有实时双向宽带视频数据传输的能力,移动宽带传输的有效带宽应不低于15Mb/s,能保证在车上的实时播放不中断视频图像和数据,具有同一传送内容的断点续传功能,并保证所传图像要顺畅清晰,不能出现画面中断或者跳播及马赛克的现象。

满足每辆列车下传1路MPEG-2格式的视频信号,并保证D1(720*576)的图像质量;上传不小于2路至编播分中心的视频监视信息(MPEG-4或H.264格式),每路视频图像占带宽为1M(PAL每路1-25帧/S可调)。且具有广播、组播或单播和寻址功能。

还应通过车辆段、停车场设置的轨旁无线单元,以满足列车入库车载PIS系统预录节目上传和下载监视信号的需求。

二、铁路移动无线视频监控的应用特点及优势

覆盖范围大,维护成本低,在火车无线系统中采用基站方式对运行线路进行覆盖,基站的设置地点完全依据线路实际情况设置,每300或400米一个AP。这种方式可根据线路实际情况达到最好的无线覆盖水平,并且在隧道内实现了很好的使用效果。

瞬时无缝切换,永远在线,基站切换由快速漫游客户端自主完成,切换方式为软切换方式。

网络结构简单,易于管理,网络结构简单,可容易的接入现有数据传输网络。

支持远程维护/配置,管理及维护界面直观,并且支持远程维护。在控制中心可通过电脑直观的看到每个基站的工作情况及其参数,根据维护需要可在中心对任一基站的各种参数(例如发射功率、调制方式、工作频点、突发速率等)进行修改。

易于未来升级,根据实际情况及业务发展需要在未来可在任意地点增加基站或增加列车上的设备(例如未来提供乘客上网等),在这种情况下只需在总体IP配置中增加相应设备的IP地址即可,无需对整个网络结构进行修改。

上下行带宽自适应调整,本系统采用的无线技术是PMP标准基础上开发生产,采用OFDM调制方式,可根据实际业务即列车监控图像传输和数字视频信息传输带宽,调整带宽。

三、总体解决方案架构图

系统组网设计

本系统可分为:车载部分、地面基站部分、

该分布式系统架构:车载监控中心--车地线通信部分---光纤部分---地面监控中心。

车载监控中心部分可分为:车厢监控点、车载监控中心。

车地无线通信部分:快速漫游客户端、地面基站部分。

光纤部分:地面主干链路为光纤。

地面监控中心:光纤收发器、防火墙、服务器、PC端。

火车移动无线视频监控主要监控火车上发生的突然情况,让指挥中心及时了解火车各个车厢的情况。

地面基站覆盖示意图:

每个基站均会部署两台MOBISYSMB2412-E采用同时覆盖两个方向,在每个方向上会同时支持2个频率,每0.5公里部署一个基站,这样可以满足蜂窝方案在车载与基站之间切换。

车载系统设计部分:

车地无线系统的实现;

车地无线通信是由车载漫游客户端与无线网桥之间建立的无线通信,能提供:

每列车一个固定的IP地址,确保在网络中心能够管理到每个设备

无论车辆如何移动,通过一个车载漫游客户端始终提供不间断的通信链路

基于IEEE802.11标准的无线网技术,系统的本质是在位于车上的通信控制单元(与位于网络中心的监控中心之间建立一条IP通道。无线车地网络系统的功能在于可通过列车与中心之间建立的数据通道双向传输各种基于IP的数据,由此提供高可靠性数据传输、上网、CCTV、视频节目播放等业务。

四、设备技术参数

产品概述:

MB2412系列室内外高功率电信级无线AP工作在2.3-2.4GHz频段,宽动态频率选择可避免大量2.4G同频率干扰。无线网桥完全符合IEEE802.11b/g标准,是业界领先的新一代高速率远距离、高带宽无线传输产品,它融合了网络通信和无线传输的最新技术与成果,应用于户外远距离无线通信和大面积区域覆盖。

产品特性:

宽动态频率选择,可工作在2.3G频段,避免2.4G同频干扰;·400mW高功率射频输出,功率可调;

能依讯号强度及传送距离,自动调整最佳传送速率;

全方位自动扫频功能,能依周围无线环境状况,能自动扫描选择最佳信道;

采用独特的无线VLAN技术,可以提高无线隔离节点或无线客户端公众接入时的安全性;

快速漫游客户端

产品概述:

MSC2411-E专为移动无线宽带网络通信设计,是一款符合802.11b/g标准的无线网络客户端设备,支持在不同AP间的高速无缝漫游。先进的漫游算法,使得无线网络在时速高达75miles/h(120公里/小时)时的移动中仍可提供稳定的无线连接,从而保证网络的正常通信和数据的传输

该设备专门为各种恶劣应用环境设计,可以放置在车辆或者其他运输装备的任何位置,防水、防尘、防振动、防腐蚀的坚固外壳以及高达IP68的业界最高防护标准,使得该设备具有最强大的野外工作适应能力。

专门设计的宽范围电源,使得设备可以应用在车载、船载以及机载的各种电源环境中,满足多种行业的应用,如军用、警用、边防、海关等各种移动中宽带通信的场合。

产品特性:

通信距离远,接收机灵敏度高

先进的漫游算法,实现快速漫游,提供稳定高速的WLAN访问

漫游切换点可设定,适应不同的应用环境

自动侦测环境AP,便于网络优化

安装使用方便

设备firmware升级容易,管理配置方便

分离式天线可以适应连接高增益的天线或者车载天线,以便让高传输质量的信号传输更远的距离,或在干扰较大的电磁环境中使用

适应多种电源供电模式,应用范围广泛