移动卫星通信站系统设计方案.doc
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1、卫星通信系统建设招标文件技术规范书2013年4月目 录1概述11.1总体需求11.2技术要求11.3设计原则22系统组成43卫星通信设计53.1卫星通信体制选择53.2卫星链路计算54X移动卫星通信站系统设计方案64.1x移动卫星通信站功能74.2卫星通信子系统74.2.1x天线伺服控制系统74.2.1.1x天线组成84.2.1.2x天线系统设计要求84.2.1.3x天线系统功能要求94.2.1.4x天线系统技术指标94.2.2卫星功放114.2.3卫星调制解调器124.2.3.1卫星调制解调器(网管)124.2.3.2卫星调制解调器(业务)134.2.4频谱仪144.2.4.1便携式频谱仪1
2、44.2.4.2机架式频谱仪154.3视音频处理子系统174.3.1图像采集184.3.1.1单兵无线图像传输设备184.3.1.2便携式摄像机204.3.1.3装载平台室外云台摄像机214.3.1.4装载平台室内云台摄像机234.3.1.5装载平台两侧及后部摄像机244.3.2图像处理与显示254.3.2.1视频编解码器254.3.2.2高清视频矩阵264.3.2.3高标清转换器274.3.2.4四联监视器技术要求:284.3.2.59寸头枕监视器技术要求:294.3.3音频系统304.3.3.1数字调音台304.3.3.2无线话筒304.3.4VOIP语音网关334.3.5网络交换机344
3、.3.6多业务光端机354.3.6.1多业务光端机技术特点:354.3.6.2多业务光端机技术指标:364.4集中控制子系统384.4.1集中控制384.4.2通讯及音视频系统控制384.4.3整车监控384.4.4控制终端394.4.5可编程控制主机技术要求394.4.6无线触摸控制屏技术要求394.4.7工控机具体配置参数如下:404.5其它辅助系统405X移动卫星站装载平台方案415.1概述415.1.1使用环境415.1.2总体设计要求415.1.3装载平台改装原则425.1.4装载平台改装设计依据标准435.2x移动卫星通信装载平台改装方案445.2.1装载平台选型445.2.2装载
4、平台改装布局设计455.2.3装载平台改装载荷及稳定性设计465.2.4装载平台改装结构设计465.2.5装载平台防护措施485.2.6隔音隔热485.2.7电磁兼容性设计485.2.8装载平台供配电系统设计486地面主站设计方案526.1概述526.2地面站组成527X卫星通信系统设备配置清单541 概述1.1 总体需求x卫星通信系统是以公安部建设的公安卫星通信专网为基础,把卫星及其他各种通信手段结合在一起,互相补充、互相结合,构成多手段、多路由、多业务的通信网络;充分利用卫星通信、微波通信等通信设施和手段组成移动通信系统平台,为处置突发事件、自然灾害事故等各种现场提供图像、话音、传真、数据
5、等多种通信业务服务。为领导提供实时、准确的现场实况,为正确决策和指挥一线工作提供直观、可靠的第一手资料,提高公安机关快速反应、统一指挥、协同作战能力。x移动卫星通信站:实现与地面中心站的图像、话音、数据的双向实时传输;快速搭建突发事件现场无线通信指挥网;现场的图像采集可通过车上的摄像机实现,也可以通过单兵视频采集与传输设备实现。建成后的x卫星通信系统包括x移动卫星通信站系统及卫星地面站系统,系统必须满足以下要求: l 能实现在任意时间、任意地点建立事发现场与公安部、省公安厅、各市州等各级指挥中心的综合业务数据(语音、数据、图像)的互联互通。l 具有双向通信能力,能以透明数据传输方式实现数据、视
6、频图像、VOIP电话等数据通信。卫星通信设备通过IP接口传输任何TCP/IP、UDP协议的数据信息。l 具备IP加密功能,通过商用加密机对所有传输信息进行加密。l 能与地面有线通信网络和公安无线通信网络相结合,互为补充、支持,实现天空、地面一体的通信网络。l 能满足公安指挥必须具有的功能、性能、安全要求,具备公安常规通信能力,为日常指挥、大型活动安全保卫以及突发事件处置决策、指挥提供服务。1.2 技术要求卫星通信设备满足公安部颁发的公安车载应急通信系统技术规范 GA-T 528-2005要求。具体如下:l 本项目卫星通信系统工作频段的射频部分为Ku频段、中频部分为L频段。通信卫星使用公安部租用
7、的亚洲四号卫星转发器,同时能够支持包括亚洲3S、鑫诺五号、亚太号在内的多颗Ku频段通信卫星转发器;l 满足低速、中速、高速业务,具备动态组网及按需动态分配带宽功能; l x移动卫星通信站具有双向均为4M的传输能力,能以透明信道方式实现语音、数据、图像的传输;能传输不低于1080/50I的高清图像,并能向下兼容标清格式;l 卫星系统可用度达到99.9%,误码率小于10-7;雨衰模型按照ITU-R(FarEast)标准参考设计;l 移动卫星站要具备同时收发各1路综合业务数据的能力,发射和接收速率每比特可调;l 每路数据为64kbps-2Mbps,每路话音传输速率为8kbps-32Kbps,每路图像
8、传输速率为768kbps至4096Kbps;每路综合业务数据至少包含4路话音、1路图像和2路数据。l 采用基于IP协议的通信标准和FDMA /dSCPC卫星通信技术体制;l 支持任何符合TCP/IP、UDP协议的数据,支持QoS协议及TCP协议加速;l 系统支持BPSK、QPSK、8PSK等多种调制方式和TPC 1/2、3/4、7/8编码方式;l 中频接口采用L波段,L波段功分器要求尽量采用有源功分器;l 卫星通信设备通过IP接口与图像编解码设备、计算机网络设备、通信设备等相连。l 综合业务数据可通过IP加密方式传输并采用统一型号的加密设备。l 地面站卫星通信设备具有国家信息产业主管部门颁发的
9、产品许可证书,卫星发射设备应具有国家信息产业主管部门颁发的无线电发射设备型号核准证。l 卫星天线应具有高增益、高效率、低旁瓣、小电压驻波比等良好电气特性,旁瓣特性和交叉极化隔离度指标满足卫星入网要求。l 所建x卫星通信系统与现有全国公安卫星通信网的网络结构保持一致,业务实现与公安部系统互通,须与公安部卫星主站网管系统兼容,主要卫星设备选用指定型号。1.3 设计原则为实现“统一规划、统一标准、互连互通、资源共享”的总体建设目标,公安x卫星通信系统项目建设,遵循以下建设原则:l 先进性与成熟性系统采用当前先进、成熟的方案与技术,采用可靠性高的电子通信设备、辅助保障设备,以及工控机硬件、软件工具,集
10、成一个技术先进、功能齐全的x卫星通信系统。 l 实时性与实用性x卫星通信系统使用可不受事发的时间和空间限制,采用当前成熟的方案与技术,性能稳定,系统易于操作、易于掌握、实用可靠。l 安全性与保密性x卫星通信系统传输的业务信息使用国家保密局许可的商用加、解密设备进行加、解密处理。l 兼容性与可扩展性系统集成设计充分考虑现有卫星通信系统的技术体制与设备性能,注重与公安部的适配性和兼容性。随着技术的发展,系统和结构上具有可扩充性,包括硬件的兼容和软件的升级与扩充。l 标准与规范系统中的各类设备、通信软件及协议符合国内外相关标准以及公安部制定的技术规范,确保与公安专网之间的互联互通。l 专业化设计系统
11、性能、结构、布局、抗振、安全性等方面的设计要专业化、整体化,符合公安部门的有关规定要求。l 系统可维护性整个系统具有维护快捷、使用方便等特性。2 系统组成系统由卫星地面主站、x移动卫星通信站系统组成, 投标方提供具体的系统组成图。1) 卫星通信 x移动卫星通信站可在行进中通过地球静止通信卫星将突发事件现场的图像、话音、数据连接到地面主站,实现实时远程图像监控指挥功能,使突发事件现场情况及时传送到指挥中心。网络拓扑:点对点通信,满足多点接收。转发器频段: Ku波段。设备接口:具有以太网接口,支持所有基于IP的话音、数据、视频等多媒体业务。利用QoS功能可以容易地实现对多种业务的优先等级划分。2)
12、 高质量音视频传输业务位于现场的卫星移动装载系统需要把现场高质量音视频信息传送给地面站。通过配置的高清音视频编码器可以将实时图像编码压缩形成IP数据包直接传给卫星调制解调器。移动装载系统的卫星调制解调器收到图像数据后,发送给中心站。中心站接收端使用高质量图像接收设备就能够还原现场音视频信息。3) 话音传输业务 VOIP话音业务主要是为了满足卫星移动站与地面主站之间通话和传真的通信沟通需要。电话业务采用基于IP的协议,即以VOIP的方式进行通信。卫星终端通过话音网关连接电话机。小站用户拨打另一小站电话时,话音经过话音网关设备IAD编码压缩组成IP数据包发出。被叫小站接收到来自其它小站的呼叫后,将
13、VOIP流送给话音网关,由它还原成话音信号,完成整个接续和通话过程。VOIP系统由话音网关、中继网关及话音呼叫管理器组成,设备支持SIP、H.323等主流协议标准, 支持E1、FXO、FXS接口。可为用户集成第三方的VOIP专用设备。VOIP设备要能能注册入四川省公安厅VOIP语音网关网守,支持网守的各项调度功能。4) 数据通信与局域网互联卫星移动装载系统可以实现数据通信和局域网互联应用,来整合和共享各个卫星通信站的信息资源,提高数据传输和指挥调度的效率。卫星通信移动站与固定站建立通信,组成封闭的内部IP通信网络,在卫星地面站设置网络代理服务器,完成卫星内部网络到公安数据网络的访问,避免将公安
14、数据网直接暴露在卫星通信网中,亦可避免卫星移动站的不确定性给公安网终端注册带来的困难。系统可以支持TCP/IP,UDP协议,根据需要还可以进行应用端口映射或网络地址转换。数据通信速率可以根据需要进行配置,如16kbps64kbps 或更高速率。 数据传输的带宽可以采用固定分配,或动态分配。3 卫星通信设计3.1 卫星通信体制选择卫星通信系统采用基于IP协议的通信标准和FDMA /dSCPC卫星通信技术体制,并能通过卫星链路与地面站互通。系统满足快速开通、稳定可靠、高速宽带的要求。移动卫星站配置的调制解调器必须纳入到公安部中心网管系统统一管理,配备与公安部网管系统同标准的网管模块,以便于全国统一
15、网管,集中控制,共享卫星带宽资源。3.2 卫星链路计算在四川全省境内使用亚洲四号卫星,地面站使用4.5米口径天线,x移动卫星通信站使用等效口径不小于0.8米抛物面切边天线,信道误码率Pe110-7,选择具有代表性的成都、攀枝花、若尔盖县、达州、石渠县等五地进行链路计算和上、下行链路系统电平及损耗计算。地球站参数(相关站址参数)地点站型天线口径(m)功放配置(W)噪声温度(K)经度(度)纬度(度)成都固定站/x4.5/0.840/8070104.130.67攀枝花固定站/x4.5/0.840/8070101.6926.59若尔盖x0.88070102.9433.62达州固定站/x4.5/0.84
16、0/8070107.4931.23石渠县x0.8807098.0633.01注:固定站/x的天线效率分别按65%和60%考虑取定。载波信息:调制技术QPSK信息速率(Mbps)4096FEC3/4误码率要求1.E-07要求信道传播可用度为99.9%,分配上、下行信道传输可用度各为99.95%(也可不同比例分配)。链路计算时,可仅考虑卫星互调干扰C/T和邻星干扰C/T的影响。1) 卫星链路计算投标方应根据本章的数据做出详细的链路计算,误码率取定为110-7,传播可用度为99.9%,其中上行分配99.95%,下行分配99.95%。链路计算中的数据速率及编码调制方式应按照给出的参数和要求进行,载波参
17、数应根据系统指标取定。(a)投标方应说明雨衰、各类衰耗、系统余量如何的取定,并列表说明。(b)投标方要按照下表中所有站点分别进行分析计算。计算方向表:序号卫星站1卫星站2信息速率备注地点站型地点站型1成都固定站成都x4096Kbps双向石渠县x4096Kbps双向若尔盖x4096Kbps双向2攀枝花固定站攀枝花x4096Kbps双向3达州固定站达州x4096Kbps双向2) .上、下行链路系统电平及损耗计算:按照上述计算方向表中的站点,分别对其上、下行链路系统电平及损耗进行计算。4 x移动卫星通信站系统设计方案x移动卫星通信站系统建成后具有卫星通信、网管、图像采集传输、语音通话、数据传输(公安
18、专网)、视频会议和集中控制等功能。x移动卫星通信站可在行进中通过公安部门的卫星资源(亚洲四号同步通信卫星)将1路图像、4路话音(含1路传真)、2路数据连接到地面中心站或公安部主站,实现实时远程图像监控和召开视频会议功能,使突发事件现场情况及时传送到各级指挥中心。x卫星天线及伺服系统具备移动或静止中自动对星(兼手动控制和微调)的功能;能够适应室外温度条件;天线指标符合亚洲卫星公司的入网要求。x移动卫星通信站系统主要包括移动装载平台、卫星通信子系统、视音频处理子系统、专用通信子系统、集中控制子系统、综合保障子系统、现场数据采集等。4.1 x移动卫星通信站功能x移动卫星通信站实现的主要功能:l 实现
19、与指挥中心的图像、话音(含传真)和数据的双向通信;l 实现与公安专网的计算机联网;l 实现对图像信号的采集、监视、编码、输出及解码;l 现场的图像采集可通过移动站上的摄像机实现,也可以通过单兵图像采集设备实现;l 搭建现场指挥部及无线通信指挥网。4.2 卫星通信子系统卫星移动通信站系统采用等效口径不小于0.8米抛物面切边x天线及公安专用的卫星功放、调制解调器、图像编解码器等设备。移动卫星站配置的卫星调制解调器必须能纳入到公安网管系统统一管理,配备与公安部网管系统同标准的网管模块,并能与部中心站和省公安厅中心站调制解调单元直接互连互通,以便于全国统一网管,集中控制,共享公安部卫星带宽资源,因此此
20、次系统建设采用两台COMTECH CDM570L作为网管和业务调制解调器。其中业务CDM-570L速率:2.6Kbps9.98Mbps,含 8-PSK/8-QAM,增加TPC选件,带IP模块和网管功能;网管CDM-570L按照公安部要求使用指定型号。移动卫星站发往部中心站VMS的切换请求和地球站的状态信息先通过调制解调器的调制通道回传STDMA载波传输,建立网管管理通路。此时,部中心站动态分配卫星带宽和调度卫星,与移动卫星站的业务调制解调器建立双向SCPC/MCPC载波,构建移动站到部中心站或省公安厅、市局地面站的星状网链路。车载站发射的SCPC/MCPC载波,应能由省公安厅中心站和部中心站同
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