卫星可视化指挥调度解决方案

卫星可视化指挥调度解决方案

方案背景

中国是一个自然灾害频发的国家，如洪水、地震等灾害来袭时，往往会造成地面常规通信的破坏、另外还有一些公共的安全事件或者卫生事件，都需要临时进行组网通信，完成统一快速的指挥调度；此时卫星传输方式成了我们在该场景下首选的一个通信传输方式，随着卫星网络技术的不断发展以及我们对各类音视频的应用的发展与成熟，科达的可视化指挥调度基于卫星传输的解决方案就是在这样的环境下应运而生。

需求分析

如今许多的视频厂商都开发了自己的指挥调度系统，但是指挥调度系统的定义到底是什么呢？至今我们还没有一个统一的答案，我们知道目前传统的指挥调度系统按照设备类型大体可以划分为三类：1）基于视频会议系统的指挥调度；2）基于视频监控系统的指挥调度；3）基于语音传输方式的指挥调度。这几类指挥调度往往都是狭义上的指挥调度，在信息化高速发展的今天，已经很难满足实际应用上的需求；如今是一个融合统一化的时代，在软件系统应用层面上给我们提出了高度融合统一的概念，甚至在各类系统的传输方式上也需要进行深入的融合。从融合的类型上要求系统不仅仅要具备同时融合视频会议、视频监控，同时还需要融合基于语音的电话或者手机终端；在系统融合方面也产生了很多新的趋势，指挥调度与各类业务系统方面的融合对接也出现一个较大的应用空间，例如指挥调度需要与数据会议的融合、与电子地图的融合等；从传输方式上的融合，要求我们的系统不但可以在专网、低带宽的互联网上运行，并且还需要能够支持如WIFI、3G、4G、甚至是卫星传输模式。

这几类融合的难点在什么地方呢？

难点之一：首先我们来看一下对于各类型设备的融合，需要在统一的调度平台下同时接入监控前端、语音电话、或者是手机；目前主流的视频会议平台采用的协议为H.323协议、SIP协议或者是二者兼备的平台；而监控设备基本采用的是OSP协议框架，采用GB28181标准；语音电话则基本上是基于PSTN协议下的通信标准；所以这几类设备的本身采用协议是有较大的差异性，无法直接将其其进行接入,通常采用的是增加网关的方式进行协议上的转换，从而达到互联互通的效果，此时互联互通网关设备成为了一个必不可少的角色。

难点之二：与各类业务系统的对接；既然是对接，就需要对接的双方都提供可供对接的接口函数或者是标准的SDK接口包文件,需要进行多次的联调测试后才能够进行实际的投入运用。

难点之三：对于卫星传输模式的适应性；我们知道无线传输成为当今系统部署过程中一个常见的形式；无线传输往往带宽较低，并且很多情况下在带宽上存在很大的波动性，这就给我们的音视频传输提出了较大的要求，需要支持高压缩比的音视频算法，需要支持在低带宽下的传输保障，比如音频有限、QOS，以及智能包丢失恢复策略，带宽的动态监测等功能；特别是在卫星链路的传输模式下，如果采用传统的指挥调度的单播方式方案，只能适合在地面通信网络上构建和使用，每个分会场同时上传视音频码流。但是在卫星传输条件下，这种方式会消耗大量带宽，从而会花费很大运行成本。

系统实现

科达从事了多年的视频会议于视频监控研发，早期还致力于语音复用设备的研制工作；是目前业内唯一一家集做视频会议又做视频监控的厂家，并且在两个行业都处于业界领先的位置；因此在系统融合方面科达有了多年的技术积累；同

时我们在基于卫星链路传输方面也积累了多年的经验；因此在以上需求的背景下，科达攻克了各项技术难点，不仅开发了多款可融合各类系统平台的网关设备；同时利用组播解决方案，可充分发挥利用卫星传输的特点，下行码流可广播，按需上传码流，既满足多点调度功能，又能尽量节省带宽。系统采用优化的带宽控制和适应机制，可以对编码速率进行平滑处理，使之不会剧烈变化，占用带宽保持在稳定的范围之内，避免出现尖峰速率。实际的编码速率不会超过额定的传输速率；进而形成了科达自己独特的一套基于卫星链路传输模式下的应急指挥系统解决方案。

一、系统框架设计

按照当前系统布局，可视指挥系统可划分为四层：感知层、网络层、数据层、应用层。

触控式指挥调度图控式指挥调度存储单元卫星传输固定传输融合指挥调度监控视频会议

视频监控计算机 感知层指的是我们实际的业务设备，如视频会议的MCU 、终端，监控的摄像机、SVR ，指挥站位的计算机等，这些是数据的最底层单元，由他们来提供最基础的信息数据。

网络层指的是网络互连、传输，如卫星网络、以太网络等，无论是任何一个业务都必须依靠网络进行传输，多种业务之间如果实现融合互通，在调度系统内部的多种网络接入、融合、互通、管理都必须是在信息服务中心网络层面上所完成的工作内容。

数据层是指把最底层的感知层设备采集的各类数据，如音视频媒体资源，进行存储、计算、分类、管理等操作。在此处进行所有数据信息的汇总环节，数据汇总后的分布存储、集中管理将同样是信息服务中心对数据层的重要工作。

应用层是这个中心架构的最上层，也是面向指挥人员的直接门户，指挥人员的操作简易性、实用性将是非常重要的，同时对于多业务及多系统的整合内容也会在这个层面进行集中体现，这个层面上是实际使用的重要层面，也是音视频信息服务中心的所有功能的集中体现层面。

体系安全是为了保证整个体系稳定运行而建立的保障机制，包括各种安全性机制，如网络层的环形链路，多链路倒换，数据层的负载均衡，异地灾备，应用层的异地中心，以及适用于各层的双电源，双链路，热备，冷备等等。

对于信息的安全保障，提供了多种加密手段。可以提供插卡式终端，将嵌入式加密机插入进行数据加密；也可以将通信设备与已有的加密机进行对接进行加密；还可以与量子通信系统整合，实现通信过程的量子加密，保证信息安全。

二、系统组成及组网架构

当前基于卫星传输模式下指挥调度系统组成如下：

应急指挥中心（主站点）车载移动站点便携站点（小站）

单兵卫星站点

根据实际网络环境格局，我们实现的系统组网架构如下：

高清MCU （含监

地面专线VCS 控制台高清会议终端卫星显示屏电视墙

电视墙服务器

地面网络移动卫星车载

语音网关

（一）在拓扑图上呈现的系统组网大体分为三大模块

1）视频会议模块作为整个系统的主平台，部署了各类互联互通网关；