机场集群通信系统

机场数字集群通信系统技术建议书广州维德科技有限公司2012年3月目 录1.建设背景42.用户需求与技术实现综合分析43.建设原则53.1实现开放性和兼容性53.2实现先进性与稳定性53.3实现可管理性和可维护性53.4实现可扩展性与可发展性63.5实现安全性64.设计依据64.1技术规范64.2网络安全法规64.3施工安全法规64.4无线电管理委员会对组网的要求75.组网方案75.1建设目标75.2建设规划75.2.1汇接交换中心75.2.2集群基站75.2.3网络拓扑图85.3组网特点85.3.1采用智能频率库技术，提高频率利用率85.3.2采用硬交换技术，提高系统稳定性85.3.3无中心组网结构，故障弱化功能95.3.4集群同播技术95.3.5采用PDT数字集群模式，便捷实用95.3.6可采用有线、无线双备份技术，确保应急可靠95.4建设展望96.无中心集群分布系统介绍106.1系统联网原理介绍106.2全网指挥调度显示管理平台116.2.1全网动态显示系统116.2.2全网管理监控系统127.系统设备平台介绍127.1集群信道机127.2天馈收发合路设备137.3多功能基站控制器：137.4无中心数字汇接交换机设备：147.5管理终端界面167.6多媒体调度界面167.7录音软件界面168.产品工作环境条件178.1天线架设环境178.2占地面积178.3地线178.4机房温度178.5电源负荷179.售后服务189.1售后服务观念189.2售后设备维护承诺189.3系统免费维护期189.4保修期满维护189.5紧急保障服务189.6技术更新和产品升级1910.设备配置清单及预算1910.1配置清单1910.2项目预算201. 建设背景众所周知，机场需要时刻关注安全，因此对于通信的畅通也更为关注，特别是随着国民经济的持续高速发展，航空运输周转量不断地加大，如何应对机场航班和吞吐量的增加已成为机场成功管理的关键，因此机场需要更高效、安全的调度通信系统。在机场运营中，可靠的通信确保了在地面、大楼内及空侧作业等不同用户组之间的有效运作。在机场业务中包括空中交通管制、机场管理、安检、航空公司运营和停机坪管制等都需要可靠通信，其中，停机坪管制通信是机场确保交通安全和总体安全运作的最重要的安全关键通信领域之一。根据机场的要求及实际通信需求，我们组成方案论证组，对集群无线通信系统的用户需求和系统功能进行了仔细研究，深入讨论了相关的技术问题。本着竭诚为用户服务、对用户负责的宗旨，我公司特慎重提出机场建设项目的技术方案建议。2. 用户需求与技术实现综合分析机场如同一个小世界，需要许多的技术为之服务，这些技术集合起来必然会帮助机场实现高效运营。机场需要为保障无间断地为用户提供优质服务，机场调度通信系统需要具备优异的稳定性和可靠性，确保生命安全，并且为不同的机场用户如机场地勤、维护等各部门提供通信，使之高效配合。同时系统需具备可靠的稳定性及抗击灾害能力，使之在紧急情况为用户提供通信的可靠保障。机场通信需求：1. 具备高可靠性和稳定性2. 不同的机场用户如机场地勤、维护等各部门提供通信3. 在紧急情况为用户提供通信的可靠保障4. 统一调度，可根据各反馈回来的信息及时调度指挥总结我们多年警用无线通信经验、分析存在的问题、针对机场通信业务发展需要，机场无线通信网必须采用先进、实用、成熟技术，有整体长远统一规划，再分期逐步发展，实现技术与机场通信工作同步发展，从可持续性发展角度建设机场通信网。我们的方案正是常规集群同播系统，集群的环境中实现常规同频同播的工作模式，具有高可靠性和稳定性，既能满足多用户的需求，也能在紧急情况为用户提供通信的可靠保障。3. 建设原则3.1 实现开放性和兼容性系统具有良好的开放性和兼容性，设备完全符合警用通信系统相关标准，保证能使符合标准的不同厂商的终端入网，保证目前大量使用的手台终端在系统中的兼容。3.2 实现先进性与稳定性系统控制和音频采用硬交换，无工控机、服务器等计算机类型的操作系统，杜绝网络病毒影响，不会出现计算机操作系统死机故障，提高系统的运行稳定性，组建一个稳定可靠、不停机、不瘫痪的无线应急通信网络。3.3 实现可管理性和可维护性系统具有先进而完善的管理终端。利用计算机辅助管理，采用全中文操作界面，界面友好，易于操作，方便管理人员对系统及设备实施维护和管理，并实现远端编程及维护操作。3.4 实现可扩展性与可发展性系统设备采用模块化设计，结构及容量易于扩展。系统在控制器、交换机等单元上留有可扩展接口，为今后扩充留有足够的发展余地，扩容和升级时只增加适当的功能模块即可。3.5 实现安全性 网络安全：符合公安部相关要求。 信息安全：严格按照用户要求设置用户使用权限。 传输安全：管理终端数据的传输能够防止各种非法提取或篡改。 设备安全：设备选型选先进成熟的市场主流产品，安全可靠，保证系统不间断运行。 施工安全：严格执行国家安全生产相关规定。4. 设计依据4.1 技术规范 GA176-1998公安移动通信网警用自动级规范 GA/T331-2001公安移动通信网警用自动级工程设计技术规范 GA/T266-2000公安移动通信网警用自动级工程验收技术规范 公安部（2011）122号警用数字集群（PDT）通信系统总体技术规范（试行）的通知4.2 网络安全法规 公安部计算机病毒防治管理办法 公安信息移动接入及应用系统建设技术指导书4.3 施工安全法规 中华人民共和国安全生产法 建设工程安全生产管理条例4.4 无线电管理委员会对组网的要求执行国家无线电管理委员会和公安部对于警用350MHz专用频段的频率规划和要求。我公司也提供用于民用频段系统设备，比如400MHz、450MHz。5. 组网方案5.1 建设目标为了满足机场区的无线覆盖，为机场组建一套数字集群通信系统，为其日常的空中交通管制、机场管理、安检、航空公司运营和停机坪管制等提供先进可靠的无线通信支持。5.2 建设规划5.2.1 汇接交换中心（1） 在机场指挥中心配置汇接交换中心，为整个集群通信系统的管理、数据交换中心，负责系统组网控制、统一调度和统一管理。（2） 为保证联网系统的安全性和稳定性，系统交换控制中心选用高安全、高稳定、高性能，以及多用户、多任务的系统平台；为本项目配置的数字汇接交换机具备较强的容错能力，采用PCM硬交换方式，分散控制，不同于服务器分组交换方式，避免了网络病毒影响，提高了系统稳定性。5.2.2 集群基站（1） 在机场建设一套数字集群基站，每基站配置4载频。（2） 新建集群基站具有独立的虚拟频率库，采用动态分配频率技术，提高频率使用效率。（3） 各新建集群基站采用的E1或IP有线链路方式，与汇接交换中心实现有线联网。（4） 可根据实际需要选择漏缆和天线分布形式，实现对地下一层及电梯区域的无线覆盖。（5） 后期工程可根据实际覆盖需求继续进行补点建设。5.2.3 网络拓扑图5.3 组网特点5.3.1 采用智能频率库技术，提高频率利用率每个基站均有虚拟频率库，各基站信道的频率按需动态分配使用，也可根据实际情况固定使用，提高频率利用率，彻底解决频率不足问题。5.3.2 采用硬交换技术，提高系统稳定性采用维德公司自主研发的数字汇接交换平台，采用PCM硬交换方式，分散控制，不同于服务器分组交换方式，避免了网络病毒影响，提高了系统稳定性。5.3.3 无中心组网结构，故障弱化功能无线常规同频同播网络中任意一个基站停电或任何形式的故障，只影响本基站的覆盖效果，不影响整体网络其它基站的无线链路联网通畅。5.3.4 集群同播技术集群的环境中实现常规同频同播的工作模式，集群和同播共用控制中心，每个集群基站可配置一个信道为常规同播网，并且可配置成常规同频同播呼叫优先。既能满足多用户的需求，也能在紧急情况为用户提供通信的可靠保障。5.3.5 采用PDT数字集群模式，便捷实用PDT数字集群通信系统是多用户、多部门共用一组无线信道，并动态管理和使用这些信道的专用移动通信系统。该系统主要用于指挥调度通信，优势在于大范围无线通信时快速反应、便捷使用及多级调度。5.3.6 可采用有线、无线双备份技术，确保应急可靠整个无线系统网络结构采用有线链路方式联网为主的模式设计组建，并采用无线链路作为备份链路手段，为抗击干扰、抵御自然灾害、确保通信顺畅提供了无线链路应急冗余备份，最大程度的确保 “应急”畅通。 5.4 建设展望机场无线集群通信系统建设完成后，能实现以下预期效果：（1）本系统采用广州维德的无中心集群分布系统，各基站采用信道机频率动态分配技术，提高频率使用效率，解决频率资源匮乏问题；同时数模兼容，更节约频率资源、信息传递速率更高、应用效益更高。（2）较为彻底地解决机场现有无线通信系统的存在问题，针对覆盖不足及容量不够等问题都能够得到比较好的解决，为消防部门的灭火救援提供一个调度灵活、管理方便、高稳定、高质量的无线指挥调度平台。（3）为以后的网络进一步发展打下了坚实的技术基础，可以大幅度、无限制的按照覆盖需要，补点建设基站和扩容信道数。6. 无中心集群分布系统介绍6.1 系统联网原理介绍全部集群基站配置独立的链路设备，要求链路E1电信线路，或IP网配置专用通道，带宽不小于两兆。（1）有线联网框图：（2）工作原理：本网络配置无中心数字汇接交换机，采用有线E1或IP链路，与网内各集群基站实现有线联网。IP公安网络作为同播系统链路条件时，最大的不可控因素是IP分组交换的时间不一致性，维德全数字处理交换机技术，支持采用IP网络作为同频同播链路。在同一个无线网络内，E1形式的链路、IP形式的链路混合使用情况下，仍然可以实现精确的同频同播。有线链路联网时,将每个基站用E1口或IP口汇接到指挥中心的数字交换机，经过中央判选系统分析处理后，联通所有基站，实现同播功能。在分散承担系统控制的过程中，各个分开的基站，自动的辨别并承担起中心控制的作用，不同的通信方向、不同的呼叫、不同的功能目标，由不同的基站自动辨别控制，形成自组运行系统。有线自组网，是在硬件工程完成后，各个基站按照系统配置自动承担各自的控制以及承担对全系统控制的工作目的。6.2 全网指挥调度显示管理平台指挥中心技术结构示意图6.2.1 全网动态显示系统根据实际需要，指挥中心可配置全网动态显示系统，直接显示各个基站下电台通信状态、基站网络联网状态，同时可以直接监听语音通信内容，可实现GPS定位及可视化。6.2.2 全网管理监控系统指挥中心配置技术网络管理终端，对全网基站直接监控、管理，应用配置参数等。网管终端直接监控各个基站的工作状态，故障情况以及实施一般性工程调整功能，例如：信道机功率、接收机静噪门深度等。7. 系统设备平台介绍7.1 集群信道机数模两用信道机是为即将发展的数字通信系统技术考虑，每个硬件信道机架采用标准19英寸机架结构，提供集群、常规、链路等各种收发信机应用目的。信道机特点：l 全铝合金模块式结构，维护简单。l 覆盖信道数字模拟射频收发兼容。l 双50瓦发射功率模块。l 信道机内部配置的同频同播专利技术时钟单元。l 内置内循环散热风扇，提供24小时持续发射能力。l 发射功率、接收静噪等工程参数全部可远程管理终端配置。7.2 天馈收发合路设备l 基站收发分别使用一支天线： 宽带滤波器 天线前置放大器发射可以选择采用宽带共用器和固定频率腔体共用器两种形式。 发射合路器 宽带共用器 l 一个基站使用一支天线共用收发： 收发合路总成7.3 多功能基站控制器：基站端配置多功能模块槽位的基站控制器，实现与汇接机对应各种链路形式的联网，配套同播、卫星、监控等各种基站功能模块，可以配置集群或常规或二者并存、可以配置传统基站技术模式、无线基站技术模式、网桥基站等各种技术形式基站。 基站控制器（具备无中心交换功能）7.4 无中心数字汇接交换机设备：无中心数字汇接平台系统网络全部以模块化形式组合，配套多种功能模块。网络功能组合全部以选择功能模块完成，技术换代升级只是独立部分模块更换，模块形式备用提供快捷简便维护手段。无中心数字汇接平台设备，是维德公司自有知识产权的无线调度系统网络交换平台设备，是根据公安系统无线调度网二十年来应用经验，吸取国外同类技术设备经验，设计研发的公安专用无线调度系统汇接设备。汇接系统设备最大程度的强化稳定设计：整个汇接系统网络无论大小全部为无中心结构，没有交换节点瘫痪的逻辑可能性，最大幅度的提高有线网络系统的运行稳定性。汇接设备容纳各种链路条件：E1链路能力（包括近距离微波E1接续链路）、VoIP链路能力、无线单级至多级数字链路能力、GSM电信网链路能力，以适应各种可能存在的客观条件。可以连接的基站类型有：无中心技术基站、传统有线分基站、无线无专用链路分基站、无线网桥基站、常规同播基站等。全部系统控制、音频采用硬交换：没有计算机类型的工控机、服务器等操作系统运行设备参与任何关键技术部位工作，没有计算机操作系统死机故障，不受网络任意形式病毒影响，全系统本质基础技术系统是靠单片机、嵌入式等低级软件驱动，稳定性能非常高。总系统容量：汇接机节点数量、基站负荷数量、链路（包括备用、环形自愈链路）等容量数字理论上没有限制。汇接设备提供广泛的业务扩展能力：指挥中心调度接口模块、分局调度、派出所局部调度终端全部进接入公安网；录音接口、电话接口、专用异网联网接口模块、系统监控显示大屏接口模块、系统管理终端等等接口模块。全网络系统模块化结构：在统一的系统标准总线技术基础上，按照不同的通信网功能需要，选择配套不同的功能模块，用积木模式设计、建设通信网，最大的灵活性、适应性满足通信网不同结构、不同需求以及前向发展需求。全铝合金机箱、标准19英寸、高度3U。每机箱12个功能模块容量，并机扩容模块插口数量。无中心数字交换机主机无中心数字交换机特点：l 全数字交换，兼容模拟系统交换以及PDT标准数字交换应用。l 交换机没有操作系统，没有计算机病毒风险，属于电信硬交换技术。l 配套IP接口，可以使用公安网作为链路，进入交换机后是硬交换技术。不存在电脑病毒、数据堵塞等计算机网络缺陷。l 提供IP链路条件下的同频同播功能。采用全数字同播处理技术，不需要传统的音频延时工程调整工序。l 配套E1接口，可以与IP链路混合使用。l 配套调度模块接口，可以连接指挥中心带多坐席工作模式。一个接口可以带四个坐席。l 配套录音接口模块：直接经网口接入任意一台服务器进行录音。l 交换技术采用分散无中心交换技术，故障弱化能力强。l 可以直接采用12伏电瓶供电，确保稳定工作以及停电保障。l 交换机之间可以采用IP、E1链路联网，可以省、市、县多层级组网。具备灵活的星型、环形联网模式：7.5 管理终端界面配置系统管理终端。多媒体直观显示信道机原操作界面，相当于工程管理人员面对基站操作。7.6 多媒体调度界面7.7 录音软件界面8. 产品工作环境条件8.1 天线架设环境用户方应在选址或天线架设条件上全力配合，尽力协助架设基站天线不落在其它天线阵密集的同一水平面上。8.2 占地面积设备由19英寸标准机柜安装，占地80厘米 X 80厘米，机柜前后要留有足够的空间安装、调试、维修设备。8.3 地线要提供可靠接地点，接地电阻5并接到房内的接地网上，接地好坏只涉及设备防雷能力。（系统设备本身运行接地要求不高）8.4 机房温度中心系统设备工作室温最好保持在28以下。基站设备的收发信机工作时最低要求是机房有良好的通风环境。8.5 电源负荷供电：交流220V,50Hz电源功耗：中心交换设备500W ，基站按每信道 200W累加计算。9. 售后服务9.1 售后服务观念维德公司总部设在广州，在全国各地有多个分公司可为用户提供高效率的维护服务，加快售后服务的反应速度，保障公安系统用户设备的可靠运行。售后服务工作取决于两个因素，一是具备技术、人力、财力等实力，二是要有对社会的责任感。公司诚信第一，社会效益第一的宗旨，为用户提供可信赖的长久支持。9.2 售后设备维护承诺本公司可以向用户提供724小时全天候响应；遇到影响通信系统正常运行的重大故障，本公司可以向用户提供24小时技术服务和24小时内到现场并排除故障的服务能力。遇到一般性没有影响正常工作的小故障，可以在一周内提供更换模块。9.3 系统免费维护期本项目免费维