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；2）视频监控模块，包含所有类型的监控资源，如枪机、球机甚至是移动的车载和单兵也可以划分为监控资源类型，只是由于二者设备上配置了卫星通信模块，因此可以直接和卫星进行数据的通信；3）语音模块，包含手机电话设备，通过部署在中心点的语音网关完成对接；系统的融合性在此处得到了很好的展现。

（二）卫星传输方案当前采用SCPC+DAMA方式（single channel per carrier demand assignment multiple access）[单路单载波按需分配多址]；此时在SCPC链路下，一般各小站能同时上传自己的码流至中心点，由中心点进行统一广播处理，一般应用场景除发言外，还可进行画面合成等操作，满足指挥调度场景的实际应用。

系统功能根据客户的实际需要，科达可视指挥调度系统从大的功能点上我们分为单方调度功能、多方调度功能，总体上满足大部门用户常用的操作需要。

此处稍加赘述：1）所谓单方调度就是中心点和远端点逐一进行单到单的指挥调度；2）多方调度是指中心点同时对多个远端点进行调度指挥，中心点与各指挥端点合成一个多画面进行广播，非常适合在卫星链路传输模式下带宽限制场景下的多方参与指挥应用；并且应用系统同步开发了一些基于用户实际应用时的一些专业化的功能，使用户在指挥调度的操作过程更加灵活便捷。

群呼组呼强拆强插排队预案点名电视墙管理系统特色一、系统融合性为最突出的一个特点，融合内容包含：（一）融合各类型设备包括视频会议终端、视频监控终端、电话语音终端；（二）融合各类系统包含如数据会议系统、电子地图、网呈系统等；（三）融合各类型网络包括3G、4G、WIFI、卫星网络等，可适应各类型混合组网模式。

例如在某部队部署的应用于远程指挥、远程会议、远程医疗、远程培训系统，通过卫星传输方式建设某部队卫生系统的远程医学中心。

系统共覆盖了350 多家医院，基于卫星通信，该系统采用了高清、标清混合组网的方式，还可融合便携式卫星站、海事卫星站。

系统可提供点对点会议、点对多点广播式会议、多点讨论式会议，为多方会议、远程指挥、远程医疗、远程培训等提供便利。

社会面监控H.323、SIP TIP 协议SIP 非标通过媒体网关可视指挥调度平台矩阵模拟监控无线视频二、良好的用户体验（一）科达可视化指挥系统充分利用卫星通信覆盖广、无盲点的特点，可实现静中通、动中通视频通信，通过车载、船载、单兵等卫星应用模式，将现场的图像、数据、语音快速传回指挥中心；（二）界面操作上实现一键调度、快速指挥；（三）融合了电子地图，实现各视频资源配置地理可视化。

例如在中石油部署的卫星视频会议系统，由于中石油分支机构分布广泛，遍布全国各地，海外也有很多分公司，给可视化沟通方案的设计带来很大难度。

但是通过卫星的组网通信方式，我们方便地组建覆盖全球的视频会议系统，并且融合了原来的地面视频会议系统，真正实现了天地融合，使沟通无极限；同时结合具有优良交互性的操作页面，给客户提供了很便捷、快速的操作体验。

触控式指挥调度图控式指挥调度三、全新的编码技术全面支持ITU-T、ISO/IEC 相关视音频编码标准，通过领先的H.264 视频编解码技术和宽频声音处理技术，可提供高清视频和高保真音效，H.264 high profile 编解码，可在更低的带宽条件下实现高清视频的传输，非常适合卫星传输环境的应用。

例如我们在农发行卫星视频会议和远程教育一级网项目，通过卫星传输方式建设覆盖农业发展银行总行和全国31 个省市自治区分行的高清远程视频网络。

并利用本网络开展内部远程教学工作；同时提供地面数据业务传输线路备份功能。

采用C 波段的VSAT 卫星通信网。

中心站广播信道采用DVB-S 体制，速率为5Mbps ～48Mbps；回传信道DAMA/BoD 最高能到2Mbps；通过H.264 high profile 编解码技术，系统部署完成后不但满足了视讯双向交互应用，并且在视频的效果上实现了高清体验。

适用客户群及场景建议除了上述的一些实际卫星视讯应用外，其他一些包括如：海警、海监、远洋等视讯沟通；森林防火应急、卫生防疫、地震等救灾应急；作战指挥、跨国援建或援医视讯沟通等场景下均可适用卫星可视化指挥调度解决方案。

小结基于卫星传输方式的指挥调度具有传输地域广，无地形条件的限制的特点，为在紧急情况下如自然灾害或者社会安全事件及公共卫生事件场景下的远程指挥提供了良好支撑，能够确保关键信息传输，使指挥中心能够实时对一线情况做好掌握，真正的做到了运筹帷幄而决胜于千里之外。