2） 处理单元群组：包含M个处理单元，主要完成物理层协议和MAC层协议。每个处理单元由CPU实现处理功能，通过1000Base-T与千兆交换网连接起来。

　　3） 业务终端群组：包含各种类型的业务终端，如硬件实现的视频服务器、数据终端（电脑、无线AP等）、以及其它业务终端。每个业务终端对应特定的远端用户，用IP地址进行标识，通过100Base-T与千兆交换网连接起来。

　　3） 监控单元：整个系统由统一的监控单元进行集中控制，提供人机交互界面，对网络进行调度管理。监控单元一般由一台工作站负责实现管理功能，通过100Base-T与千兆交换网连接起来。在网络用户数和调度方式固定的条件下，系统通过预置网络调度参数，也可以在没有人为干预的情况下独立工作。

　　图1 专用无线移动网中心站逻辑图

　　系统工作时，处理单元群组处理收发单元的基带数字信号，并向业务终端群组提供透明的以太网传输。监控单元向处理单元群组发送指令，控制远端站的注册、接入、挂断等过程。为了提高传输效率，系统还提供了总线接口的视频编码器到收发单元，使视频信号在空中传输时不必再封装成以太包，减少系统开销。

　　3.2 中心站主要功能模块

　　中心站硬件逻辑图如2（a）所示，由收发单元、处理单元和解码单元组成，之间采用以太网连接。

　　（a） （b）

　　图2 专用移动台硬件逻辑图

　　收发单元由Modem板和RF前端组成，RF前端功能为收发切换、输出功放和输入低噪功放，对外有天馈系统接口。Modem板与RF前端有射频信号连接，主要完成数模/模数转换和调制解调工作。整个收发单元要求时钟同源，Modem板与自己的RF前端之间通过总线传递时钟信号，两块Modem板之间有秒脉冲作为同步信号。收发单元接2套天馈系统，每套天馈系统对应一个1000Base-T接口到处理单元。

　　处理单元完成所有的传输算法、网络协议、调度监控等功能，其中视频业务数据以以太包形式通过100Base-T接口与解码单元连接，通过网线与PC机相连实现监控。

　　解码单元完成视频信号的解压缩，完成音频与视频解码输出。

　　3.3 专用网移动台系统组成

　　移动台如图2（b）所示，采用单天线，嵌入式系统。前面板有按钮、液晶显示和业务输入输出接口。移动台内部包括主板、RF前端模块、视频编码模块、前面板四个主要的硬件模块。

　　3.4 公用 3G网的系统组成

　　公用3G网络的移动台主要由专用工业级的车载电脑组成。可以直接搭载3种类型的上网卡，也可以与3G无线路由器集成。外设主要有GPS模块、视频输入设备、音频输入设备和各种专用传感器等组成。

　　中心站服务器群可以架设在具有固定IP地址的固定网络中，由流媒体服务器、GIS服务器、认证服务器等组成。中心站服务群一端连接公网，一端连接到内网中。在内网中主要部署视频监控系统、指挥系统、GIS/WebGIS系统等。

　　图3 典型应用场景

　　如图3所示的应用场景，移动台主要完成音频、视频、GPS信号的采集、编码工作，通过三大运营商的3G网络传输。在网络中传输采用基于纯IP网络技术，遵循流媒体协议规范。在中心站部署流媒体网关组件和符合3GPP标准流媒体服务器组件，在中心站管理机上完成音视频监控。

　　在专用网的基础上，结合3G（中国移动TD-SCDMA、中国电信 CDMA- EVDO、 中国联通WCDMA）通信技术实现的应急系统中多媒体通信系统。公共网3G提供相应的带宽保障（室外384kbps、行车144kbps），专用网数据速率（峰值）上行2.8Mbps，下行50kbps。

　　4 软件架构分析与实现

　　系统中心站平台采用B/S结构与C/S结构相结合的混合模式，采用B/S结构的客户通过工作电脑登陆管理中心服务器，取得访问认证许可和设备的地址后使用浏览器和IE端控件即可方便、快捷地访问自己所需要的页面和浏览实时视频图像；采用C/S的客户端软件，可以支持更为强大的专业功能，如输出到电视墙、本地存储录像、视频转发等。中心站主要具有多级权限集中管理、安全认证和设备管理功能。

　　移动台平台操作系统采用基于X86架构Windows XPE操作系统。编码板采用ARM-Linux 2.6操作系统作为嵌入式服务器软件的承载平台。在ARM-Linux操作系统的基础上，通过Vide04Linux（V4L）接口采集的视频图像交由GM8180片内的H.264编码引擎进行压缩编码；音频上，通过OSS接口采集PCM数据进行自适应多速率窄带语音（AdaptiveMulti-Rate Narrowband，AMRNB）编码。

　　4.1 系统架构

　　其软件架构如图4所示。客户端也称移动台，主要完成以下功能： H.264的视频硬件编码板、GPS模块接收模块、语音模块、双模网络切换模块、用户认证模块、支持RTSP/RTCP/SIP传输协议等模块。从移动台到中心站之间通过公用3G网，采用单播的方式，从中心站调试服务器到内网，采用组播方式。中心服务器完成用户认证鉴权后，进行业务调度，分离相应的H.264视频、语音、GPS信息、分别交给视频监控器、语音呼叫中心、GIS/WebGIS系统处理。网络管理模块主要负责故障管理、配置管理、性能管理和安全管理功能。

　　图4 软件架构图

　　4.2中心站调度与监控模块

　　该模块主要实现移动台动态在线状态实时显示功能，实现语音呼叫，语音应答和语音挂断功能，移动台视频带宽和数据带宽分配功能，对用户认证鉴权功能。中心站通过UDP包与系统进行交互，配置系统物理层和MAC层参数，得到系统的一些运行状态。

　　4.3 GPS/GIS模块

　　移动台GPS接收器接收到信号后，通信提取日期时间、经纬度、速度等信息，通过网络定时上传到中心站GIS服务器，完成获胜移动移动台定位、轨迹跟踪、自动导航等功能。

　　中心站将这些GPS信息保存到MySQL数据库中，采用PHP编程环境，来与MySQL数据库交互信息，读取其中的GPS信息。通过调用MapGuide二次开发API接口，新建一个临时图层，将GPS信息中的点，作为GIS要素增加到临时图层，添加到现有的地图上。用户通过浏览器访问Web服务器就能得到包含当前终端所在位置的地图网页。

　　4.4视频模块

　　移动台主要完成对现场视频的采集、编码、存储、显示及上传功能，同时移动台用户可以播放实时视频和存储实时视频到本地磁盘等功能。使用硬件编码板转换成h.264的码流，打包成UDP数据包，通过RTP、RTSP/RSTP协议封装，推送到中心站的流媒体服务器。中心站服务分离出视频部分后，把视频通过电视墙显示出来。在网络切换时，专用网络上传标清视频，商用3G网络上专h.264编码的QCIF格式的视频。

　　4.5语音模块

　　移动台语音系统，主要完成对现场语音的采集、编码、存储、上传以及通话呼叫、通话挂断等，实现实时通话和录音等功能。核心功能是调用libamrnbf库把原始语音码流变换成amrnb格式的码流，打包成UDP包，上传到中心站服务器上。中心站主要实现语音调度、单呼、组呼、群呼等功能。

　　5 结束语

　　该系统可根据实际行业用户的需求进行修改，广泛地应用于自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件应急处置中，在平安城市建设中具有重要意义。

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