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基于
5G
CPE
的地灾
高清视频传输方案
1
目录
1.
背景介绍
2.
需求分析
3.
解决方案设计思路
4.
方案验证
5.
总结
2
1.
背景介绍
为了满足突发地质灾害事件的各种复杂场景的应急通信需求,解
决各级指挥中心与应急
现场远程通信联络需要,
增加应急指挥快速反
应能力。本方案应
用
5G
通讯技术实现地质灾害防灾减灾中的海量实
时数据传输、
海量设备连接、
数据传输的可靠性等提
供了可能的解决
方案。
与传统无线通
信技术相比,
5G
融合多种关键技术,实现可靠性、
时延和吞吐量等性能的突破,从而为
5G
在工业领
域的应用部署提供
了可能。
5G
核心技
术包括:增强移动宽带(
eMBB
)、超高可靠低时
延通信(
URLLC
)、海量机器通信(
mMTC
)、边缘计算(
MEC
)等。
中国电信、中国联通、中国移动等各大运营商
,目前均在大力推
广
5G
在智慧制造、
工业互联网、智慧农业、超高清视频、智慧教育、
智慧医疗、
智
慧交通、
智慧政务、
智慧城市等行业中的服务应用项目。
地质灾害防灾减灾工作,是我国经济建设的重要保障之一,
5G
新技
术的应用推广迫在眉睫。
崩塌、滑坡泥石流等地质灾害发生的位置多位于偏远丘陵山区,
由于
5G
网络覆盖率不高,
对
5G
在地质灾害中的应用提出挑战。
经过
调研,可通过车载
5G
基站设备为偏远地区的通信网话务疏
忙与信号
应急补盲,在关键节点位置提供
5G
< br>网络无线信号覆盖、优化的保障
服务,
利用
5G
无线大带宽传输,
满足实时动态监测数据的感知
融合、
现场汇聚、同步回传于云平台。
3
2.
需求分析
由于以往的传输技术限制,
在突发地质灾害事件中往往无法实时
看到现场清晰图像。
大大的延长了上级调研判断事故等级和处理方案
< br>的时间。我司多年从事视频安防业务,对视频压缩传输和
AI
分析颇
有经验,鉴于现在
5G
网络
技术发展飞速,
5G
技术使用在地灾项目已
经有成熟方案。
基于
5G
的超高清视频的地灾环境视频传输的优点在于:
一方面,
超高清摄像机能够节省成本。
超高清摄像机能够解
决大
场景的监控问题,应用
1
台
4K
摄像机就可以覆盖一个标准足球场的
面积
,同时基本能够看清环境细节,石头纹理,以及行人的面貌。
其次,
同样的视野,
比
1080P
p>
摄像机看到更多的图像细节,
比如
植被颜色
差异、地表位移等,这些细节在实际应用中往往十分关键。
对
于人工智能摄像机来说,
获取清晰的图像信息尤为重要。
超高<
/p>
清
4K
甚至
8K
视频监控可以获得更多细节内容,生成更多有效数据,
从而一定
程度上促进人工智能的发展,
推动人工智能在视频监控领领
域率
先落地应用。
5G
与
4G
不同,
5G
不仅仅是下一
代移动技术,它将是一种全新
网络,
将万事万物以最优的方式连
接起来,
这种统一的连接架构将会
把移动技术的优势扩展到全新
行业,并创造全新商业模式。
5G
标准
已经定义了三大场景,
eMBB
、
mM
TC
和
URRLLC
。其中,
eMBB
对应
的是
3D
/
超高清视频等增强型移动宽带,
mMTC
对应的是大规模机器
类通信,
而
U
RLLC
对应的是如无人驾驶、
自动化等需要低延时高可靠
p>
4
连接的业务。
3.
解决方案设计思路
3.1
5G
技术现状
目前,
5G
频谱分为两个
FR
p>
(
Frequency Range
,频率
范围),分
别是
FR1
和
FR2
。
FR1
的频率范围
是
450MHz
到
6GHz
,
亦称:
Sub
6GHz
(
6GHz
以下频段)
。
FR2
的频率范围是
24GHz
到<
/p>
52GHz
,亦称:毫
米波(
mmWave
)。
<
/p>
FR1
的优点是频率低,绕射能力强,覆盖效果好,是当前
5G
的
主用频谱。
F
R1
主要作为基础覆盖频段,最大支持
100Mbps
的带宽。
5
其中低
于
3GHz
的部分,包括了现网在用的
2G
、
3G
、
4G
的频谱,在
建网初期可以利旧站址的部分资源实现
5G
网络的快速部署。
FR2
的优点是超大带宽,频谱干净,干扰较小,作为
5G<
/p>
后续的
扩展频率。
FR2
主要作为容量补充频段,最大支持
400Mbps
的带
宽,
未来很多高速应用都会基于此段频谱实现,
5G
高达
20Gbps
的峰值速
率也是基于
FR2
的超大带宽。
<
/p>
从已分配的
5G
频谱来看,中国主要采用
Sub 6GHz
,美国主要采
用毫米
波。
3.5GHz
已经成为大多数运营商首选的
5G
建网频段,未来
可以应用于全球网络漫游的
5G
频段。
3.5GHz
产业链相对成熟,发展
进度比较快,更低频、更经济,所需基站密度更低,资本支出
相对更
小。
4.9GHz
的
100M
带宽可以支持的用户数和流量更多,
但是
所需基
站的密度更大,对资本支出带来一定压力;
2.6GHz
频谱产业链成熟度低,但覆盖范围广、资本开支小,也可为<
/p>
5G
商用带来双频段保险。
3.2
华为
5G
CPE
产品介绍
6
7
目前市场上可以买到的成熟产品是华为的
5G
CPE
设备。它的全
称是
Co
nsumer Premise Equipment
,
这是能
够把
5G
信号转为
Wi
-
Fi
信
号再让用户连接的设
备。通常使用
WiFi
的时候,如果空间太大或者
地形复杂,
会出现信号盲点,
我们就会增加一个路由
器进行信号中继,
现在大部分路由器已经支持无线中继。
而
p>
CPE
的作用,
和这里的中继
有点类似,但不同的是,它能够将运营商发出的手机
4G
或
5G
信号
进行中继,然后变成<
/p>
WiFi
供大家连接,就好像手机开个热点一样。
8
9
1
0
p>
发射功率和普通
5G
手机一样的同时,
p>
华为
5G CPE
的天线增益更
强,
WiFi
的覆盖能力比手机更强,
所以它能支持更多的设备接入,
并
且在各种严苛的
环境下也能拥有比手机更强的信号——当然,
和手机
一样,
p>
CPE
也是配合
SIM
卡使用的。而
5G CPE
,自然就是支持
5G
网
络的
CPE
,可以接收
5G
网络信号,然后建立一个
Wi
-
Fi
网络。
p>
华为
5G
CPE
Pro
,它采用业内首款基于
3GPP
R15
标准的多模芯
片——华为巴龙<
/p>
5000
,该芯片支持
Sub6G
全频段覆盖。
5G
网络下,
< br>理论峰值速率可达
4.6Gbps
,现网实测速率高达<
/p>
3.2Gbps
。与上一代
相比,
5G CPE Pro
体积缩小
45%
,
5G
网络峰值性能提升
60%
。
在发布
会现场,华为展示
了
5G CPE Pro
性能,
3
p>
秒钟可以缓存
1GB
电影。
同时,华为
5G CPE Pro
< br>支持
4G/5G
双模,所以无论在
4G
网络还是在
5G
网络下,用户都
能获得超光纤宽带的体验。另外它还支持
NSA
与
SA
多模组网,可以够适应不同运营商的网络条件,能实现
< br>4G
到
5G
无缝升级。
华为
5G CPE Pro
< br>作为首个获得
“5G
无线数据终端电信设备进网许
1
1
可证
”
的
5G
设备。华为
5G
CPE
Pro
在机身上配备了一个
4G/5G
卡插
槽,能够将高速的
4G
和
5G
信号转换成
WiFi
信号。而其采用的多极
化蝶式巴伦天线则有效地将
5G
p>
信号接受范围提升了
50%
,
保障了
5G
高频覆盖和
36
0°
接收信号。
目前,移动、联通以
及电信正式发布了
5G
的套餐资费,目前已
经可以办理,立即就能感受
5G
速度。具体资费方面,移动
5G
套餐
最低为
128
元起,
而联通与电信则为
12
9
元起。
此外,
不同套餐之间
的速率也是有所差别与限制的,具体大家可以看下面的图片。
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