U-CAN 超高清视频无损实时传输系统

面向F5G-A的新一代光+毫米波固移承载 中国联通研究院 2025年1.0版 【产品概述】 U-CAN超高清无损实时传输系统是中国联合网络通信集团有限公司（以下简称：中国联通），面向超高清8K/3D/XR等数字音视频传输需求，推出的自主可控、安全可靠、高度集成一体化、在线升级高扩展的大容量宽带接入原型。 U-CAN系列原型机依托国产自主的超宽谱基带与射频收发芯片，基于“设计-仿真-实现-测试-监控”五大环节循环联动，实现性能稳步迭代。并已形成多频段原型，支撑示范应用： 4)光网络总吞吐速率>40Gbps； 5)视频编解码环回延时<3ms； 针对实际应用，也做出了诸多优化： 1)业务灵活，接口带宽高度定制化，并可在线升级扩展； 2)支持多种视频接口HDMI、SDI； U-CAN原型兼容多场景应用，在视频制播、云化办公、直播带货、低空回传等场景可广泛部署。 【主要特征】 U-CAN融合50GPON光网络、FTTRC-WAN多维管控、毫米波Wi-Fi等先进技术，有效降低Wi-Fi互相干扰，针对视频业务特点实现了超低延时编解码，有效满足室内数字化视频采集与转发需求。 ￭超高速 U-CAN异构网络采用高性能自主可控光接入基带芯片、Wi-Fi基带传输芯片和毫米波射频芯片,最新U-CAN原型机在链路带宽（2~10Gbps）、传输时延(~3ms)完全满足视频市场需求。 ￭高可靠 1)光与Wi-Fi融合调度技术，提升整网切片性能，端到端时延可控；2)高性能CMOS射频技术，功耗极低，高负载工况下稳定可靠；3)高效率Beamforming追踪技术，有效提升覆盖和追踪性能，移动无死角； ￭灵活性 1)多频段（2.4/5/60GHz）兼容布局，满足多种场景需求；2)设备多接口(支持1/10GE平滑升级)，一机多能实现多业务承载（Wi-Fi5/6/7/8共站）；3)采用共中频架构，后续可升级支持多频多模演进，以支持未来不同频段、不同覆盖能力需求。 ￭全面的无线安全特性 管理安全 U-CAN采用多重软硬件手段实现数据隐私： 1)嵌入式Linux自身的文件访问控制；2)C/S架构，登录鉴权采用动态密码，数据传输采用非对称加密，并对流程和外部输入进行严格限制；3)完善的日志功能，对用户操作进行识别。 数据安全 1)毫米波高频信号覆盖，频段不穿墙，避免无线干扰，物理原生安全；2)U-CAN采用窄波束灵活覆盖，方向角小，截获不易；3)管理与数据分离。 【场景应用】 1、视频制播 破解超高清制播行业电缆多、容量小、标准不统一等问题，提供高性能无线视频采集与上云方案。 2、云化办公 提供高性能云化办公方案，支持4K60fps承载，交互响应时延＜30ms。 3、低空回传 提供高性能低空回传能力，机载视频数据快速与地面倒换，峰值速率10Gbps。 4、高密直播 提供高密场馆的确定性时延接入，确保直播零卡顿，交互响应时延＜10ms。 中国联通研究院地址：北京市海淀区首体南路9号3栋16层联系人：孙越18601102773企业邮箱：suny65@chinaunicom.cn 通感一体智慧城市生命线监测系统 2025年第1版 【产品概述】 随着城市化进程的飞速推进，城市基础设施如同城市的“生命线”，其安全运维成为保障民生与经济发展的核心挑战。在此背景下，中国联通依托先进光纤传感技术，创新推出通感一体智慧城市生命线监测系统，为城市“生命线”安全保驾护航。该系统凭借前沿的光纤传感技术，打破传统监测模式的局限，为城市基础设施安全运维提供了全新的解决方案。 该系统整合分布式光纤测温、周界安防及应力感知三大功能系统，形成强大的监测合力。分布式光纤测温系统可实时捕捉管廊、油气管道等设施的温度变化，及时发现过热或异常温度点，有效预防因温度异常引发的安全事故；周界安防系统能严密监控基础设施周边区域，通过精准感知外界扰动，有效防范非法入侵、破坏等安全威胁；应力感知系统则精准感知桥梁等结构的应力状态，实时监测结构变形情况，为设施结构安全评估提供关键数据支撑。 三大功能系统协同运作，构建起覆盖城市基础设施全场景的智能监测网络。该网络能实时采集、分析各类监测数据，实现对城市“生命线”的实时预警与精准管理。无论是管廊、电力设施，还是油气管道、桥梁等，都能在该系统的监测下保持稳定运行，为城市的高效运转和居民的安心生活提供坚实保障。 分布式光纤测温系统 【产品简介】 分布式光纤系统采用光时域反射技术结合拉曼(Raman)散射原理，通过对拉曼散射光中Anti-Stokes光与Stokes光的强度比值的变化实现对外部温度变化的监测，从而实现对光纤端到端温度场进行检测，从而间接判断环境的温度变化和异常。系统能够实时、违续测量光纤沿线的温度，测量距离可达30KM，空间定位精度达到米级，具有测量精度高、稳定性好、定位准确等优点，适用于城市管廊系统、高压电缆等需要大范圈、长距离温度监测，或者高压高磁环境需要准确测量温度的场景。 【功能特性】 高精度、长距离R-OTDR测温模块 测试距离：≤25公里（单模光纤）/≤10公里（多模光纤）； 温度测量范围：﹣20℃~﹢120℃； 空间分辨率：≤5m（单模光纤）/≤1m（多模光纤）； 温度分辨率：≤0.1℃； 通道数：1/4/8通道。 ￭基于B/S架构网管，实现温度的数字化、可视化管理 7×24小时在线检测，提供持续的监控和故障定位； 支持定温、温差和温升告警，适配不同应用场景需求； 分布式实时监控光缆沿线各点温度，定位精度可达±1m； 支持统计分析功能，为运维提供有效支撑。 【应用场景】 温度监测在各行各业有着广泛的应用，分布式光纤测温系统是用于实时测量空间温度场分布的传感系统，相比传统传感器，具备部署简单/耐高压/防电磁干扰/检测点连续/检测范围大等特性，在城市地下管廊/电力/油气管线/隧道消防/IDC机房等场景得到越来越多的应用。 输变电电缆温度监测：高压输变电线、管廊电缆温度监测； 消防防火监测预警：矿山火灾、隧道火灾等实时监控预警； 油气管线泄漏监控：由于自然损坏、人为破坏导致的泄漏事故； 其他测温应用场景：传送带温度监测、热力输送管道、城市管廊综合监控。 【规格参数】 超长距光纤周界安防系统 【产品简介】 光源发出的光经分束器分为正向、反向两部分，在光缆环路中对发对收并在耦合器位置发生干涉。根据Sagnac原理及弹光效应，光缆周边的振动会造成对光信号的扰动；系统通过对扰动信号的探测和分析，实现对光缆周边环境的振动监测，从而判断光缆是否有被外力破坏或入侵的风险。 【功能特性】 ￭传感光缆周边环境实时振动监测 单环监控最大距离200KM； 光纤附件振动事件的实时监控，定位振动发生的位置； 震动分辨率10M，震动精度≤±200M； 支持GIS地图，准确定位故障点位置； 单设备支持1/4/8个通道的光缆的震动监测； 可选OTDR功能：光缆发生断点故障时，提供断点的光纤长度及物理位置。 【应用场景】 现有技术手段，针对市政施工、人工作业经常导致光缆中断，当前主要是事后处理，缺乏预警手段。当前的安防方案如电子围栏易受干扰；视频监控部署麻烦，有监控死角，对光线要求高，长距离监控场景需要部署海量传感器覆盖，供电和信号回传困难。 借助Sagnac原理及弹光效应，将成环路的光缆接入，通过监测干涉信号变化情况，有效的监控光缆周边的震动、生物入侵等，提前发出告警信息，提醒运维人员前往现场进行处理，避免光缆被破坏或者特定区域被侵入，减少响应时间，实现主动维护和提前预警。 【规格参数】 表2规格参数 分布式温度与应力感知系统 【产品简介】 分布式温度与应力感知系统采用光时域反射技术结合布里渊(Brillouin)散射原理，通过对布里渊散射光频率的变化实现对外部温度与应力变化的监测。通过探测Brillouin散射光，光电转换后识别出光缆位置处的频谱图等信息，并借助解调算法实现分布式光缆温度和微变形的实时监测，本系统单根光缆探测距离最大可达80公里，采样空间分辨率最小可达0.1m，温度监测精度±1℃，应变监测精度±20微应变。 【功能特性】 ￭分布式温度、应力监测 最大监测距离（公里）：80；波长（nm）：1550；温度测量精度（摄氏度）：±1；应变测量精度（微应变）：±20；温度监测量程（摄氏度）：-40～200；应变监测量程（微应变）：±15000。 【应用场景】 电力线路高温实时监测；水下电缆、光缆应力实时监测；燃气管道泄露实时监测；水管、石油管线泄露实时监测；隧道、综合管廊沉降实时监测；边坡滑坡实时监测；城市桥梁变形实时监测。 【规格参数】 中国联通研究院 地址：北京市海淀区首体南路9号3栋16层联系人：张传彪18610336908企业邮箱：zhangcb65@chinaunicom.cn 空间光通信整体解决方案 面向5G/6G的自由空间光通信 中国联通研究院 【产品概述】 CU-TLT系列产品是中国联合网络通信集团有限公司（以下简称：中国联通），面向5G/6G光传输需求，推出的自主可控、安全可靠、高度集成一体化、在线升级高扩展的空间激光通信产品。 CU-TLT系列产品依托国产自主的自由空间光传输技术，基于“设计-仿真-实现-测试-监控”五大环节循环联动，实现产品稳步迭代。并已形成多速率、多距离的产品布局： 1)线路速率包括：1/10/25/100/200/400Gbps； 2)传输时延低于10us； 3)地表大气中传输距离最远25km,海面最远15km,真空中最远1500km； 4)具备高阶ATP装置，能够保证快速跟踪、高效捕获和稳定通信保持能力。 针对实际应用，也做出了诸多优化： 1)业务灵活，接口带宽高度定制化，并可在线升级扩展； 2)支持-48V±20%直流或PoE供电，也可采用市电（需添加附件）； 3)全室外装备条件，体积小，重量轻，耗电低； 4)无频谱使用许可要求； 5)完全免疫电磁干扰。 CU-TLT系列产品安装简易，维护更便捷.在基站回传/前传、宽带网络回传、骨干网络替代、跨海通信和应急通信等方面，该系列产品具有优越的优势. 【主要特征】 ￭合法合规 CU-TLT没有国际无线波谱的使用限制，因为它使用红外波长。中国联通负责制定ITU-T全球标准G.fso。 ￭超高速率 自由空间中的光通信与光纤通信具有相同的传输原理，理论上没有上限。它可以是来自客户端的任何速率或协议，如100GOTN、10GSDH或xGPON网络。 ￭高可靠性 1)CU-TLT在红外线条件下工作，与无线电相比，受雨水的影响较小。2)采用先进的捕获、跟踪和瞄准（ATP）技术，可以快速建立链接，在振动时完成指向调整；3)优化的编码提升了链路功率预算，以抵抗恶劣天气的影响。 ￭灵活性 1)客户端工作频带具有高选择性，同时电学或光学接口均可；2)接口可定制，支持千兆以太网/万兆以太网/OTN/SDH等多种接口协议；3)使用激光载波，客户端协议可以完全透明地传转发，不增加私有协议。 ￭安全性 管理安全 CU-TLT系列产品采用多种安全策略，以维护用户管理的安全性。 1)操作权限分级，严格限制维护管理权限；2)核心数据采用数据库进行维护；3)完善的日志功能，对用户操作进行识别。 数据安全 1)红外激光C波段，频谱许可证免费；2)免疫电磁干扰；3)数据加密、LDPC自定义等，增加数据截取难度；4)管理与数据分离。 ￭丰富的可管理特性 激光通信终端网管系统内嵌在激光终端内部，设计时已考虑远程管理和批量管理的需求，以及产品更新时操作的延续性。 1)基于RT-Linux系统开发，在保证实时性和稳定性的条件下尽量实现了软件设计与底层硬件的隔离，不仅开发时能使用各种成熟的驱动和代码库提高开发效率，后续维护和升级时也特别方便；2)提供多种形式的管理接口，可通过RS42