無(wú)線Mesh技術(shù)運(yùn)用于應(yīng)急通信領(lǐng)域

應(yīng)急通信組網(wǎng)中都需要現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括幾臺(tái)移動(dòng)車(chē)輛和幾隊(duì)獨(dú)立的人員組成，車(chē)輛和人員均搭載無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，車(chē)輛、人員以及小組之間均需要實(shí)時(shí)的互聯(lián)互通。

本文以實(shí)際需求為例，說(shuō)明傳輸信息方式和業(yè)務(wù)類(lèi)型。

表1－1 現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)傳輸信息

（1） 在沒(méi)有干擾的情況下，建立現(xiàn)場(chǎng)的正常通信鏈路；

（2） 在3GHz以下頻段干擾的情況下，建立現(xiàn)場(chǎng)正常的通信鏈路；

（3） 保證無(wú)線通信的順暢和傳輸數(shù)據(jù)安全的前提下，完成所需圖像和語(yǔ)音的傳輸交換。

系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

（1） 各個(gè)車(chē)載mesh模塊和便攜mesh模塊的位置基本確定后，從設(shè)備加電到系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)成功的時(shí)間不超過(guò)4分鐘

（2） 每個(gè)人員與車(chē)輛、車(chē)輛與車(chē)輛之間的實(shí)時(shí)傳輸帶寬不小于6M

（3） 在視距可見(jiàn)的情況下，車(chē)載mesh模塊的覆蓋范圍不小于1000米，便攜mesh模塊的覆蓋范圍不小于300米

（4） 便攜mesh模塊10跳之后，傳輸帶寬不小于6M

（5） 便攜mesh模塊10跳之后，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)不超過(guò)200ms

（6） 便攜mesh模塊配合獨(dú)立的供電設(shè)備（電池），mesh模塊和電池應(yīng)該是一個(gè)統(tǒng)一、閉合的結(jié)構(gòu)整體

（7） 對(duì)于系統(tǒng)不同的應(yīng)用模式，各個(gè)mesh 模塊可以靈活適應(yīng)，不需要人工分析、配置

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)回傳方式

應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)是利用mesh網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)，將車(chē)輛之間以及車(chē)輛和人員之間形成可移動(dòng)、自組織的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)。然后，通過(guò)任意一輛車(chē)輛將mesh應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的信息回傳到指揮中心。

如何將車(chē)隊(duì)的視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信息做實(shí)時(shí)回傳是應(yīng)急通信的主要挑戰(zhàn)。目前主要有以下三種類(lèi)型的方式：

(1). 光纖

采用有線網(wǎng)絡(luò)方式，將任意一臺(tái)車(chē)輛與就近的光纖網(wǎng)絡(luò)相連，從而將mesh應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)信息回傳到指揮中心

(2). 衛(wèi)星

在其中一臺(tái)車(chē)輛安裝衛(wèi)星發(fā)射接收設(shè)備

(3). 無(wú)線回傳方式

該方式充分利用無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)特性，在城區(qū)主要高層樓宇每2-5公里架設(shè)固定基站對(duì)城區(qū)內(nèi)的車(chē)輛提供無(wú)線連接，固定基站之間采用無(wú)線mesh協(xié)議通信，并且最終回傳到控制中心。

如下圖所示：當(dāng)車(chē)輛駛?cè)胧掳l(fā)現(xiàn)場(chǎng)后，負(fù)責(zé)無(wú)線回傳的車(chē)輛與就近的固定基站將與就近的固定基站互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)隊(duì)伍的信息回傳。

平面型網(wǎng)絡(luò)

圖3－1 平面型網(wǎng)絡(luò)部署圖

其中，現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地范圍在半徑500米的區(qū)域范圍之內(nèi)，各個(gè)車(chē)輛和人員之間的相對(duì)位置比較隨機(jī)，可能出現(xiàn)任意情況。因此，要求無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)布設(shè)靈活，沒(méi)有邊緣點(diǎn)。車(chē)輛和人員之間形成網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無(wú)線通信不受相互位置變化的影響。

立體型網(wǎng)絡(luò)

人員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和信號(hào)采集時(shí)，往往需要進(jìn)行立體式的移動(dòng)，例如：地鐵或者高層樓宇的深入。如圖所示，地鐵里的人員將現(xiàn)場(chǎng)圖像通過(guò)mesh網(wǎng)絡(luò)多跳動(dòng)方式無(wú)線傳輸?shù)降孛嫔系能?chē)輛。

圖3－2 立體型網(wǎng)絡(luò)部署圖

移動(dòng)型網(wǎng)絡(luò)

在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下，為了能夠進(jìn)行有效的布防，車(chē)輛之間會(huì)相互移動(dòng)。在這種情況下，車(chē)輛之間仍然需要保持必要通信。利用現(xiàn)場(chǎng)mesh網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性解決此問(wèn)題，在地形平坦的地區(qū)并采用全向天線的情況下，在有效通訊范圍內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)可在時(shí)速120公里/小時(shí)的高速移動(dòng)狀態(tài)下達(dá)到6Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。如圖所示，車(chē)輛在移動(dòng)中將現(xiàn)場(chǎng)圖像通過(guò)mesh網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠓健?/p>

圖3－3 移動(dòng)型網(wǎng)絡(luò)部署圖