通信系統(tǒng)中無線寬帶mesh自組網(wǎng)的應(yīng)用及解決方案

背景描述

當前，尤其是7.22 河南鄭州水災(zāi)發(fā)生后，應(yīng)急救災(zāi)工作中遇到各種新問題，事故災(zāi)害、公共衛(wèi)生和社會安全等領(lǐng)域暴露的問題也日漸突出。為提高各行業(yè)部門對緊急、突發(fā)事件的快速反應(yīng)和抗風險的能力，建設(shè)一套完整的應(yīng)急指揮無線自組網(wǎng)通信系統(tǒng)并提供更快捷的緊急救助服務(wù)，已成為社會迫切關(guān)注的話題。

需求分析

當發(fā)生重大災(zāi)害（如地震、海嘯、洪水、泥石流、重大交通事故等）時，通常伴隨的都是通信等基礎(chǔ)設(shè)施的損毀和癱瘓，平時使用的通信手段基本失效，受災(zāi)地區(qū)基本處于一個信息孤島的狀態(tài)，而一個有力的應(yīng)急指揮無線通信系統(tǒng)是有效開展搶險救災(zāi)行動的必要條件。???

對此，萬藍通信有一套完整的解決方案，即，應(yīng)急指揮無線自組網(wǎng)通信系統(tǒng)。在緊急事件和災(zāi)害處理時，提供的可承載語音、圖像、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一應(yīng)急通信系統(tǒng)。集成自組網(wǎng)語音通信、視頻傳輸、數(shù)據(jù)調(diào)度等功能，可實現(xiàn)市區(qū)到縣區(qū)、縣政辦到鄉(xiāng)鎮(zhèn)辦、鄉(xiāng)鎮(zhèn)辦到自然村委會跨地區(qū)之間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮通信，快速反應(yīng)、聯(lián)合行動，真正實現(xiàn)應(yīng)急救災(zāi)的聯(lián)動，有效應(yīng)對突發(fā)性公共事件。

萬藍ANYMESH自組網(wǎng)電臺可以迅速在受災(zāi)現(xiàn)場展開部署，快速搭建指揮通信網(wǎng)絡(luò)，為救災(zāi)指揮提供實時信息，指揮部可以藉此迅速了解掌握受災(zāi)及損失狀況，合理部署救災(zāi)資源，制定救災(zāi)方案、統(tǒng)一指揮各救災(zāi)單位聯(lián)合工作，采取有力措施迅速展開救災(zāi)行動，最大程度上降低災(zāi)害損失。

場景介紹

市、縣（區(qū)）應(yīng)急管理部門需要在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時，救援隊能快速趕往現(xiàn)場組建救援通信鏈路，救援人員需要通過該鏈路實現(xiàn)人員間的語音視頻通信，指揮中心和現(xiàn)場指揮車也可以通過該無線鏈路實時指揮救援工作。解決各種極端情況下的應(yīng)急救援指揮通信問題。

ANYMESH自組網(wǎng)電臺具有良好的無線電通信能力，能夠在不依賴公共網(wǎng)絡(luò)的情況下，通過 AnyMESH 自組網(wǎng)電臺之間的自由組網(wǎng)，快速形成無中心網(wǎng)絡(luò)。這套系統(tǒng)由ANYMESH手持式電臺、ANYMESH背負式電臺、ANYMESH車載式電臺、ANYMESH機載式電臺與ANYMESH自組網(wǎng)基站設(shè)備以及一體化應(yīng)急指揮信息平臺等系統(tǒng)組成，可構(gòu)建廣域覆蓋、靈活機動、支持多業(yè)務(wù)類型的寬帶自組織通信網(wǎng)絡(luò)。所有入網(wǎng)節(jié)點的位置、狀態(tài)等信息實時匯總到后端網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，進行統(tǒng)一的調(diào)度、管理與控制。

解決方案

ANYMESH自組網(wǎng)電臺極限覆蓋范圍點對點最大通信距離達160公里，系統(tǒng)帶寬最大達100M，實現(xiàn)了語音、視頻、圖像、消息、定位等信息實時處理能力，并與現(xiàn)有數(shù)字超短波、衛(wèi)星通信實現(xiàn)橫向融合連通。

方案設(shè)計如下：

如上圖，整個應(yīng)急救援指揮通信方案設(shè)計分為從左到右四個部分。

自組網(wǎng)單兵背負節(jié)點部分：前端地面?zhèn)蓽y人員的智能終端通過WiFi與ANYMESH自組網(wǎng)單兵背負節(jié)點設(shè)備連接，自組網(wǎng)單兵節(jié)點之間可通過mesh互相組網(wǎng)進行通信；

自組網(wǎng)機載節(jié)點部分：空中的無人機搭載的自組網(wǎng)機載節(jié)點設(shè)備與自組網(wǎng)單兵背負節(jié)點設(shè)備也可通過mesh組網(wǎng)方式互通互聯(lián)，一般無人機到地面?zhèn)蓽y人員的通信距離可達10-20KM以上；

應(yīng)急通信指揮車節(jié)點部分：在遠處距離前端偵測人員20公里外的應(yīng)急通信指揮車上安裝一臺ANYMESH自組網(wǎng)車載節(jié)點設(shè)備，自組網(wǎng)車載節(jié)點設(shè)備通過無線MESH鏈路與無人機上的自組網(wǎng)機載節(jié)點設(shè)備構(gòu)建無線通信網(wǎng)絡(luò)；

總指揮中心部分：應(yīng)急通信車可通過4G/5G與附近通信基站或通過衛(wèi)星信號構(gòu)建和指揮中心之間的通信鏈路。

方案總結(jié)：智能終端設(shè)備拍攝的圖像、視頻和語音數(shù)據(jù)可通過WiFi傳輸?shù)阶越M網(wǎng)單兵設(shè)備，然后通過自組網(wǎng)單兵設(shè)備與自組網(wǎng)機載節(jié)點設(shè)備構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)將視頻回傳至無人機端。之后通過自組網(wǎng)機載設(shè)備將圖像回傳至應(yīng)急通信車（自組網(wǎng)車載節(jié)點），車輛內(nèi)人員可通過視頻客戶端軟件觀看視頻并指揮前端作業(yè)人員，同時應(yīng)急通信車也可通過4G/5G將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁浇F塔，在鐵塔通過運營商網(wǎng)絡(luò)將視頻傳輸?shù)胶蠖丝傊笓]中心。當車輛附近沒有4G/5G信號時，也可通過衛(wèi)星將數(shù)據(jù)回傳。? ? ? ?

應(yīng)急指揮系統(tǒng)框架拓撲圖

通過萬藍通信的應(yīng)急指揮調(diào)度平臺將跨區(qū)域、跨網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)構(gòu)建成一張網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)在突發(fā)事件發(fā)生后，事故現(xiàn)場與指揮部的零距離高效協(xié)同。

在野外應(yīng)急處置現(xiàn)場無任何其他常規(guī)通信信號的情況下，使用單兵自組網(wǎng)電臺和多媒體業(yè)務(wù)終端及時向上級指揮中心發(fā)起語音通話并接收指揮中心下達的臨時處置措施。主要功能有語音會議、短信收發(fā)、高清視頻實時回傳以及位置信息、現(xiàn)場錄像等。? ? ? ?

應(yīng)急救援指揮通信裝備

另外應(yīng)急救援通信中還會用到的裝備有：

1、衛(wèi)星便攜站：衛(wèi)星便攜站采用一體化設(shè)計，自動對星，等效天線口徑≥0.75m，功放≥16w，無線接入網(wǎng)關(guān)，設(shè)備整體采用背負結(jié)構(gòu)，便于攜帶。

2、天通衛(wèi)星全網(wǎng)通終端：具備天通衛(wèi)星移動和全網(wǎng)通移動網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星話音、衛(wèi)星短信、北斗和GPS定位功能；具有開機位置上報功能等。

3、圖傳無人機系統(tǒng)：含1部六旋翼飛行器（含機體、保險、培訓、控制器、可見光相機）（可攜帶機載自組網(wǎng)電臺，輕薄款220g，空中通信中繼節(jié)點）

4、無線自組網(wǎng)電臺：通過采用無線自組網(wǎng)電臺通信組網(wǎng)方式，極大的方便了遠程調(diào)度指揮能力，真正做到應(yīng)急事件，應(yīng)急處置，應(yīng)急調(diào)度。

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