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电力无信号作业通信系统保障方案

  为了实现在无信号区域提供现场更大业务带宽、大限度降低建设难度和工程投资的情况下,采取无信号连续区段采用“微波+mesh无线自组网方案”、无信号非连续区段采用“高通量卫星便携站+mesh无线自组网方案”进行通信保障,并根据现场实际情况灵活选择,解决信号弱区段通信问题。确保现场安全作业和与后端指挥中心的统一联动。

  根据本次项目的应用环境和设备使用场景,建议采用微波+无线MESH技术卫星+无线MESH技术回传链路进行网络设计。这是因为传统的微波设备搭建方式传输带宽高,传输距离远,但要在视距范围内才能保证正常传输质量,而且无法实现多跳传输所以微波传输只作为主干链路。而无线MESH网络(又称“无线多跳”网络)具有灵活、易用、易扩展等特点,网络能够自组织,自优化和自治愈,非常适合非视距场景下的多媒体通信网络快速部署。所以本项目在无信号连续作业区采用,微波+MESH自组网技术方案。在无信号非连续作业区采用便携卫星+MESH自组网技术方案。作为现场施工作业中必备的主要通信保障传输链路,用于现场施工作业与后方指挥中心的数据连接,用于日常施工作业人员上网及音视频传输,确保大数据的业务的传输。

无线Mesh网络采用分布式架构,旨在融合无线通信技术和IP技术,能够支持多种拓扑结构,提供客户快速、灵活地构建无线网络的能力,已经被广泛应用到各行各业。

Mesh技术主要有以下特点:

快速部署和易于安装

Mesh节点安装简单,无需布线,新增节点方便,容易进行网络覆盖区域的拓展。大大降低了安装和维护的时间及成本。

非视距传输(NLOS)

Mesh网络可以中继跳转的方式进行通信,自动选择路径轻松实现非视距通信。

健壮性

Mesh网络的多路径特性使得它比单一路径网络更健壮,如果节点出现故障或受到干扰,数据将自动路由到备用路径进行传输,整个网络的运行不会受到影响。

结构灵活

Mesh网络中可用多个传输路径传输,网络可根据节点的通信负载情况动态地分配通信路由,从而有效地避免了节点的通信拥塞。提供了更大的冗余机制和通信负载平衡功能。

高带宽

Mesh网络可以选择经多个短跳方式来进行远距离数据传输,可以有效的减少干扰获得更高网络带宽。

核心产品介绍

基站设备基于4G和5G移动通信系统的先进技术,面向承载专网集群综合业务而设计,具有部署便捷、组网灵活、吞吐率高、可靠性强等特点,具备端到端的业务质量(QoS)保障机制和安全保护机制。Mesh-907节点设备上电即可自组成网,也可以和蜂窝无线网络、有线网络配合使用,支持多种网络拓扑,应用灵活,适用各种复杂环境下的无线组网要求。

Mesh-806基站台,以基站移动部署为主,也可以放桩架设,主要用作广域无线覆盖的车载台或者固定放桩接入节点,用来汇聚多个MESH自组网节点的数据。设备支持多种数据接入方式,包括有线以太网、WiFi以及3G/4G数据卡等,具备丰富的互联互通的接口。

MESH-806设备指标规格如下表所示:

便携式MESH自组网设备主要部署于室外,防水防尘,安装方便,操作简单,无需配套机房设施及传输网支持。设备开机上电后即可“秒级”自组构成无线多跳网络,实现动态路由及中继转发功能,为用户的IP语音、宽带数据及高清视频等业务提供良好的承载传输服务。特别适用于室外无人机值守、长期移动作为信息回传、增强覆盖、区域覆盖支撑或中继传输接力节点等场景。

 

                                系统参数

工作频率

512-582MHz&1430-1444MHz频段工作频率可定制

载波带宽

5/10/20MH可调,工作带宽可定制

传输体制

支持COFDM和MIMO技术体制

调制方式

QPSK/16QAM/64QAM/256QAM(自适应)

峰值速率

≥96Mbps

组网规模

      支持 32 节点

发射通道

2T2R

发射功率

2*10W

接收灵敏度

≤-105dBm@5Mhz

频谱效率

不低于3bps/Hz;

加密方式

AES128/AES256/DES信密方式或外接加密设备;

多跳功能

不低于12跳的数据传输;

设备功耗

40W

物理指标

设备尺寸

320mm×210mm×120mm

设备重量

≤4.8kg

防护等级

IP67

工作环境温度

-20℃~+60

储存环境温度

-30℃~+80

Mesh-803是便携台。该便携台体积小、重量轻、功耗低,支持通用电源供电,待机时间长达10小时以上。设备支持多种数据接入方式,包括有线以太网、WiFi以及3G/4G数据卡等,可连接HDMI接口摄像机模拟摄像机使用。

 Mesh自组网设备设计精巧,配备可拆卸锂电池,既可采用单兵背包背负使用, 又可置于机动车内快速部署使用。设备作为室外固定台、应急布控台或车载台节点的无线扩展和延伸,实现语音、数据、视频及位置信息的无线承载传输。根据需要即时的转场移动,一键开机自动互联,自动固定、手持Mesh互联,无需现场调试。

                                系统参数

工作频率

512-582MHz频段1430-1444MHz频段工作频率可定制

载波带宽

5/10/20MH可调,工作带宽可定制

传输体制

COFDM

调制方式

QPSK/16QAM/64QAM/256QAM(自适应)

峰值速率

≥96Mbps

组网规模

      支持 32节点

发射通道

2T2R

发射功率

2*4W

接收灵敏度

≤-105dBm@10Mhz

视频编码

可外接音视频编码器

多跳能力

不低于12跳的数据传输;

加密方式

AES128/AES256/DES信密方式或外接加密设备;

设备功耗

30W

WiFi

支持

物理指标

设备尺寸

210×165×50mm

设备重量

≤2.2kg

防护等级

IP67

工作环境温度

-30℃~+55

供电方式

电池直供电,续航8小时

方案设计

本次方案的总体设计建议采用便携台”和“基站”互联自组网的方式进行自组网系统的快速搭建。

具体网络搭建方案如下:

  1. 前端一线人员可采用便携式电台在现场快速开启WIFI热点,并同时将多台多模终端接入该WIFI热点;
  2. 在距离单台基站设备10~15KM范围内(距离需要根据现场情况确定,如有阻挡物,需考虑天线架设高度,实现远距离覆盖)部署Mesh设备,并确保节点基站设备可以正常互通;
  3. 如果中间节点基站设备的数量无法满足前端数据传递到临时指挥中心的需求,需要再根据现场环境增加基站设备;
  4. 在临时指挥点部署一台基站设备,并将指挥通信平台通过有线网络接入该基站,从而实现前端多媒体数据传递到临时指挥点。

网络示意图:

 

系统配置

根据现场实际环境和传输距离可按需修改该配置,这里仅做参考。

序号

设备名称

型号

数量

单位

单价(元)

备注

1

MESH远端节点

Mesh-803

1

 

具体数量按需配置

2

MESH汇聚节点

Mesh-806

1

 

具体数量按需配置

3

现场布控球

 

1

 

具体数量按需配置

4

微波中继节点

LS-115X-100

1

 

具体数量按需配置

5

 

 

 

 

 

 

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