2020-04-09 14:03:50
2970
一、需求分析
春季氣候干燥，是森林火災的高發季節。森林火災多發于樹木林立、地形復雜的偏遠區域，常規4G網絡很難有效覆蓋。因此，當火情發生時，通信不暢的問題常常導致前方人員無法及時向指揮中心傳達信息，指揮中心也無法迅速做出指揮調度命令，阻礙了森林火災的救援反應速度。
根據《應急管理信息化發展戰略規劃框架-2018-2022年》要求，基于當前森林防火任務的重要性，建設無線寬帶mesh自組網成為當務之急。以北峰Mesh無線自組網系統為例，通過前端建設的無線mesh自組網系統，可以實現消防救援小組和指揮車、指揮中心之間的實時互通，實現多路語音、數據、圖像等多媒體信息的實時交互，從而保障森林防火救災過程的通信順暢。
二、解決方案
基于上述森林防火工作可能面臨的無線通訊難點，Mesh無線自組網系統是采用全新的“無線網格網”理念設計的移動寬帶多媒體通信系統。設備具有多跳自組網功能，能夠通過“接力傳遞”的方式覆蓋傳統設備難以到達的區域(如山谷和峽谷等)。此外，系統設備是無中心同頻設備，指揮中心與現場工作人員都可以同時接入相同的網絡，確保雙方通信交流順暢，做到統一指揮，現場指揮部的信息通過4G LTE專網、4G公網或者衛星通信網回傳給總指揮中心，協同作戰。
MESH系列電臺種類豐富，目前產品形態包括：單兵電臺、車載背負電臺、MESH基站/中繼、無人機機載電臺等，適應性、實用性與易用性極強。能夠在不依賴公共設施(公共電力，公共網絡等)情況下，通過自組網產品之間的自由組網，快速形成無中心網絡。
三、方案設計
1、在森林林區內選取適合的地點，將適量的遠距離無線Mesh基站安裝在鐵塔上，充分利用山區地勢高的優勢，MESH基站可與公網基站共址部署、互聯互通。通過多跳接力、中繼轉發方式，將采集的森林林區數據及圖像信息，全天候實時回傳，更可通過3G/4G公網回傳遠端指揮中心，方便實時查看、科學分析。
2、 指揮車和護林巡邏車上部署車載MESH節點，快速進入森林林區，便于信息采集、巡邏監控及指揮調度，并為森林林區安全員提供無線網絡支撐;同時，通過與衛星通信系統互聯互通，將森林林區現場信息第一時間回傳后端監控指揮中心。
3、安全員徒步攜帶單兵MESH節點，可深入森林林區執行一線任務，既方便與周圍車上指揮員及其他安全員間實時語音通信，高效本地協同;又可將森林林區內部采集的高清視頻圖像盡可能及時回傳，向后方平臺提供全面清晰的現場實時圖像。
4、無人機搭載機載自組網節點設備升空，既可進一步擴大無線覆蓋范圍，減少覆蓋盲區，提升視頻回傳質量;又能將空中移動監控與地面固定監控有機結合、優勢互補，形成地空“立體式”監控網絡在有效增大監控區可視范圍。
四、方案特點
?、贌o中心同頻自組網
Mesh無線自組網系統為無中心同頻系統，所有節點地位對等，單一頻點支持具備TDD雙向通信，頻率管理簡單，頻譜利用率高。任意節點設備在網絡中均可作為末端節點、中繼節點或指揮節點使用。在任何時間任何地點，不依靠任何其它的固定通信網絡設施(如光纖、銅纜等)，可迅速建立無線通信網絡。所有無中心同頻自組網設備，包括室外固定臺、車載臺及單兵便攜臺等，只需開機上電就可自動組成無線網狀網，相互之間實時通信。
?、诳煽啃愿?/strong>
無線Mesh自組網移動基站采用軍工標準設計：具有便于攜行、堅固耐用、防水防塵，適用在各種惡劣環境下，迅速布署滿足應急現場的通信需求。傳統WLAN網絡如果有某個AP上行鏈路出現故障那么該AP上所有客戶端將無法接入該WLAN網絡。無線Mesh具有自組網、自修復等特性，因此Mesh網絡中的AP節點通常都有多條可用鏈路，這樣能夠有效避免單點故障。
?、蹤C動性強
突發事件的發生地具有很大不確定性，且事件現場變化無常，因此根據突發事件的發生情況，因地制宜地設置現場臨時便攜基站十分必要?，F場便攜基站是臨時性的，它隨現場出現而建立、隨事件結束而撤收。
④快速布署
面對突發事件如何及時、準確、快速、深入的掌握事件現場實時動態信息，對各級指揮員能否做出正確的判斷和定下作戰決心起著至關重要的作用。無線Mesh自組網高性能便攜基站，采用單頻組網，力爭最大程度的簡化現場配置和布署難度，滿足一線作戰人員在應急條件下對于快速建網和零配置的要求。
?、莘且暰鄠鬏?NLOS)
利用Mesh自組網技術可以很容易實現NLOS配置，其自動中繼特性可以輕易實現超視距傳輸，信號能夠自動選擇最佳路徑不斷從一個節點跳轉到另一個節點，并最終到達無直接視距的目標節點。為各領域解決“最后一公里”問題的關鍵技術。
⑥高數據帶寬快速移動
Mesh無線自組網系統的峰值數據帶寬為28Mbps。節點具備非固定移動傳輸能力，且快速移動也不影響高數據帶寬業務，如語音、數據和視頻的業務不會受到系統拓撲結構快速變化以及終端高速運動的制約影響。
⑦安全保密性
系統同時具備編組加密(工作頻點、載波帶寬、通信距離、組網模式、MESHID等)、信道加密和信源加密等多種加密方式，專網專用，可有效防止非法設備入侵和所傳傳輸信息被截獲破解，確保網絡和信息高度安全。