無線Mesh技術運用于應急通信領域

應急通信組網(wǎng)中都需要現(xiàn)場無線網(wǎng)絡中互聯(lián)的網(wǎng)絡節(jié)點包括幾臺移動車輛和幾隊獨立的人員組成，車輛和人員均搭載無線網(wǎng)絡節(jié)點，車輛、人員以及小組之間均需要實時的互聯(lián)互通。

本文以實際需求為例，說明傳輸信息方式和業(yè)務類型。

表1－1 現(xiàn)場網(wǎng)絡及通信系統(tǒng)傳輸信息

（1） 在沒有干擾的情況下，建立現(xiàn)場的正常通信鏈路；

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

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

系統(tǒng)技術指標

（1） 各個車載mesh模塊和便攜mesh模塊的位置基本確定后，從設備加電到系統(tǒng)中的網(wǎng)絡節(jié)點組網(wǎng)成功的時間不超過4分鐘

（2） 每個人員與車輛、車輛與車輛之間的實時傳輸帶寬不小于6M

（3） 在視距可見的情況下，車載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)絡延時不超過200ms

（6） 便攜mesh模塊配合獨立的供電設備（電池），mesh模塊和電池應該是一個統(tǒng)一、閉合的結構整體

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

網(wǎng)絡拓撲結構

網(wǎng)絡回傳方式

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

如何將車隊的視頻、語音和數(shù)據(jù)信息做實時回傳是應急通信的主要挑戰(zhàn)。目前主要有以下三種類型的方式：

(1). 光纖

采用有線網(wǎng)絡方式，將任意一臺車輛與就近的光纖網(wǎng)絡相連，從而將mesh應急網(wǎng)絡信息回傳到指揮中心

(2). 衛(wèi)星

在其中一臺車輛安裝衛(wèi)星發(fā)射接收設備

(3). 無線回傳方式

該方式充分利用無線mesh網(wǎng)絡特性，在城區(qū)主要高層樓宇每2-5公里架設固定基站對城區(qū)內的車輛提供無線連接，固定基站之間采用無線mesh協(xié)議通信，并且最終回傳到控制中心。

如下圖所示：當車輛駛入事發(fā)現(xiàn)場后，負責無線回傳的車輛與就近的固定基站將與就近的固定基站互聯(lián)，從而實現(xiàn)整個隊伍的信息回傳。

平面型網(wǎng)絡

圖3－1 平面型網(wǎng)絡部署圖

其中，現(xiàn)場的場地范圍在半徑500米的區(qū)域范圍之內，各個車輛和人員之間的相對位置比較隨機，可能出現(xiàn)任意情況。因此，要求無線網(wǎng)絡系統(tǒng)布設靈活，沒有邊緣點。車輛和人員之間形成網(wǎng)狀拓撲結構，無線通信不受相互位置變化的影響。

立體型網(wǎng)絡

人員在現(xiàn)場監(jiān)視和信號采集時，往往需要進行立體式的移動，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)場圖像通過mesh網(wǎng)絡多跳動方式無線傳輸?shù)降孛嫔系能囕v。

圖3－2 立體型網(wǎng)絡部署圖

移動型網(wǎng)絡

在現(xiàn)場環(huán)境下，為了能夠進行有效的布防，車輛之間會相互移動。在這種情況下，車輛之間仍然需要保持必要通信。利用現(xiàn)場mesh網(wǎng)絡的移動性解決此問題，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，網(wǎng)絡可在時速120公里/小時的高速移動狀態(tài)下達到6Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。如圖所示，車輛在移動中將現(xiàn)場圖像通過mesh網(wǎng)絡傳輸?shù)胶蠓健?/p>

圖3－3 移動型網(wǎng)絡部署圖