【正文】 ............................................................................................... 30 1 方案概述 在某些不便于安裝網絡設備而組建有線網絡代價太高的小區(qū)域的環(huán)境下，要使用網絡就必須找到一種方便、靈活且成本較低的方式，無線網絡的出現，使得原先 幾乎無法使用網絡資源的環(huán)境進行網絡交流成為可能。例如野外作業(yè)、臨時流動會議等不便安裝網絡設備的場所，可以通過無線產品迅速地建立起一個小區(qū)域的無線局域網絡，所需要的只是為每個終端設備配置相應的無線適配器，通過無線信號進行交流，實現資源共享的目的。 應急組網主要包括： 野外開闊地應急覆蓋 野外開闊地是無線網絡覆蓋最容易實現的場景之一。在沒有建筑物、山體以及高大樹木障礙物的環(huán)境中，單個設備覆蓋面積大，設備架設高度無額外要求。設備覆蓋天線采用全向天線，盡可能提高覆蓋范圍，保證終端從各方向均可順利接入系統(tǒng)。 山區(qū)應急覆蓋 山區(qū)地形復雜，山體各點之間視距不能很好地保證。另外山上植物茂盛，對無線信號衰減較大。因此對山區(qū)實現應急通信無線信號覆蓋，單位面積較野外開闊地場景需要的設備數量更多。同時對于天線架設的高度也有相應要求，一般應保證無線網狀網無線回程天線高度高于周圍樹木。覆蓋天線可根據具體需要配置定向天線或全向天線。 城區(qū)應急覆蓋 城區(qū)覆蓋主要受建筑物影響，為保證網絡中各設備之間無線連接，一般將節(jié)點布設在路口或建筑物頂部，在便于互聯(lián)的同時，并保證街道等地方的覆蓋效果。 本方案將著重考慮城區(qū)應急組網的應用， 面向城市應急防災、防汛、運動會場、大型展會等區(qū)域的臨時應急組網，保證數據、語音和視頻的快速布網和傳輸。 2 組網示例 現場無線網絡中互聯(lián)的網絡節(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。 以下表為例，說明傳輸信息 方式和業(yè)務類型 。 表 2－ 1 現場網絡及通信系統(tǒng)傳輸信息 傳輸路徑 傳輸介質 傳輸信息 車輛 之間通信 無線 MESH 13路視頻 1路數據 人員節(jié)點至 車輛 無線 MESH 1路視頻 1路語音 1路數據 人員節(jié)點之間 無線 MESH 1路視頻 1路語音 1路數據 3 系統(tǒng)功能 （ 1） 在沒有干擾的情況下，建立現場的正常通信鏈路； （ 2） 保證 無線通信的順暢和傳輸數據安全的前提下，完成所需圖像和語音的傳輸交換。 4 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)中的網絡節(jié)點組網成功的時間不超過 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 （ 8） 車載 +單兵系統(tǒng)中，至少有一輛車可以通過城域無線 Mesh 網絡進行回傳 5 網絡拓撲結構 應急通信網絡是利用 Mesh 網狀網技術，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 信網絡。然后，通過任意一輛車輛將 Mesh 應急網絡的信息回傳到指揮中心 。 如何將車隊的視頻、語音和數 據信息做實時回傳 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 采用有線網絡方式，將任意一臺車輛與就近的光纖網絡相連，從而將 Mesh 應急網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 網絡特性，在城區(qū)主要高層樓宇每 25 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)，從而實現整個隊伍的信息回傳。 在城市 應急通信網絡中，采用無線回傳模式是最普遍、效果最佳的 組網方式，通過在城市中部署的城域無線 Mesh 網絡達到對車載 +單兵臨時應急通信系統(tǒng)的回傳網 ，將現場信息實時地回傳到指揮調度中心。 圖 3－ 1 平面型網絡部署圖 其中，現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，可能出現任意情況。因此，要求無線網絡系統(tǒng)布設靈活，沒有邊緣點。 車輛和人員之間形成網狀拓撲結構 ，無線通信不受相互位置變化的影響。 人員在現場監(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，地鐵里的人員將現場圖像通過 Mesh 網絡多跳動方式無線傳輸到地面上的車輛。 圖 3－ 2 立體型網絡部署圖 在現場環(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。利用現場 Mesh 網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，網絡可在時速 120 公里 /小時的高速移動狀態(tài)下達到 6Mbps 的數據傳輸速率。如圖所示，車輛在移動中將現場圖像通過 Mesh 網絡傳輸到后方。 圖 3－ 3 移動型網絡部署圖 6 技術選型 mesh網狀網組網 Strix Access/One 產品支持 mesh 拓撲組網技術，設備節(jié)點之間采用無線級聯(lián)方式通信，同時每個節(jié)點都可與其他節(jié)點使用點對多點 pointtomultipoint 的方式連接。這樣，可構建的網狀網絡內每個節(jié)點都有一條以上的無線上聯(lián)鏈路，提高了無線傳輸服務的可用性。 從拓撲角度來說， mesh 拓撲結構超越了傳統(tǒng)無線網橋的點到點、點到多點的拓撲 結構，從而從根本上解決了城市范圍內大規(guī)模無線網絡部署中存在的建筑物等阻擋物的影響。 基于 ，通過使用 Turbo 模式，無線鏈路帶寬可高達 108Mbps，為大規(guī)模的城域使用提供了高帶寬基礎。 Strix mesh系統(tǒng)同時支持 、 和 ，支持多種無線覆蓋和回程的組合，可以有效地提高系統(tǒng)對多個頻率的使用效率。 如上圖所示， Strix mesh 系統(tǒng)可以采用 （ ）或者 （ ）作為節(jié)點之間的無線互聯(lián)技術，同時每個無線 mesh 節(jié)點提供 的用戶覆蓋。目前 ， ~ 的 具有5 個非重疊信道，如果同時利用 ~ 和 ~ 將提供 24 個非重疊的 信道。這種多頻率、多信道的無線組網方式可以更有效的在 和 頻段避免外來的干擾。 Strix mesh 室外基站 OWS 在支持 ，同時支持 的使用，作為需要授 權使用的頻段， 頻率更加 ―干凈 ‖，能夠提供更多的即可用于無線覆蓋也可以用作無線回程的無線頻率資源。 部署維護簡單 – 自動配置、自動發(fā)現 Strix mesh 系統(tǒng)具有自動配置能力，當網絡節(jié)點啟動后，該節(jié)點內的各模塊互相自動發(fā)現并且自動確定各自的工作模式、智能掃描信道等功能，無需進行每個設備的手工配置。當網絡中一個或者多個新加入的節(jié)點時，系統(tǒng)也可以自動發(fā)現新節(jié)點，通過管理界面對節(jié)點進行 mesh 組網授權后，新節(jié)點會自動下載配置。 Strix mesh 系統(tǒng)自動配置和自動發(fā)現的能力降低了網絡部署和管理運維的 工作負荷。 網絡穩(wěn)定性 – 自動調節(jié)、鏈路自愈 無線網絡連接建立后形成 mesh 結構，每個網絡節(jié)點以一定的時間間隔不斷的執(zhí)行決策算法。每個節(jié)點具有的分布式智能以信號強度和網絡性能為指標，在多條無線鏈路中選取最優(yōu)路徑路由流量，并且不斷動態(tài)調整數據路徑，限制了廣播并且消除了瓶頸。這保證了任何由于網絡單元被增加或是移除導致的網絡拓撲變化都可以立即被檢測到并進行相關的措施，保證網絡總是處于最優(yōu)的性能和運行狀態(tài)。這樣，網絡必須具備了以下兩個自組網特性 : ? Selftuning 性能自我調節(jié) ? SelfHealing 鏈 路自動修復 如下圖所示，在故障發(fā)生前， mesh 網絡節(jié)點保持主鏈路、備選鏈路的信息，并且不斷的動態(tài)的更新鏈路信息列表；當網絡中的某一點由于供電、損毀等原因出現故障，其他周邊設備會迅速的在備選鏈路表中，選取具有最優(yōu)參數的備選鏈路作為主鏈路； Strix Mesh 系統(tǒng)的 SMFR (Scalable Mesh Fast R