通信系统中无线宽带mesh自组网的应用及解决方案

背景描述

当前，尤其是7.22 河南郑州水灾发生后，应急救灾工作中遇到各种新问题，事故灾害、公共卫生和社会安全等领域暴露的问题也日渐突出。为提高各行业部门对紧急、突发事件的快速反应和抗风险的能力，建设一套完整的应急指挥无线自组网通信系统并提供更快捷的紧急救助服务，已成为社会迫切关注的话题。

需求分析

当发生重大灾害（如地震、海啸、洪水、泥石流、重大交通事故等）时，通常伴随的都是通信等基础设施的损毁和瘫痪，平时使用的通信手段基本失效，受灾地区基本处于一个信息孤岛的状态，而一个有力的应急指挥无线通信系统是有效开展抢险救灾行动的必要条件。   

对此，万蓝通信有一套完整的解决方案，即，应急指挥无线自组网通信系统。在紧急事件和灾害处理时，提供的可承载语音、图像、数据的统一应急通信系统。集成自组网语音通信、视频传输、数据调度等功能，可实现市区到县区、县政办到乡镇办、乡镇办到自然村委会跨地区之间的统一协调指挥通信，快速反应、联合行动，真正实现应急救灾的联动，有效应对突发性公共事件。

万蓝ANYMESH自组网电台可以迅速在受灾现场展开部署，快速搭建指挥通信网络，为救灾指挥提供实时信息，指挥部可以藉此迅速了解掌握受灾及损失状况，合理部署救灾资源，制定救灾方案、统一指挥各救灾单位联合工作，采取有力措施迅速展开救灾行动，最大程度上降低灾害损失。

场景介绍

市、县（区）应急管理部门需要在发生地质灾害时，救援队能快速赶往现场组建救援通信链路，救援人员需要通过该链路实现人员间的语音视频通信，指挥中心和现场指挥车也可以通过该无线链路实时指挥救援工作。解决各种极端情况下的应急救援指挥通信问题。

ANYMESH自组网电台具有良好的无线电通信能力，能够在不依赖公共网络的情况下，通过 AnyMESH 自组网电台之间的自由组网，快速形成无中心网络。这套系统由ANYMESH手持式电台、ANYMESH背负式电台、ANYMESH车载式电台、ANYMESH机载式电台与ANYMESH自组网基站设备以及一体化应急指挥信息平台等系统组成，可构建广域覆盖、灵活机动、支持多业务类型的宽带自组织通信网络。所有入网节点的位置、状态等信息实时汇总到后端网络管理系统，进行统一的调度、管理与控制。

解决方案

ANYMESH自组网电台极限覆盖范围点对点最大通信距离达160公里，系统带宽最大达100M，实现了语音、视频、图像、消息、定位等信息实时处理能力，并与现有数字超短波、卫星通信实现横向融合连通。

方案设计如下：

如上图，整个应急救援指挥通信方案设计分为从左到右四个部分。

自组网单兵背负节点部分：前端地面侦测人员的智能终端通过WiFi与ANYMESH自组网单兵背负节点设备连接，自组网单兵节点之间可通过mesh互相组网进行通信；

自组网机载节点部分：空中的无人机搭载的自组网机载节点设备与自组网单兵背负节点设备也可通过mesh组网方式互通互联，一般无人机到地面侦测人员的通信距离可达10-20KM以上；

应急通信指挥车节点部分：在远处距离前端侦测人员20公里外的应急通信指挥车上安装一台ANYMESH自组网车载节点设备，自组网车载节点设备通过无线MESH链路与无人机上的自组网机载节点设备构建无线通信网络；

总指挥中心部分：应急通信车可通过4G/5G与附近通信基站或通过卫星信号构建和指挥中心之间的通信链路。

方案总结：智能终端设备拍摄的图像、视频和语音数据可通过WiFi传输到自组网单兵设备，然后通过自组网单兵设备与自组网机载节点设备构建的通信网络将视频回传至无人机端。之后通过自组网机载设备将图像回传至应急通信车（自组网车载节点），车辆内人员可通过视频客户端软件观看视频并指挥前端作业人员，同时应急通信车也可通过4G/5G将数据传输到附近铁塔，在铁塔通过运营商网络将视频传输到后端总指挥中心。当车辆附近没有4G/5G信号时，也可通过卫星将数据回传。       

应急指挥系统框架拓扑图

通过万蓝通信的应急指挥调度平台将跨区域、跨网络的通信系统构建成一张网络，实现在突发事件发生后，事故现场与指挥部的零距离高效协同。

在野外应急处置现场无任何其他常规通信信号的情况下，使用单兵自组网电台和多媒体业务终端及时向上级指挥中心发起语音通话并接收指挥中心下达的临时处置措施。主要功能有语音会议、短信收发、高清视频实时回传以及位置信息、现场录像等。       

应急救援指挥通信装备

另外应急救援通信中还会用到的装备有：

1、卫星便携站：卫星便携站采用一体化设计，自动对星，等效天线口径≥0.75m，功放≥16w，无线接入网关，设备整体采用背负结构，便于携带。

2、天通卫星全网通终端：具备天通卫星移动和全网通移动网络，卫星话音、卫星短信、北斗和GPS定位功能；具有开机位置上报功能等。

3、图传无人机系统：含1部六旋翼飞行器（含机体、保险、培训、控制器、可见光相机）（可携带机载自组网电台，轻薄款220g，空中通信中继节点）

4、无线自组网电台：通过采用无线自组网电台通信组网方式，极大的方便了远程调度指挥能力，真正做到应急事件，应急处置，应急调度。

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