無線Mesh技術運用于應急通信領域

應急通信組網中都需要現場無線網絡中互聯的網絡節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點，車輛、人員以及小組之間均需要實時的互聯互通。

本文以實際需求為例，說明傳輸信息方式和業務類型。

表1－1 現場網絡及通信系統傳輸信息

（1） 在沒有干擾的情況下，建立現場的正常通信鏈路；

（2） 在3GHz以下頻段干擾的情況下，建立現場正常的通信鏈路；

（3） 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。

系統技術指標

（1） 各個車載mesh模塊和便攜mesh模塊的位置基本確定后，從設備加電到系統中的網絡節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一、閉合的結構整體

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

網絡拓撲結構

網絡回傳方式

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。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). 衛星

在其中一臺車輛安裝衛星發射接收設備

(3). 無線回傳方式

該方式充分利用無線mesh網絡特性，在城區主要高層樓宇每2-5公里架設固定基站對城區內的車輛提供無線連接，固定基站之間采用無線mesh協議通信，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，從而實現整個隊伍的信息回傳。

平面型網絡

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。

立體型網絡

人員在現場監視和信號采集時，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

移動型網絡

在現場環境下，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