地下空间应急通讯产品说明及典型应用方案v.doc

地下空间可视化应急通讯L-MESH产品说明书及典型应用方案拟 制： 审 核： 会 签： 标准化审查： 批 准： 目 次1产品概述12产品特色13主要指标24工作模式45典型应用6I1 产品概述L-MESH系列宽带自组网通信产品，无需借助任何基础设施，可快速构建移动节点间的专用自组织网络，提供即时自适应通信，具备优异的宽带性能，支持视频、音频等多媒体信息的实时传输。L-MESH产品适用于特战、反恐、处突等突发紧急事件以及地震、海啸等自然灾害情况下的快速应急组网通信，完成现场实时监控、实时通信与调度指挥；也支持构成专用局域网络，满足如无人机图像传输、无人机通信中继、舰船编队组网、森林防火监控、部队行军、边防巡逻、重大集会等特种行业或特殊任务中局部地区信息高速传输的需求；L-MESH可方便地接入公共网络，可作为公共网络的延伸，实现全网无盲区动态覆盖。 2 产品特色L-MESH采用第四代无线宽带移动通信技术和无线自组网技术，具有大宽带、自组网、全移动、多业务、全IP的显著特点。大带宽：基于软件无线电的处理平台实现了COFDM、MIMO等先进无线通信技术，可提供不低于8Mbps的传输速率，具有较好的绕射和抗干扰能力，不仅能工作在通视条件下，也适用于城市、郊区、丘陵、森林等非视距复杂传输环境；自组网：采用Ad-Hoc网络体系架构，所构成的无线网络具有自组织、自管理、自治愈的优良特性，满足非通视条件下的组网传输，显著扩展传输距离；全移动：支持节点间相互移动状态下的即时通信，节点最高相对移动速度可达800km/h；多业务：产品内置音频编解码模块，支持实时语音；充裕的带宽性能支持高清视频的实时传输；丰富的接口资源支持导航定位设备、WIFI模块、和多种应用终端的接入；全IP：采用全IP的设计，支持端到端的互联网协议（IP）以及所有的以太应用，可以方便地与上级网络系统连接，构成各种专用指挥应用系统，也可接入公共基础网络，提升网络的覆盖特性；形态全：产品形态完备，包含多种频段、多种功率、多种结构的节点设备，适用于车载、无人机载、单兵背负、手持等移动或固定条件下使用。3 主要指标1. 功能业务指标a) 双向高清视频传输；b) 双向语音传输；c) 双向数据传输;d) 全IP化节点；e) 标准以太网接口协议。2. 主要技术指标a) 无线传输距离： 通视条件，传输距离 10km (1W功率 支持高清视频传输)； 复杂条件，传输距离 500m(1W功率 支持高清视频传输)。b) 移动性：支持高速移动通信，速度可达800km/h；c) 系统带宽：5M/10M/20M/40MHz(软件可调）；d) 工作频率：350MHz-1.2G可定制；e) 接收灵敏度：最高达-102dBm；f) 节点数量：不低于50个； g) 上电组网时间：冷机启动56S左右；h) 网络恢复时间：3s；i) 单跳传输时延：3msj) 接口： 以太网口：两路10M/100M标准以太网接口； 串口：1路RS232串口，1路 RS485串口;k) 电源：+7 +48V DC；l) 发射功率：33dBm（2W）、20dBm（100mW）；m) 功耗：整机平均功耗10W；n) 安全性：支持256位、128位AES加密； o) 防护等级：IP66；p) 温度： 工作温度：-40 +65； 贮存温度：-45 +125。q) 湿热：（953）% (30)。3 工作模式L-MESH系列宽带自组网通信产品的基本工作模式如下图所示： 基本工作模式在基本工作模式中，由不超过50个L-MESH产品节点构成自组织网络，各个节点功能上完全对等，既是各种信息的获取与处理终端，又可以充当中继和路由节点实现随遇接入、动态路由，完成视频、音频、数据的网络化高速传输。所构成的无线自组网可以通过网关与指挥中心连接、接入专用网络或者公共基础网络。在实际应用场景中，也可根据任务需求，将节点布置成星型或者链状组网的形式，网络拓扑结构如下图。在不同的拓扑结构下，网络的功能性能基本保持不变。 星型布网 链式布网4 典型应用1. 分队应急组网武警、公安、民兵执行应急反恐、处置突发事件、遂行特种作战任务时，往往处于城市小区复杂行动环境中，以分队的形式来执行任务。为保持分队中各个任务单元（单兵或车）之间的通信畅通，可以以L-MESH节点设备为基础，构成分队应急任务行动网，网络基本架构如图。 分队应急组网网络结构城市应急反恐应用场景其中单兵配备L-MESH背负式或手持式节点设备，无人机上配备L-MESH无人机载节点设备，指挥车上配备L-MESH车载式节点设备以及网关等接入设备。各种节点设备共同组成专用自组织网络，完成现场信息的采集与传输、各个节点之间的音视频通信、以及指挥命令的下达。其中单兵作为基本的任务单元，通过配备的节点设备完成现场信息的实时采集与上传、与其他单兵和指挥车节点之间保持畅通的通信、接受上级指挥节点的指挥命令；根据搭载任务设备的不同，无人机既可作为侦察节点实时获取相关图像信息，对现场态势进行监控，并通过L-MESH无人机节点将所获取的侦察信息上传指挥节点或者分发至单兵节点；也可利用无人机的升空优势，将其作为空中通信中继节点使用，克服城市或者丘陵等复杂环境对电磁波的阻挡，作为通信网络的中继中心，构成多跳网络，保证网络的可靠性、扩展网络的覆盖范围；指挥车是任务的实施中心，不但利用其车载L-MESH节点与所有任务节点相连接，完成现场的指挥、调度和信息融合与处理，同时能够通过网络接入设备，将L-MESH产品分队应急任务行动网接入上级指挥网或指挥中心。采用L-MESH产品构成的分队应急任务行动网，具有以下典型优点：1、 布网快捷方便：不需任何基础施工，不需敷设光缆，可快速布网；2、 使用灵活机动：良好的移动特性保证了单兵、机载和车载使用；3、 网络安全可靠：灵活的频率设置、专用的内部协议以及数据加密技术提升了系统的安全性和可靠性；4、 业务丰富多样：支持实时多节点间的视频、音频、数据业务；5、 兼容性好：可以方便接入上级网络。2. 重点区域布控对于重点区域如矿山、港口、林区以及举办重大任务的地区如广场、体育场等区域，一方面保持区域内重要点位的通信畅通，另一方面需要对区域进行全时段、无空缺的实时监控。可以采用L-MESH产品构成区域监控专用网络。 区域监控专用网络采用固定节点与移动节点相结合的方式，部分节点布设在相对固定的地点，其余节点布设在移动车辆或人员随身携带。只要节点能和系统内任意一个节点保持连通，由于每个节点均可自动作为中继节点使用，整个系统就可以经过多跳自组网的方式自动连接起来，构成一个完整的可移动监控指挥系统。必要时，可以采用地面与空中结合的形式，空中布设无人机升空平台，提升网络的有效覆盖范围。小区布控 区域布控 港口布控 城市关键点位监控采用L-MESH产品构成的区域监控专用网络，具有以下典型优点：1、 记载架设快捷方便：不需任何基础施工，可快速架设；2、 使用灵活机动：移动的单兵和车载节点保证了系统的灵活性；3、 网络安全可靠：灵活的频点设置、专用协议以及数据加密提升了系统安全性和可靠性；4、 业务丰富多样：支持实时多点视频、音频、数据、指令业务；5、 兼容性好：可以方便接入上级网络。3. 应急救灾通信当发生地震、火灾、海啸等自然灾害时，基础通信设施往往同样受到了破坏，很难快速恢复。快速建立应急通信网络并保持受灾地区的通信畅通，是保证黄金救援时间救援质量的重要基础保证。采用L-MESH系列设备可以快速构建应急救灾通信网络。其基本网络架构如下：如图所示：现场救援小组和医疗小组在第一时间抵达灾害现场后，利用配备的L-MESH便携节点设备和救援无人机设备，保持组内通信畅通，并将现场情况实施传送至现场应急指挥中心；现场应急指挥中心配备有L-MESH车载设备，及时监控现场救援信息，指挥现场救援和医疗小组完成救援，同时通过多种接入设备将L-MESH应急救灾通信网络接入卫星通信网、4G移动网络或有线网络，与后方指挥中心保持指挥与通信的畅通。采用L-MESH产品构成的应急救灾通信网络，具有以下典型特点：1、 构建快速及时：救援人员随身（车）携带，即时快速建网通信；2、 环境适应性好：具备在复杂地理环境下保持通信畅通的能力；3、 传输带宽能力强：现场音视频实时回传，利于现场态势掌控；4、 兼容性好：可以方便接入各种上级网络。4. 巡逻行军布网在执行巡逻和行军任务时，往往是在公网不可覆盖的偏远地区，地形一般较为复杂而且多变，车辆、单兵等行军单元数量多、处于全移动状态且相对分散，队伍前后距离长，前后靠电台很难直接通信。为了随时保持各个单元之间的通信畅通，在统一指挥控制下完成巡逻和行军的任务，采用L-MESH产品可以构成巡逻行军专用指挥网，网络架构如下： 巡逻行军指挥网在巡逻和行军时，将L-MESH节点根据指挥关系和巡逻行军编队方案，分发到指挥、通信、侦察、作战等各个层级，行军或巡逻时，各个节点之间形成链状网络架构，实现指挥通信联络和实时态势的传输，遇到复杂地形地貌时，利用节点的自动中继和路由功能，依然能够保持编队网络的通信畅通。指挥人员可以处于任意一台车上，一旦出现紧急事件，指挥人员可以观看任意节点的实时图像，及时做出正确决策。通过指挥通信节点，L-MESH巡逻行军指挥网能够通过卫星链路接入上级网络，保持巡逻行军队伍与上级之间的指挥通信畅通。采用L-MESH产品构成的巡逻行军指挥通信网，具有以下典型特点：1、 布设方便：可根据巡逻行军具体需求，在各个单元灵活布设节点；2、 环境适应性好：在复杂巡逻行军环境下，保持通信畅通；3、 传输带宽能力强：现场音视频实时回传，利于现场态势掌控；4、 兼容性好：可以方便接入各种上级网络。5. 无人机通信中继L-MESH设备可以方便地安装在各种无人机平台上，利用无人机的升空特性，构成以空中节点为中心的通信网络。在阻挡严重的城市、山区、林区，无人机升空通信节点有效克服了地形起伏的影响和地球曲率遮挡，可以与地面大多数节点保持良好的通视状态，可以极大地扩展通信网覆盖范围。无人机通信中继网络图如下： 无人机中继通信与传统的升空平台通信中继的不同之处在于：无人机搭载的通信中继节点与网络中其它节点是对等的状态，不需要设定专门的上下行频率，不存在信道资源的固定分配，实现了地面节点的灵活随机接入；同时，利用网络的自组织特性，可扩展无人机的数量，实现无人机空中组网中继，可以倍增甚至多倍扩展网络的覆盖范围。采用L-MESH产品构成的无人机通信中继网，具有以下典型特点：1、 布设方便：节点对等，布设灵活方便；2、 移动性好：支持移动中通信，既可搭载在慢速旋翼机，也可适用于高速移动的固定翼无人机；3、 传输带宽能力强：现场音视频实时回传，利于现场态势掌控；4、 扩展性好：可以空中无人机接力中继，极大扩展网络覆盖范围；5、 兼容性好：可以方便接入各种上级网络。6. 建筑物内、地下室通信在建筑物内和地下室场景中，由于建筑物和地下室对电磁信号的屏蔽作用，使得内部信息很难直接传回指挥中心，因此需要组成无线自组网的多跳性能将信息上传至指挥中心，便于统一指挥，协同作战。采用L-MESH产品可以构成适用于室内的通信网络。如图所示：建筑物内、地下室室内通信网络 在建筑物和地下室内，人员随身携带L-MESH便携节点，在关键部位布设中继节点，在屏蔽情况下，各个节点间可以通过多跳完成信息传输，在各个节点将形成通信网络；也可以通过中继将