快速部署通信网.docx

广州维德科技有限公司快速部署应急通信系统同频中继组网1 简介：随着现代科技高速发展，无线调度通信网开始向极端应急、防爆、抗毁发展，通信覆盖要求日益极端化，除了城市需要覆盖外，室内需要覆盖，荒山野林也需要覆盖，地震、洪水通信设施瘫痪了更加需要应急通信覆盖。同频中继无线通信网就是为了实现上述应急通信需要的新一代应急调度通信网。同频中继一个通话信道只需要一个单频点25KHz频率占用带宽，基站之间同频率中继转发（时分中继TDMA工作模式），可以连续转发四次，以组成一个同频中继的应急通信无线调度网。同频中继组网主要特点如下：1.1 通信网建设简单快速造价低廉：同频中继通信网与传统通信网耗费差距很大，以一个大城市为例，与传统固定通信网的造价差距近百倍，需要完成基本覆盖，只需要三个高架基站，借助同频中继技术，即可实现全城覆盖，覆盖还可以延伸至楼宇室内。1.2 全无线方式组网，无需光纤链路资源：整个固定通信网基站之间采用无线连接、空中无线交换技术，不需要有线光纤链路，不需要庞大的交换机系统，可以省去大量机房、光纤等租金费用。1.3 运行可靠稳定基本上属于免维护系统：传统无线通信网的年维护费用非常高，无线同频中继通信网的维护工作量非常小，很适合非赢利政府特殊部门使用。1.4 抗毁性能优异：由于无线链路技术的特点，整个无线通信网络的抗毁能力非常强，即便高强度地震、洪水、台风，同频中继通信网络生存的几率非常高。中等级的自然灾害包括电力消失，不会导致通信中断。1.5 实现应急移动中组网延伸覆盖：同频中继覆盖特点是移动组网，任何车载电台、单兵背负电台，只要抵达现场，即刻自动承担通信覆盖中继作用，可以实现强信号覆盖现场，包括偏远地带、地下停车场、楼宇内部、隧道等传统方式覆盖不到的场合。同频中继先进的移动延伸覆盖功能对应急调度通信覆盖作用非常重要，是任何传统无线网不可替代的。1.6 通话即时定位、短信：任何一台电台只要按PTT讲话，其他电台全部可以分辨其基本方位，距离自己多远，非常方便单兵之间互为寻找。同时中心电台也可以通过计算机显示正在通话的单兵电台位置、查询单兵精确位置。同频中继系统支持群发短信息。1.7 语音加密：同频中继技术属于我们国内自主知识产权产品，通信制式是维德自有专利，要通过空中监听难度非常大，必须是专业通信高级团队方可破译，因此对于普通水平的监听基本不可能。再者，全部通信电台可以加更可靠的加密卡，实现更高等级的加密。1.8 频率资源占用小：每一个通信信道，无论覆盖多大的区域，只需要使用一个单频点，相比传统通信模式节省大量通信空中资源。1.9 缺点弱点：固定网路造价低廉，但是车载中继、背负中继等设备复杂，造价比传统设备高。通信容量比传统集群通信技术小一些。属于应急无线调度通信网，日常非应急通信不适宜进入此应急网内占用信道。2 同频中继通信组网：同频中继只需要一个单频点即可组成局域、城市、省级范围的通信网，直接采用同频单频点无线方式四次中继模式延伸扩网。不再需要交换机以及有线链路条件，具有组网及其简单、使用非常可靠的特性。全通信系统采用一个单频点组网。举例AK833背负同频中继电台（AK868/AK820/AK830同理）承担中继作用，同时自身也可以参与通话。A台讲话时，因为环境距离远，不能与B台直接通信，则通过AK833同频中继至B台和C台。B台讲话时则一方面直接将信号发送至C台，同时通过AK833中继至A电台。由两台AK833背负同频中继电台承担中继工作，可以增加一倍的覆盖效果，承担中继台同时也可以参与通信。中继台、手持电台位置移动变化过程中，各种通信逻辑如下图通信线路，由中继电台、手持电台本身全自动寻址重新组合，不需要人工干预。手持电台之间可以直接通信时，会自动直接通信而不经过AK833中继，但是同时也发信号给AK833完成中继给其它中继设备或者直接中继给手持电台。由三台同频中继电台承担接力中继作用，可以实现长条型、或更大范围覆盖，在市内复杂通信环境实现三至五公里覆盖，在高速公路车载同频中继电台可以实现覆盖大约十五至二十五公里。由三台以上同频中继电台平面组网中继，快速现场区域布网，不同环境条件下车载同频中继电台无线联网距离在三至五公里。三至四台通信车组网覆盖面积直径在五至二十五公里平方公里。平面组网模式用于应急现场多台中继设备临时组网，关键优势在于组网速度非常快。移动中继之间无固定顺序，中继通路由同频中继台自动寻址完成，中继电台之间、通信电台之间信号强度够时将自动跨过中继直接通信。在单中继组网、多中继组网基础上，一个城市建设高架中继基站后，可以组合成为多种应用模式的大型应急、抗灾、防爆通信网，可以配置大功率总台（定位调度台）可以多级延伸覆盖至隧道、地下车库，可以直接覆盖通信。如下图示：更大范围的省级应急抗毁通信网，可以由多个高架基站、高山基站组成，一个省只需要十几个至高点即可完成全省覆盖，再继续组合各种区域应用、移动应用、高速公路应用网。3 同频中继移动终端设备：3.1 AK810-H3同频中继手持电台（完成可供货）l 兼容性：兼容MPT/PDT/DMR。但是任何手持电台不兼容维德的同频中继网功能。维德同频中继电台是标准PDT电台，兼容同频中继特殊功能。l 卫星定位：内置GPS/北斗卫星，只需要通话，不需要定位时，可以选择关闭卫星使用，可以增加5小时待机时间。需要定位必须开启卫星选项。l 主动定位工作方式：定位是在发话方按PTT时才发出定位信息，可以在中心调度台显示位置信息，可以在AK828固定电台彩屏上显示位置，不按PTT讲话的电台不显示位置信息。l 被动定位工作方式：从调度台可以手动查询某电台位置。l 服务区显示：A（Adhoc）代表本AK810-H3电台在服务区内，可以通话，如果消失，说明你脱离的高架中继、车载中继覆盖区。l 身份显示：当你收到任意AK810-H3按PTT发出的语音，同时你可以看到显示发话电台持有人姓名、身份号码。l 固定电台、调度台选呼：AK810配有第二PTT，这个按键可以设置为指向调度台或某指挥官选呼（单呼），一线人员只需要直接按这个2PTT按钮，即可以直接对调度台私密通话。l 单呼、组呼功能：移动电台可以选择配置单呼、组呼功能，也可以取消此功能，只采用呼百应工作模式。4 同频中继移动中继电台设备：4.1 AK820-H3同频中继车载电台（完成可供货）l 属于普通车载电台配置，同时兼容PDT/MPT/DMR。使用时可以在各种制式之间直接切换。l 可以配置AK012专用固定台电源作为同频中继固定台使用。l 可以连接PC机实现电台按PTT通话定位功能。需要专用软件。4.2 AK821-H3同频中继分体车载电台（需要两个月后供货）l 功能与AK820-H3完全相同，唯一区别是控制头是分体遥控方式工作，分体控制头车载电台主要为车载安装、使用方便。配置全功能遥控头AK028，功能包括：PTT、喇叭、显示屏、键盘。4.3 AK828-H3同频中继固定基地电台（需要两个月后供货）l 同频中继专用固定电台，可以用于总台、调度台。兼容MPT/PDT/DMRl 功率5至50瓦可调。设计大功率固定电台，目的是总台对高架基站的强信号通信，确保最关键一级的通信效果。l 固定电台前面板配置了卫星定位显示屏，网内任意电台按PTT，显示屏上即可显示电台位置。l 配备了IP网口，可以接驳维德ALK100汇接交换机。可以适应不同的声码器连网（AMBE/712/清华），实现与PDT集群网的联网通信。l 无线控制管理电台：可以通过AK828对高架基站进行控制管理。例如可以对同频中继网实施休眠、唤醒控制。l 标准配置150瓦专用电源底座附件。l 软件配全网休眠/启动功能。网络高架基站可以通过AK828启动休眠功能，让每个高架基站进入休眠状态，耗电在百毫安内。需要使用通信网时再通过操作AK828启动全网工作，启动时间需要15秒。在休眠状态下，高架基站在光凤电供电状态下几乎不耗电，以确保电瓶被充满。4.4 AK830-H3同频中继车载基站（完成可供货）l 同频中继专用电台，兼容MPT/PDT/DMR。l 内置12伏16安时电池。（选配充电适配器）l 标配外接有源卫星天线、外接3db吸盘天线。l 特殊情况下，可以拆下做为临时移动基站。l 没有配置麦克风，不能直接通话，车载状态下，车内直接用AK810在低功率下作为麦克风通话。l 安装在汽车上必须经过汽车电源开关，否则会耗空汽车电瓶。设计使用逻辑上，不关电待机一天一夜，不会影响汽车启动使用。l AK830内置电池靠汽车行驶中充电，停车后，汽车电瓶不会给AK830内置电池充电。（原因是：汽车电瓶与AK830内置电池电压相等）4.5 AK832-H3同频中继双中继基站（需要两个月后供货）l 专门用于通信车现场通信l 标配两套双筒高Q滤波器。l 应用功能：AK832是双同频中继电台，以背靠背方式组合后，实现向上高架基站、总调度台方向四级联网，向下现场移动电台四级联网，组成一共八级联网。在一定的工作需求下，可以手动将上下两个信道连接成为一个信道，也可以手动分开为两个信道，一个用作指挥信道，一个用作现场信道。可合可分。4.6 AK833-H3同频中继背负式电台（完成可供货）l 专用单兵背负式同频中继电台，兼容MPT/PDT/DMRl 背负式电台之间可以自动组网向周边AK810-H3提供中继。l 配置12伏16安时电瓶。标配充电适配器。l 配置AK028全功能麦克风。4.7 AK835-H3同频中继便携基站（完成可供货）l 同频中继专用便携移动基站，不兼容任何其它标准。l 内置12伏28安时电池，待机时间20小时，可以维持通信时间5-8小时以上（视通信频繁度）。标配充电适配器。l 内置卫星天线、配置拉杆天线（3db），便于携带使用。l 选配5db高增益便携天线。以便增加覆盖距离。l 可以选配AK028全功能麦克风，直接使用AK835-H3通话。l AK835-H3放置在地下停车场、隧道等收不到卫星的位置，可以维持23个小时的中继通话。5 同频中继高架固定基站设备：5.1 AK868-H3同频中继高架抗毁基站（完成可供货）设计专门用于高山恶劣条件下的同频中继基站。可以完全没有供电条件，可以室外安装，可以建一个简单掩体安装。l 安装方式：挂墙。支持室外安装，防水等级IP54。l 输出功率50瓦。经过各种滤波器等环节，功率输出20瓦以上。l 标配双筒高Q滤波器。（选配双筒电调滤波器）l 配置太阳能、风能供电系统。l 太阳能发电：60瓦太阳能板。l 风力发电：60瓦风力发电。l 内置12伏50安时电池。理论寿命7年。l 配置防雷220伏供电模块，只有在风电系统满足不了通信用电情况下才启动工作，就是说这个交流供电是风电供电的最后备用电源。不工作状态下，采用机械手拉开闸刀开关与220伏电网彻底隔离，不受雷击影响。l 可以接IP网络连网至ALK100汇接交换机。l 可以选择单机运行或全部硬件双热备份。5.2 AK869-H3同频中继高架简型基站（完成可供货）设计用于基站条件良好的高架同频中继基站。供电条件好，雷击的几率很低等条件下。包括一些覆盖范围不大的低架基站，例如总部大楼、特殊重要场馆等情况。l 安装方式：挂墙。支持室外安装，防水等级IP54。l 输出功率50瓦。经过各种滤波器等环节，功率输出25瓦以上。l 标配双筒高Q滤波器。（选换配双筒电调滤波器）l 三种电源选择：220伏输入；48伏直流输入；直流12伏输入；5.3 AKH4四信道同频中继高架基站：（完成可供货）用于可扩展至四信道基站。四信道基站频率采用两对350兆双频点收发间隔10兆频率，这两对频率之间的间隔需要不小于4兆。三信道基站频率采用一对双频点，一个单频点，三个频率之间间隔在45兆。选用AKH4基站时，一种情况是用户直接需要建设四信道同频中继基站，再一种情况是，高架基站的站址很可贵，如果预计某高点基站有扩容可能，就应该选择使用，便于后续扩容方便并共用天馈线系统。l 两支天线，收发分开。l ALK300两个双本地信道机，全50瓦功率。l 12个共用器腔体桶滤波器。l 一个一分四接收分路器。l 通过E1/IP与ALK100标准PDT集群系统衔接。5.4 ALK300-H3同频中继信道：直接混合安装在PDT基站，总线并联ALK300原基站信道机，是原PDT基站的直接信道扩容。在PDT基站扩容同频中继信道后，实现PDT系统移动电台与同频中继移动电台之间平滑衔接，实现相互之间单呼、组呼各种功能。6 组网技术采用设备配套说明：同频中继系列产品繁多，各种产品都设计适应在不同的应用场合，注意在应用上区别介绍如下：6.1 AK820与AK830采用AK820做为车载电台，没有内置电池，汽车停车后如果关电，AK820无法继承承担中继工作，如果停车继续用车载电瓶，会担心工作一段时间汽车启动不了趴窝了。因此设计了AK830配置内置电池的车载电台，人离开汽车关电后，机内电瓶还可以持续通话工作35小时，待机12小时。6.2 AK830与AK835AK830车载电台由于有内置电池，可以临时从车上拿下来，移动放置在通信现场的临时高点上，以增加覆盖范围。这种情况下有两个不方便之处，一个是卫星天线，拉一条长长的馈线，再找地方将卫星天线放好，第二是天线，吸盘天线也拉一条长馈线，这样作为便携移动用不能称为专业。而AK835专门设计为移动基站用，卫星内置，不宜损坏。天线用拉杆伸缩天线，便于携带进入楼宇、地下空间。更重要的是，AK830内置电池是16安时190瓦时。作为车载供电的补充够用了，实在应急不够用，就不停止汽车发动机就可以大幅度延长通信时间，再大容量的电池对于车载电台也没有实在意义。而AK835内置电池容量增加到24安时280瓦时，在应急通信现场可以待机20小时，通信时长5小时以上，可以瞒住应急通信第一段时间的快速通信保障。6.3 AK868与AK869AK868是全功能加强型同频中继高架基站，架设点往往要求高度优势非常明显，这种基站位置对应急通信覆盖很有价值，由于高点条件苛刻，维护工作难度也是最大，为确保高架基站基本免维护，AK868设计上采取了多种供电来源，太阳能、凤能、220伏交流电。多种电源模式组合后，只是为了确保一个防护目的-雷击。采用多种供电混合组合后，可以说雷击已经接近不可能，可靠性非常高。AK869也是用于高架基站，但是设计上各种防护非常简单，专门用于条件非常好的机房，供电也是确保稳定的。举例：如果同频中继基站装在电信机房，同时可以提供直流48伏供电，就可以直接使用AK869。6.4 AK820与AK828AK820可以做基地电台，只需要配上AK000车载电台专用电源即可。AK820同时可以接驳PC机装载地图软件，可以实现电台通话定位功能。而AK828作为基地固定电台，有几个重要的区别，第一是功率大，在某些组网条件下很重要，需要大功率连接远端的高山、高楼基站。第二是定位地图内置在电台里面，不需要再增加电脑。第三是可以与ALK100汇接交换机连网，实现与DMR、PDT集群系统互通的目的。7 同频中继无线组网覆盖知识：同频中继组网与传统技术组网覆盖形式发生了比较大变化，是以移动组网为主，高点覆盖为辅助网络通道。移动的中继设备量加大，固定的覆盖基站数量大幅度下降。主要不同点和组网方式如下：7.1 高架基站的区别：与传统调度网相同的是高架基站，而且是越高效果越好，但是与传统组网高架不同的是：传统中继台高架后，覆盖面积加大，覆盖深度下降，楼宇遮挡阴影面、室内、地下空间全部成为了盲区。而同频中继架设越高，覆盖面积加大后，移动中继延伸了深度覆盖，室内、大型场馆全部可以强覆盖。7.2 固定基站网规模变小：高架基站对20瓦25瓦移动基站（相当于传统的车载电台）覆盖范围非常大，一个大、中型城市，有一个200米高度以上的基站就覆盖率很高了，几乎可以达到90%，如果按照城市面积中间部位品字型布局三个高度100米基站，可以达到基本上没有盲区。相比一个城市几十上数百基站而言，数量大幅度下降。调度现场覆盖主要取决于N台车载移动基站、便携移动基站组成覆盖区域。这样移动覆盖设备量比基站数量要大的多。与传统组网模式是反的。7.3 移动基站的覆盖距离：车载基站、移动基站在地面的覆盖距离非常有限，这是受制于移动基站的天线增益和高度太低两个不可能解决的客观问题。一般而言，车载基站在高速公路上可以确保的距离大约5公路，在城市内车载基站之间比较可靠联网距离在12公里，但是如果一台车载基站停在一栋大楼下面，对楼内可以实现大部分室内覆盖。如果临时需要对某地实现较大覆盖区域，务必将移动基站放置一定高度，再加上更换高增益天线，有条件直接采用8dbd天线，就可以实现最佳覆盖效果。最低天线增益不得低于5.5dbi，努力提高移动基站覆盖高度、提高使用天线的增益数，就可以实现最大的覆盖。7.4 地下空间大型场馆延伸覆盖：在高架基站实现的全区域（例如一个城市）后，遇到地下车库、大型场馆需要覆盖，只需要车载移动基站抵达现场，或再使用便携AK835移动基站，在地下车库口作为引入信号点，再继续向地下、场馆深度配置AK835基站延伸覆盖即可。8 同频中继与自组网的混合应用：同频中继网络系统，采用特殊制式的通信格式，要求速度非常高，手机的硬件成本也很高，在同频中继系统里，只能使用维德同频中继配套的AK810电台。如果需要配套普通电台，需要配置移动自组网基站设备。8.1 AK838-A3自组网便携基站AK838自组网基站由两个信道组成，一个信道是链路连网，一个信道是中继转信台用，链路信道只需要与同屏中继的通信单频点相同，而另一个中继转信功能的信道，继续采用发高收低中继，通信协议为MPT1327/DMR/PDT，任何移动终端电台即可以与同屏中继系统内电台直接通信。AK838的特点是体积小，移动性能好，无论是车载使用，还是便携移动覆盖，只需要配备足够的供电系统即可。8.2 AK866-A3AK866是自组网一体化基站，用于高点架设，注意同样道理，其链路部分可以直接作为同频中继高架基站使用，因此AK866覆盖区域内，既可以容纳同频中继全系列中继台、移动电台，也可以提供普通移动终端电台使用，并相互通信。同频中继与自组网系统两者之间有什么区别？同频中继使用一个单频点作为通信资源，而自组网再加一对双频点；同频中继设备比自组网系统单机设备少了一倍以上的硬件数量、少了数倍的硬件结构技术复杂度；同频中继设备耗电比自组网系统设备少了一倍以上；同频中继的可靠性是自组网技术不可比拟的；工程难度和对基站条件的要求同频中继技术是最简单的。总之，同频中继系统简单、运行稳定、可靠、工程简易，形成一个抗毁能力强、组网应急速度快的新型通信系统，与配套AK838/AK866自组网系统混合使用只是为了兼容既有传统模拟/数字电台一个目的。9 各种应用场合组网：同频中继组网的关键在于高架基站，高度越高越好，9.1 一个大中型城市主城区直径30-50公里：最少的基站数量为品字型布局三个AK868基站，高度最好在六十层楼以上，高度越高效果越好，如果要求手持对讲机有较好的效果，则需要布局十个基站以上，基站越多，效果越好，不会因为基站之间多信号产生干扰问题。同频中继手持电台通信效果是依托车载电台通信为主，无论是高速行驶中还是停在边缘、小巷，车载电台到位，手持电台即可实现清晰通信，包括车载电台附近的楼宇室内。l 室内覆盖:一个大中型城市，无论基站如何密集，室内覆盖永远是个难题，而同频中继移动车载基站、便携基站，只需要在楼宇外、内放置，即可轻易实现室内覆盖。而且完成室内覆盖的布网速度极快。l 场馆所临时覆盖：l 地下车库、隧道、地铁覆盖：l 重点临时通信保障覆盖：9.2 小城市县城：最少的基站数量为一个AK868基站，只要这个基站高度有一定的相对高度，例如离正常地面100米，再例如小城市、县城边上有个高山基站条件，这样一个基站即可覆盖全城区。如果地势为平原，就需要以品字型建设三个高点基站即可，高度要求尽量高即可。9.3 县城+全县区域直径10