无线Mesh技术在应急通信领域的应用分析

　　应急通信组网中都需要现场无线网络中互联的网络节点包括几台移动车辆和几队独立的人员组成，车辆和人员均搭载无线网络节点，车辆、人员以及小组之间均需要实时的互联互通。 

　　本文以实际需求为例，说明传输信息方式和业务类型。 

　　系统功能

　　（1）在没有干扰的情况下，建立现场的正常通信链路；

　　（2）在3GHz以下频段干扰的情况下，建立现场正常的通信链路；

　　（3）保证无线通信的顺畅和传输数据安全的前提下，完成所需图像和语音的传输交换。

　　系统技术指标

　　（1）各个车载MESH模块和便携MESH模块的位置基本确定后，从设备加电到系统中的网络节点组网成功的时间不超过4分钟

　　（2）每个人员与车辆、车辆与车辆之间的实时传输带宽不小于6M

　　（3）在视距可见的情况下，车载MESH模块的覆盖范围不小于1000米，便携MESH模块的覆盖范围不小于300米

　　（4）便携MESH模块10跳之后，传输带宽不小于6M

　　（5）便携MESH模块10跳之后，网络延时不超过200ms

　　（6）便携MESH模块配合独立的供电设备（电池），MESH模块和电池应该是一个统一、闭合的结构整体

　　（7）对于系统不同的应用模式，各个MESH模块可以灵活适应，不需要人工分析、配置

　　网络拓扑结构

　　网络回传方式

　　应急通信网络是利用Mesh网状网技术，将车辆之间以及车辆和人员之间形成可移动、自组织的应急通信网络。然后，通过任意一辆车辆将Mesh应急网络的信息回传到指挥中心。

　　如何将车队的视频、语音和数据信息做实时回传是应急通信的主要挑战。目前主要有以下三种类型的方式：

　　（1）光纤

　　采用有线网络方式，将任意一台车辆与就近的光纤网络相连，从而将Mesh应急网络信息回传到指挥中心

　　（2）卫星

　　在其中一台车辆安装卫星发射接收设备

　　（3）无线回传方式

　　该方式充分利用无线Mesh网络特性，在城区主要高层楼宇每2-5公里架设固定基站对城区内的车辆提供无线连接，固定基站之间采用无线Mesh协议通信，并且最终回传到控制中心。

　　如下图所示：当车辆驶入事发现场后，负责无线回传的车辆与就近的固定基站将与就近的固定基站互联，从而实现整个队伍的信息回传。

图1

　　平面型网络

图3-1平面型网络部署图

　　其中，现场的场地范围在半径500米的区域范围之内，各个车辆和人员之间的相对位置比较随机，可能出现任意情况。因此，要求无线网络系统布设灵活，没有边缘点。车辆和人员之间形成网状拓扑结构，无线通信不受相互位置变化的影响。 

　　立体型网络

　　人员在现场监视和信号采集时，往往需要进行立体式的移动，例如：地铁或者高层楼宇的深入。如图所示，地铁里的人员将现场图像通过Mesh网络多跳动方式

　　无线传输到地面上的车辆。

图3-2立体型网络部署图

　　移动型网络

　　在现场

　　环境下，为了能够进行有效的布防，车辆之间会相互移动。在这种情况下，车辆之间仍然需要保持必要通信。利用现场Mesh网络的移动性解决此问题，在地形平坦的地区并采用全向天线的情况下，在有效通讯范围内，网络可在时速120公里/小时的高速移动状态下达到6Mbps的数据传输速率。如图所示，车辆在移动中将现场图像通过Mesh网络传输到后方。