Amesh自組網多形態終端大型場館自組網專網無線通訊系統解決方案

Amesh自組網多形態終端大型場館自組網專網無線通訊系統解決方案

概述

專案任務

大型場館專網無線通訊系統主要針對場館專網通訊使用要求，在場館各只要位附件佈置任務方艙，工作人員在方艙附件執行相關任務（檢查、修理等），可以透過方艙通訊系統與指揮處聯絡，實時彙報相關情況；指揮處也可與各方艙附件工作人員保持通訊，保證統一排程，管控與實時對講。

問題描述

場館指揮處與所有隻要位的方艙的通訊體系，由於指揮處位置不處於場館中心，因此傳統中心節點的網路難以完成有效覆蓋，導致指揮人員對突發事件和潛在風險無法做到及時處置和有效預防，在決策時缺乏對態勢的全面感知，指揮命令也難以有效下達。

建設目標

本專案為場館人員工作與指揮所（指揮處）實時通訊功能搭建無線專網系統，實現場館所有位置無縫訊號覆蓋，解決場館上工作人員與指揮所之間的通訊問題。基於現有裝備，透過加改裝，建設適於總體需求的場館專網無線通訊保障系統，為場館提供實時連續、可靠優質的專網通訊保障能力

系統功能

系統主要功能

本系統為通訊系統，主要功能為確保通訊順暢，涉及到兩個方面：

指揮處與方艙之間的通訊，確保方艙內資訊及時傳輸到指揮處，包括影片，資料和控制等；

指揮處與工作人員的通訊，確保工作人員的相關情況及時彙報，指揮處的指揮排程指令實時互動。

系統整體功能框圖如下：

（備註：可根據方案需求進行功能擴充套件）

其餘功能

綜合態勢

綜合態勢管理指：鏈路管理、使用者管理和位置管理。

系統內具備北斗高精度定位功能和管理控制系統（NMS）可以在電子地圖上顯示車隊內部所有方艙的鏈路狀態、通訊拓撲和實時位置。支援向指揮方艙顯示控制系統投屏，同時支援將各個方艙回傳的感測器採集資訊，實時顯示至指揮處顯示大屏，實現指揮員對現場環境的綜合態勢的感知與處理。

安全保密

所有通訊系統分為二級加密方式實現。一級加密為自身通訊體系的加密，根據私有協議配置加密金鑰，有效防止資訊截獲與資訊盜取；二級加密為晶片加密，預留加密晶片位置和介面，具備對通道或信源的加密能力，避免被偵收偵聽和資訊洩露，避免被解析解密。滿足GJB 7250-2011《資訊保安保障體系框架》的要求。

總體設計方案

總體設計思路

大型場館無線專網通訊系統按照“模組化能力建設”的指導思想，針對場館中方艙個數與布放位置不定而難以實現全方面覆蓋的問題，以北斗實現精確定位，以自組網實現車隊內部通訊，以組合化設計精簡裝備型譜，以人機互動良好的軟體設計提升使用者體驗，以一體化的結構適配安裝，實現場館專網通訊系統的能力提升。

特別要注重複雜任務條件下的多種通訊手段的綜合組織運用，以及新的自組網裝置和現役現有通訊裝備的互聯和結合。

總體思路：以自組網通訊為核心的層次化設計。

系統方案

系統架構

根據場館專網通訊方案的建設任務，將場館無線專網按照二級網路劃分：第一級為指揮處與個訊號布控節點直接互聯的網路，採用自組網方式組建網路；第二級為布控節點與工作人員網路，採用中心節點方式組網。具體如下圖所示：

對於一級網路，所有布控節點之間，布控節點與指揮處之間可以相互內部通訊。指揮處能夠偵測布控節點的位置同時實時監控布控終端的相關資訊，並提供對所有布控節點的管理。

而二級網路中，工作人員透過就近接入布控節點，並將工作資料、影象透過節點發送給指揮處，同時也可實現指揮處到各個工作人員之間的定位資料，語音資料傳輸。

系統特點

本系統方案按照兩級網路設定，同時根據場景情況，結合無中心自組網與點對多點網路來搭建。車隊通訊系統建成以後，將極大提升場館地面工作人員的通訊保障能力，主要體現在以下幾個方面：

開機即用，快速組網。裝置引數設定並儲存後，開機後1分鐘內自動建網，實現開機即通，簡化戶操作複雜度。

無中心組網方式。無中心自組網方式的優勢在於方艙不區分主從地位，指揮員所在位置可任意更換且不影響網路拓撲，從而保證了通訊網路的健壯和魯棒性。

動態網路拓撲。系統採用靈活高效的自組網路由協議和網路接入協議，結合人工智慧演算法，能有效地保證動態網路拓撲穩定可靠，路由協議保證網路中的節點入網或退網不影響其他節點的通訊。

多種抗干擾手段。採用COFDM技術，再結合高效通道編譯碼，可有效對抗跟蹤式干擾和阻塞式干擾。

良好的安全保密機制。遵循軍用保密體制，支援信源、通道加密方式，採用密碼認證和金鑰協商等接入機制增強無線通訊網路的安全性，做到安全通、保密通。

支援多種拓撲形式。系統根據方艙實際情況，可自動使用星狀拓撲，網狀拓撲和鏈狀拓撲等拓撲形式，能有效拓展通訊距離，實現5km範圍內的互連互通；並可透過衛星通訊、公網4G和專網4G網路等進行系統擴充套件，通訊距離可大大延伸。

滿足多種傳輸業務。系統為每臺車輛提供不小於20Mbps的吞吐量，能同時滿足影象、語音、文字、資料等多種業務傳輸。

多系統融合。系統可融合衛星通訊、專網4G網路等多種通訊手段，同時預留與公網通訊融合的通訊介面。從多個層次保障通訊的正常執行。

良好的使用者體驗。透過友好的使用者介面，簡單的操作流程來提高使用者體驗，讓指揮員能有效掌握態勢，保證指令能通暢地上傳下達。

系統組成

大型場館無線通訊系統分為內部通訊，對外通訊與綜合管理三部分。內部通訊主要提供指揮處與方艙，指揮處與各工作人員之間的通訊鏈路；對外通訊即為預留介面，在指揮處可提供對即存網路（專網和公網等）的介面；綜合管理包括對語音排程的管理（單戶，組呼和廣播等），影片排程管理，定位資訊等綜合管理。

系統規格指標

主要技術指標

通訊距離

場館條件下，方艙之間的通訊距離不低於1km。

場館條件下，方艙與工作人員的通訊距離不低於20m。

傳輸吞吐

方艙與方艙之間，方艙與指揮處之間吞吐量不低於20Mbps。

方艙與工作人員之間，總吞吐量不低於20Mbps。

內部組網效能指標

組網容量

支援網路通訊節點數量不少於32個，最大支援節點數量不超過50個。

組網收斂時間

從裝置加電到系統所有通訊資料和話音鏈路首次建立完成的收斂時間不大於60s。

鏈入與鏈出

從裝置加電到連入網路中的時間不大於30s；裝置可靈活退出，不影響網路間通訊。

動態拓撲與抗毀

支援動態拓撲，裝置之間具備多條迂迴路由。系統具備較強的抗毀自愈能力，能夠根據故障損毀情況自動調整通訊網路拓撲。

定位精度

採用北斗（B1、B3）定位，絕對位置定位精度：≤10m，相對位置（相對指揮處）定位精度：≤3m。

便攜易用性

便攜性

通訊車載終端及天線可靠性高、體積小巧、移動靈活、方便固定，可放置於車輛駕駛室內，不影響駕駛員操作及行車安全。

穩定性

具有良好的散熱和連續工作穩定效能；

人機互動

具備良好的人機功能互動介面，操作簡單可靠。

系統裝置引數

Amesh寬頻自組網多模終端裝置

Amesh多模移動終端是由美宸智聯推出的集4G公網、天通衛星電話及自組網波形三種通訊模式於一體的移動終端裝置。裝置基於國產化晶片設計，擁有完全自主智慧財產權，安全可控、保密性強，特別適合於行業專用。裝置採用軟體無線電體系架構實現，支援融入更多通訊制式，具備優異的擴充套件性和很強的環境適應能力，可滿足任何時間和各種場景的通訊需求；同時，該裝置支援高畫質影片傳輸、語音和短報文通訊，功能豐富，全球通用（衛星覆蓋），可保障影片、語音和資料等業務的順暢、穩定傳輸。

裝置主要特點：

一機多模、組網靈活

支援公網終端、天通衛星和無中心自組網三種模式

天通模式與4G公網/無中心自組網可同時使用

寬窄融合、業務豐富

寬頻網路（4G公網和無中心自組網）和窄帶網路（天通衛星）融合組網

支援影片、語音、資料等多媒體業務傳輸

自主產權、安全可控

採用國產晶片，一顆主晶片完成通訊與應用處理，整合度高；

軟體波形自主設計，安全可控

操作智慧、輕便易用

整機基於安卓智慧終端設計

擁有IP68防護等級

尺寸小，重量僅400餘克

組網示意圖

單兵布控終端

自組網資料傳輸裝置-揹負式裝置是高吞吐量無線寬頻MESH裝置。該裝置基於COFDM技術和MESH多跳自組網技術研製，並實現不同產品形態的自由組網，這可為使用者在複雜環境下迅速搭建可靠的無線鏈路，為各種業務需求（如：高畫質影片、語音對講、IP資料傳輸等）提供快速靈活的解決方案。

本裝置應用領域有：公安、武警、消防、救災等應急通訊系統；車隊、電力、水利、航道、邊海防監控等領域。

圖 1‑1裝置面板介面圖

裝置線纜介紹

裝置主要特點

多載波COFDM技術

點對點吞吐量峰值高達70Mbps

點對點傳輸距離10Km以上（視距）

便攜和易用性

開機即用

支援手機、Web等配置功能，可遠端

管理多跳自組網（MESH）技術

自動組網，自動計算網內路由，無需人工干預，有效節省人力物力

支援64節點以上自組網，自動多跳傳輸，實現區域無縫覆蓋

定製化功能

發射功率100mW-2W可調

工作頻段200MHz-1。5GHz可定製

訊號頻寬5/10/20MHz可調

技術指標

三角支架智慧布控攝像機

Amesh -雲臺球機技術指標

自組網便攜指揮箱

自組網便攜指揮箱是具有多媒體排程功能的自組網無線接入裝置，主要多媒體叢集排程以及MESH系統組成。MESH系統主要用於該裝置與其它含MESH系統的裝置進行快速無線組網使用，多媒體叢集排程用於現場指揮排程。由於其攜帶方便，使用便攜的特點，該產品被廣泛用於搶險救災、安全維穩、大型活動保障等活動過程中，特別是需要快速機動部署MESH自組網的應急場景。該產品可以快速實現現場的MESH自組網訊號覆蓋，快速建立影片傳輸，影片通話、叢集排程網路。

產品特點

整合度高：單裝置整合多媒體叢集排程系統、MESH系統

組網靈活：支援如點對多點、鏈狀中繼、網狀、混合等任意網路拓撲結構

自適應強：頻寬自適應調整，確保寬頻資料、高畫質影片的連續性和流暢性

動態路由：裝置節點可隨機快速移動，系統拓撲可隨之快速動態變化更新

運維便捷：自動配置，傻瓜式管理，支援遠端操作，內建WLAN通訊模組

Amesh網路管理系統

語音排程功能：提供語音排程管理，支援單呼，組呼和廣播等；

影片排程功能：支援影片呼叫，監控與影片上傳、下載管理；

使用者資訊管理：修改、新增和刪除使用者，分組與管理使用者群體；

定位功能：對終端實時定位，並支援使用者位置資訊，速度資訊實時顯示；

音影片儲存：支援對使用者的語音、資料和影片業務的儲存；