灾后应急数据通信系统技术实现方案.docx
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灾后应急数据通信系统技术实现方案
灾后应急数据通信系统技术实现方案
Oct.10,2008
简介
该系统为在无法预料的灾害发生后提供应急的通信手段而设计,它可在最短的时间内(几个小时)迅速建立起一个完整的无线数据通信网,可在最大半径为30公里的区域提供数据传输,语音通话,以及视频监控等等应用。
内容
1.需求概述
2.实现方案及应用技术
3.系统结构及产品主要指标
4.应用方案及系统配置
1.需求概述
2.
实现方案及其应用技术
2.1解决方案
采用目前最先进的点对多点非视距无线宽带系统,我们可以在目标地区迅速地建立起一个无线数据通信系统,其实现框图如图一所示。
2.2应用技术
神剑2500系统是一套支持标准IP协议应用的无线宽带网络平台,支持包括语音、数据和视频在内的各种应用。
神剑2500NLOS(非视距)即插即用宽带无线接入系统已经为世界上超过20个商用市场提供高速接入。
系统的基本特点:
●理想环境下,蜂窝覆盖半径可高达30公里
●高蜂窝容量
●低投资成本
●即插即用,用户可自行安装
广阔覆盖区域、高系统容量、低投资成本使MMDS运营商能够为城市、郊区、乡村和偏远地区的服务。
神剑2500是第一个实现将NLOS(非视距)产品商业化并推向宽带无线市场的公司。
神剑2500系统融合业界最先进的技术,实现了第一流的解决方案,使使用者能轻松地进行配置、管理、认证和增容,以满足日趋变化的广大客户的不断需求。
已取得专利的神剑2500系统将以下技术融合进一个完美的软硬件平台,推进了当今的产业进步和世界范围的商用铺设。
●OFDM-(正交频分复用)物理层协议是真正的非视距(None-Line-Of-Sight)和第四代宽带网络产品的选择。
神剑2500的OFDM技术采用数百个独立载波和拥有专利权的将用户数据映射到那些独立载波的处理过程,使其真正在NLOS业务环境中实现强劲的多路收发功能。
●TDD-(时分双工)在相同的6MHz(MMDS)射频频段中实现上行和下行两条通路。
该技术在频谱使用中具有最高的适应性。
无需使用多条信道或在上行和下行通路间使用防护频带。
●AMOD-(自适应调制)使每个扇区拥有更高的数据容量,并使强劲的射频链路通达每个无线蜂窝的边缘。
AMOD可以在同一调制水平上加倍每扇区的容量。
●DBD-(直接脉冲检测)神剑2500拥有专利的均衡和检测方案使发送实际数据前不再需要均衡排序。
这样DBD就减少了用户数据包的等候时间,而神剑2500MAC协议的效率达到最优。
●神剑2500MAC-神剑2500拥有专利的MAC体系结构是专为最后一公里宽带无线数据网设计的第一个协议,用于完成在多用户的NLOS空中链路上进行时序优化和语音、数据包的传输。
●EthernetNetworking-(以太网网络)神剑2500的基站系统和用户单元均采用业界统一标准的以太网网络接口,为对蜂窝站点和企业及住宅用户宽带网络的升级与管理提供了一流的解决方案。
神剑2500的结构和管理同其它以太网网络一样,无需配置基站控制器,也无需采用点到点连接协议。
神剑2500的用户单元可直接插到PC或以太网交换机/路由器上。
众多科技公司现正在尝试发展围绕某些特殊技术成分系统,诸如复杂天线排列技术、大学研究项目涉及的编码运算法则等。
采用系统方法发展神剑2500系统,融合最好的技术成分,真正适应无线运营商的需求。
神剑2500系统建筑在OFDM技术和TDD的物理层协议基础上,目的是为无线运营商提供非视距的系统性能和较高的频谱利用率。
OFDM技术优于只适用单一载波的QAM技术,并在多径传输和宽带频谱的频率选择性衰落方面优于CDMA技术,这也是神剑2500系统选择OFDM作为其物理层协议的原因。
另外,标准委员会也计划将OFDM作为第四代移动宽带的标准(详见标准:
OFDM-NLOS标准的选择)。
TDD可使神剑2500系统在射频频段内配置任意信道,给运营商提供更大的灵活性,使运营商能在同一市场内根据服务和所有者的不同管理他的频谱资源。
融合业界领先的技术,使神剑2500解决方案成为最后1公里通信网—宽带NLOS业务传输平台最好的选择。
我们的系统设计水平、神剑2500系统平台性能使运营商能放心地配置无线宽带网络,因为他们知道他们的投资是安全的。
随着当今业务种类和数据传输需求的增加,投资收益也一定会大幅度增长。
3.
系统结构及产品主要指标
3.1无线宽带数据网络的结构
无线宽带基站的连接配置图如下图所示。
它主要由收发信机主机,全向天线,馈电模块,路由器,48伏电源模块,POE网线等组成。
S/N
型号
名称
主要指标
1
BTS-2500
无线宽带数据基站
2瓦室外型便携基站
2
ANT13dB-O
发射天线
10dBi增益全向天线
3
TVS
基站网线馈电模块
48V网线馈电模块(具有防雷功能)
4
RF-CAB1d5
射频电缆
1.5米1/2低损耗同轴电缆
5
BTS-TVScable100
基站馈电网线
100米室外型全气候网线(专用供电线)
6
BTSinstallationkit
基站安装配件
基站安装在抱杆或塔顶的安装件
7
PS48V/300W
BTS电源模块
220VAC-48VDC300W电源模块
8
W-RT1-4
无线路由器
D-link4口无线路由器
3.2主要产品指标
无线宽带数据基站
以易于在各种环境下安装和工作为设计目标,无线宽带收发信机基站可以在不同应用场合下采用灵活的组网模式并提供多种通信业务(比如宽带上网,无线视频监控,网络电话等)。
与针对不同应用场景而设计的多种终端结合使用,结合采用的自适应动态调制技术,该无线宽带系统可以在各种传输环境下(比如非视距环境)提供最佳的通信容量和传输距离。
采用OFDM技术,它实现了全球第一个真正的无线非视距宽带传输。
利用配套的高增益天线,结合基站的最大2瓦发射功率和高接收灵敏度,该系统可提供高达160dB的链路增益。
这使得该系统可实现在城区3-5公里的非视距覆盖和在郊区或农村的开阔地区的30公里的无线覆盖。
该基站采用了一体化室外型结构,可容易地安装在天线塔或楼顶抱杆上,也可以放在一个小行李箱内做应急通信使用,它仅需要一根射频电缆连接天线,另外一根网线提供网络传输以及电源供电。
如果多个基站在同一地理环境下工作,我们还需要一个GPS接收机作为基站间的信号同步。
无线宽带数据基站主要指标
工作频率
2496-2690MHz
信道带宽
3/3.5/5/5.5/6MHz
调制方式
OFDM–4/6/64QAM
双工模式
时分双工(TDD)
最大发射功率
2瓦(33dBm)
接收灵敏度
-96dBm(2.6GHz,6MHzbandwidth,4QAM)
频率稳定度
2.5ppmat-30ºC-60ºC
数据接口协议
IEEE802.310base-T/以太网
电源电压
36-60伏直流
平均功率
小于100瓦
安装位置
室内或室外
温度范围
-40ºC-+60ºC
湿度范围
0%-100%
尺寸
520(高)x208(宽)x159(厚)mm毫米
重量
11公斤
室外型终端OSU
无线宽带室外型终端OSU是用于室外环境下的宽带无线接入调制解调器。
适于商用,长期固定安装或临时应急安装等应用。
它是真正的即插即用以太网设备,非常适合广范围的无线网络覆盖。
它具有自适应调制功能,可以在给定的传输条件下得到最佳的数据吞吐量。
OSU的安装无需使用任何特殊的工具或测试设备,它本身自带的5个LED显示灯可清晰的告诉你当前的信号接收质量。
这种室外终端特别适合于扩展非视距(NLOS)的基站覆盖范围,最远可达到30Km的覆盖半径。
该室外型终端可直接连接普通的网络交换机或HUB,或是无线(Wifi)接入点(AP),它可做为一个支持最多15个电脑终端的局域网的网络传输,提供达2Mbps的下行速率。
或是提供VoIP网络电话或网络摄像头的传输。
室外型无线宽带终端OSU主要指标
工作频率
2496-2690MHz
信道带宽
3/3.5/5/5.5/6MHz
调制方式
OFDM–4/6/64QAM
双工模式
时分双工(TDD)
最大发射功率
2瓦(33dBm)
接收灵敏度
-95dBm(2.6GHz,6MHzbandwidth,4QAM)
支持IP地址
15(静态或动态)
数据接口协议
IEEE802.310base-T/以太网
管理接口
SNMPMIBII,Webserver,Telnet,Syslog
平均功耗
小于15瓦
安装位置
防水,密封的户外环境
温度范围
-40ºC-+60ºC(工作中)
湿度范围
0%-100%
尺寸
217(高)x173(宽)x50(厚)mm毫米
电源供电
100-240VAC或12VDC
室内型终端RSU
无线宽带室内型终端RSU是用于室内环境下的宽带无线接入调制解调器。
它是真正的非视距(NLOS)即插即用以太网设备,非常适合近距离的室内无线网络覆盖。
它具有自适应调制功能,可以在给定的传输条件下得到最佳的数据吞吐量。
RSU的安装非常简单,只要将它接上电源,网线连到电脑即可工作。
它本身自带的5个LED显示灯(显示信号接收强度),通过更换室内位置(尽可能靠近窗户)和转动方向,RSU可清晰的告诉你当前的信号接收质量。
RSU的覆盖范围在高楼的一层室内,覆盖范围大约是500-1000米,高楼室内可达3-5公里。
该室内型终端可直接连接普通的网络交换机或HUB,或是无线(Wifi)接入点(AP),它可做为一个支持最多15个电脑终端的局域网(家庭或SOHO办公室)的网络传输,提供达2Mbps的下行速率。
或是提供VoIP网络电话或网络摄像头的传输。
室外型无线宽带终端RSU主要指标
工作频率
2496-2690MHz
信道带宽
3/3.5/5/5.5/6MHz
调制方式
OFDM–4/6/64QAM
双工模式
时分双工(TDD)
最大发射功率
2瓦(33dBm)
接收灵敏度
-95dBm(2.6GHz,6MHzbandwidth,4QAM)
支持IP地址
15(静态或动态)
数据接口协议
IEEE802.310base-T/以太网(通过RG-45连接)
管理接口
SNMPMIBII,Webserver,Telnet,Syslog
平均功耗
小于10瓦
安装位置
防水,密封的户外环境
温度范围
0ºC-+40ºC
湿度范围
0%-95%
尺寸
235(高)x162(宽)x30(厚)mm毫米
电源供电
100-240VAC或12VDC
4.无线宽带数据系统的应用及其配置
4.1单基站热区覆盖
对于覆盖区域比较小,非常开阔无阻挡的地区,我们可以采取单基站网络方式。
如果将基站及天线升到覆盖范围可以达20-30公里。
室外型终端
4.2
多基站组网
对于多基站TDD(时分双工)系统,我们需要将每个基站的收发时钟用GPS信号同步起来,这样我们就需要在每个基站站置(每个站置只需要一个GPS即可)安置一个GPS接收机,这里我们提供的是室外型一体化的GPS接收机。
另外,对于多个基站组网,我们可以将一个基站(具有传输条件的那个)定为主基站,其它基站作为子基站,然后将已经锁定在主基站的终端放在子基站处,用于该子基站的数据传输(见下图)。
但是,这样会大大降低主基站的数据容量,因为每个子基站的上下行数据包都要占用主基站的容量。
所以,在数据量大的应用场合不建议使用该方法。
最好的方法是另外安装一对微波设备专门提供两基站间的传输。
绑定基站A
的终端
基站B(远端)
4.3系统配置
根据应用需求,我们配置了两个全套的基站系统(包括GPS同步系统),其中主要包括基站子系统(全部设备放在一个防水,抗压的工具箱内)和天线子系统(包括天线,射频电缆,和天线升降杆)。
另外,根据需求,我们我们配备了16套室外型无线宽带数据终端OSU,另外每个终端配有一个网络电话箱,可提供语音打电话功能。
s/n
型号
名称
数量
描述
基站子系统
1
BTS-2500
基站单元
2
2W无线宽带数据基站
2
BSCase
基站控制箱
2
220vac/48vdc供电,网口输出
3
GPS-kit
GPS接收机
2
配有10米电缆
4
BAT-12-100
电池箱
2
12V/100AH铅酸电池(10小时供电)(选件)
基站天线子系统
5
ANT-13O
全向天线
2
10dBi增益
6
RF-cab
射频电缆
2
20米超柔同轴电缆(<3DB损耗)
7
ANT-MSK
天线升降杆
2
18米高伸缩天线杆(可自选)
终端子系统
7
OSU2500
室外终端
15
内置13dB增益定向天线,网线供电
8
INT-cab
室外型网线
15
15米室外型网线
9
RSU2500
室内终端
0
10
ANT-mask
终端天线杆
15
8米伸缩天线杆
11
BAT-12-40
电池箱
15
12V/40AH铅酸电池(40小时供电)(选件)
网络电话功能
12
Phone-box
网络电话箱
10
提供网络电话功能(无绳电话)
视频监控
13
IP-cam
网络摄像机
2
网络摄像机(带存储功能)
报价(万元)成交价(万元)
BTS-25003115.5
BSCase1.60.8
ANT-1300.90.45
OSU25000.80.4
网管和IP交换系统52.5
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