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海上船只无线通信技术解决方案

一、方案应用
运输船舶：实现运输船舶的本地视频监控管理、陆地视频监控管理和突发事件发生时的远程调度指挥，减少财产损失和保障生命安全，为水上交通安全提供有力的支持和保障。
海上救援：当发生海事事故或海上突发事件时，海上救助打捞船及时救援抢险，实现陆地应急指挥中心对突发事件现场情况的及时掌控和调度指挥，节约人力物力，提高救援效率。

二、系统概述
某海事局辖区水域总长度为9海里,现负责辖区内各项海事任务。该水域是该江流域最繁忙的区域，特点为：位置重要、流量大、海事任务内容繁杂、全天候工作。鉴于以上的工作要求及时代的发展，该海事局在海事工作中对无线通讯和及无线网络提出了更高的要求。目前海事局在无线数据网络传输主要依靠运营商4G网络作为主要通道,虽然能提供一些无线数据服务，但远远不能满足海事局在海事工作中对数据网络的日益增长的要求。对于海事局的高带宽的稳定的网络业务要求，运营商4G网络无法达到实时、无缝、流畅的效果。此外，海事部门对信息安全有很高的要求，所以保证信息通讯安全尤为重要，在此需求下建设所属辖区水域专用无线网络，给辖区舰船提供高质量的通讯网络迫在眉睫。

三、系统需求及拓扑图
海事局辖区水域弯道多、传统AP+CPE的无线网络覆盖等技术无法提供稳定连续及安全的网络应用。经过技术论证，拟采用无线Mesh网络技术方案，无线Mesh网络作为多业务平台(Multi-Service Platform)，网络具有自我组织、自动配置、性能自动调节、链路自动修复等特性，支持负载均衡和冗余备份功能，由专用接口接入公共网络，系统可以提供公网服务，也可通过海事局的专有VPN，为海事局辖区舰船提供海事部门专用数据、网络、监控、等视频和语音及其它服务。
无线传输拓扑图如下：

四、方案描述
1、整个无线传输系统中间供电全部采用电池供电，实现3-6个小时。如电不够用，可以多配电池。
2、传输采用无线微波传输方式，并且有一定的绕射能力。这样在现场没有任何信号(如运营商的手机信号，4G信号等)的情况下，我们相当于自己搭建一套临时系统。
3、前端到指挥箱的距离在1-10公里不等，如果距离不够可以加中继再接力传输。
4、如果指挥大楼想远程看图像，可以有两种方式，一种是指挥箱里面，可以插4G运营商的卡，通过4G信号远程。(有时候图像传到指挥箱的地点的时候，就已经有运营商的信号了，只是前端没有任何信号)。另外一种就是在指挥箱处加中继，根据现场情况来看传输多远的距离。一般是1-50公里不等。

五、系统优势
1、无中心自组网，在群组网络中可实现相互之间的互通，在网络中不需要核心设备，任意一台设备掉线，立马可以连接到网络中的其他设备
2、支持客户端(移动端)与不同基站之间的漫游切换功能，系统软件内可以设定不同的切换门槛，让切换更加稳定。客户端可以根据两台基站之间的信号强弱，来进行判断选择。当前一个基站的信号品质低到一定程度再切换到下一个基站，如果两个基站信号品质都很好，可以是设置两个基站之间相差多少分贝之后在进行切换，这两个标准让设备的切换更加的灵活稳定。
3、自身网口端可以支持mesh功能，在实际应用中可以结合有线网络，让同一局域网的有线端也可以形成一条最佳品质路径选择，可以真正形成分散式的mesh网络，组网更加灵活
4、支持桥接加漫游功能，此功能与桥接加漫游类似，但是主要区别是移动设备同时保持连接多个mesh基站，可以快速的在各个基站之间进行信号切换。
5、支持定制高功率传输(3W功率)而不影响原本的传输带宽和性能

六、设备介绍
1、多网融合MESH自组网基站

这是一款大功率高性能 MESH 自组网设备，针对需要零配置快速搭建通讯网络应用场景专们设计的一款高性能无线 MESH 自组网基站、中继站。支持 580MHz 与 5.8GHz 并发双链路MESH 组网，同时支持 4G LTE 公网、LTE 专网、有线网络回传数据，并可以提供 2.4G/5G 标准wifi 热点用于近距离的移动终端接入。

应用领域
• 应急通讯/应急抢救指挥/应急通讯车
• MESH自组网/单频通讯/部队演习
• 城市巡防专网建设/军队演习、班组通讯/无人机图传数传

外部接口

应用场景

性能参数

类别	名称	说明
特点	优势	采用最新 MIPS 高性能 CPU+工业级射频前段
		mesh 组网频率 580MHz 210W;5.8GHz 21000mW
		双频MESH链路
		mesh自组网基站
		mesh自组网中继
		同时支持4G LTE公网与LTE专网
基本参数	组网频率	580MHz 210W；5.8GHz 21000mW
	调制方式	DSSS/CCK BPSK/QPSK OFDM/BPSK/QPSK/16-QAM/256-QAM
	发射功率	510MHz-580MHz@10W2 (580MHz频段mimo MESH） 5183MHz-5853MHz@1W2 (5GHz频段mimo MESH) 2.4G/5.8G@100mW标准wifi接入点
	接收灵敏度	最高-97dBm
	天线接口	580MHz(N2);5.8GHz(N2)、2.4G/5G WIFI(SMA2);LTE(SMA2);GPS(SMA*1)
	信道频宽	2.5M/5M/10M/20M/40MHz(可调）
	wifi热点	2.4G/5G 2*100mW
	有效距离	60公里以上(架高)
网络/管理	配置方式	WEB/LCD 配置
	自组网节点数	不小于50台
	系统	纤效组网
物理/环境	工作温度	-40℃ ~+65℃
	工作湿度	5% ~ 95%（non-condensing）
	存储温度	-45ºC ~ +85ºC
	重量	4.5KG
	尺寸	293 x 200 x 70mm 含天线
电气特征	供电	DC：16V
	电池	16.8V/4.4AH
	整机功耗	整机平均功耗10-60W
	待机时间	8h
	充电时间	2.5h

2、单兵2.4G/5G双频MESH无线自组网基站

这是一款双频高性能无线传输开发平台，采用高通MIPS芯片设计板载30dBm 2.4G 11GN,扩展30dBm 5.8G 11AN，支持最新的802.11AGN传输协议，支持20MHz/40MHz 频宽，支持高达600Mbps的数据传输速率，提供了传统的协议吞吐量。

应用领域
• 应急通讯/应急抢救指挥/应急通讯车
• MESH自组网/单频通讯/部队演习
• 光电智慧城市/户外电力、勘测/机载船舶传输
• 城市巡防专网建设/军队演习、班组通讯/无人机图传数传

外部接口

性能参数

类别	名称	说明
特点	优势	频率 2.4G/5.8G
		最高速率可达 160Mbps
		架高无障碍传输距离 8-10 公里
		自组网规模不小于 50 台，中继能力超过 10 跳以上
		平台提供sdk开放式支持
基本参数	组网频率	5.180GHz ~ 5.825GHz 2.412GHz ~2.456GHz
	调制方式	DSSS/CCK BPSK/QPSK OFDM BPSK/QPSK//16-QAM/64-QAM
	发射功率	33dBm（27dBm MIMO2*4）
	接收灵敏度	最高-102dBm@5MHz
	天线接口	WiFi N*4
	信道频宽	5M/10M/20M/40MHz（可调）
	wifi热点	2.4G/5G
	有效距离	5-10公里（架高）
网络/管理	配置方式	WEB
	自组网节点数	14个
	系统	提供不死uboot、提供openwrt sdk
物理/环境	工作温度	-40ºC ~ +65ºC
	工作湿度	5% ~ 95%（non-condensing）
	存储温度	-45ºC ~ +85ºC
	重量	1.5Kg（含电池）
	尺寸	170 x 128 x 58mm
电气特征	供电	12V-48V DC 供电、15V-48V各种标准非标POE
	电池	16.8V/4.4AH
	整机功耗	整机平均功耗8W
	待机时间	6 - 8h
	充电时间	3h
外观接口	接口	E1 \ E2:1000M RJ452 RESET:重置键电源:电源1（提供5V2A电源）开关:开关键扩展接口:调试uart*1（内置） P:电源指示灯 D:系统指示灯 E1 / E2 :RJ45指示灯1/指示灯2 S1/S2/S3/S4:信号灯1/2/3/4

七、系统管理软件
无线自组网通信系统管理软件采用无中心分布式网络管理，网管终端可在网内任意一台设备上管理全网设备，并且具备多台网管终端同时查看网络拓扑图的能力。

功能特性
1、实时地图：提供实时定位的同时,也能提供实时的高清卫星地图
2、设备拓扑：实时更新，结构清晰，更直观的看到组网结构
3、集设备发现：软件自带扩展库，兼容多平台，自带电子地图功能，更好的规划项目和管理项目。
4、一键配置：方便快捷，大大提高工作效率
5、媒体视频：视频画质清晰，性能稳定，高灵敏度

可视化指挥界面

MESH智能指挥平台