应急通信超视距传输系统设计方案

应急通信超视距传输系统

设计方案

XX 技术

二O 一八年十一月

目录

1概述 (1)

2超视距无线通信介绍 (1)

2.1原理 (1)

2.2特点 (1)

2.3与其它无线通信方式比照 (2)

2.4应用环境要求 (3)

3系统方案设计 (3)

3.1系统组成 (3)

3.2设备介绍 (5)

3.2.1超视距/卫星双模传输设备 (5)

3.2.2可搬移超视距无线传输设备 (6)

3.2.3背负式超视距无线通信设备 (7)

3.3设备安装 (8)

250km

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50~ 60km ? ?

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8~ 12km

A ? B

1

概述

应急通信超视距传输系统主要建立事故突发地点与指挥中心的干线传输链

路，实现指挥中心与事故现场的视频、话音和数据的传输，通信距离几十到几百公里。

2

超视距无线通信介绍

2.1 原理

超视距无线通信，定义为一种利用高空〔10～12 公里以下〕对流层大气媒

介中的不均匀体对电波的前向散射作用而实现的超视距无线通信方式。大气层中的对流层〔地球外表至 8～12km 高空〕存在大量不断变化的湍流团，在电波的照耀下湍流团向四周散射电波，当电波波长与湍流团尺寸相当时，主要辐射方向在前方，其中一局部能量转向地面，形成超视距“弯管传输”，到达类似无源转发效果，如以下图所示。

2.2 特点

超视距无线通信有如下特点：

1） 单跳跨距远，可达数百公里

超视距无线通信的突出特点之一是单跳跨距远，通常可达 100～600 公里。

并具有明显的“越障”力量。因此，特别适合于跨越海岛、沙漠、群山、湖泊、

海湾、沼泽等自然屏障和特别地域。

2）通信容量较大，传输速率可达34Mbit/s以上

作为中远距离无线通信方式，超视距无线通信容量要比短波、超短波通信大

得多，可达34Mbit/s 以上，承载业务包括话音、数据、图像、视频和IP 等。

3）传输时延小

信息经散射信道传输时，仅有电波传播时延，一般为几毫秒。

4）信道免费使用

对流层传输媒质永恒存在，信道可免费使用且无需申请。

5）全天候牢靠性通信

对流层传播信道稳定，支持全时域、全天候工作，传播牢靠性高〔可达99.9%〕。根本不受雷电、极光、磁暴和太阳黑子等恶劣自然环境的影响及战场状态的威逼，在核爆炸后能够很快恢复正常通信。

2.3与其它无线通信方式比照

1）与VHF/UHF 电台相比

超视距微波通信虽然不能实现面掩盖，但其通信距离比 VHF/UHF 电台远，通信容量大，传输质量远远好于 VHF/UHF 电台。

2）与短波通信相比

短波信道为开放、不稳定的窄信道，易于患病电子干扰；超视距微波通信虽然传输距离不及短波，但其传输容量、传输质量、传输牢靠性、抗干扰和抗截获力量都远优于短波通信，能供给定向、稳定的宽带传输。通常状况下，为了保障24 小时的稳定传输，短波电台的传输速率仅能到达 2400bit/s；而超视距微波通

信可供给比之高 2～3 个数量级的全天候牢靠通信。

3）与微波通信相比

散射传输速率已到达三次群，因此在应用中速率已经不是问题；由于超视距微波通信单跳距离远，能够实现超视距越障传输，因而与微波通信相比其最大特点就是能够大量节约设备，以 2 个散射端站即可代替至少 3 跳微波接力。

4）与卫星通信相比

卫星通信单跳距离远，通信质量好，通信容量较大；缺点是通信建立费用较高，特别是由于信道开放性及卫星位置公开性，寻常易被侦收，易受干扰甚至遭

到物理攻击，一旦卫星被毁则全部地面站陷于瘫痪。而超视距微波通信的抗干扰、抗

截获力量强，并且不依靠于转发器，利用对流层自然资源即可实现超视距弯管传输。因此，在 1000km 以内的中远程链路，以超视距无线通信取代卫星通信更具有用价值。

2.4应用环境要求

超视距无线通信对于使用环境有肯定的要求，对于通信站点的选择一般遵循

以下原则：

➢通信站点上方尽量避开高压输电线路；

➢大型车辆通过会影响通信质量，通信站点尽量远离高速大路；

➢通信站点尽量选择地势较高的地点；

➢通信天线仰角较低〔一般小于5度〕，通信方向前方尽量开阔，避开高的障碍物，2 公里外的障碍物高度不要高于150 米；

➢超视距通信受天气影响较小，可全天候通信。

3系统方案设计

3.1系统组成

应急通信超视距传输系统包括超视距/卫星双模传输设备、可搬移超视距传输

设备、背负超视距传输设备和TD-LTE多媒体调度系统等，通信距离掩盖视距到

数千公里，其组成如以下图所示。

图2 应急通信超视距传输系统组成框图

应急通信超视距传输系统干线传输主要有卫星通信和超视距无线通信两种方式。通信距离大于200公里时建议承受卫星通信，通信距离小于200公里时可承受超视距无线通信。超视距无线通信通过车载站、固定站和可搬移站的协作可实现两个方向的超视距通信。

卫星使用状况：

➢节点距离远( > 200 km)

➢多点快速组网或播送、组播

➢高仰角山区通信

散射使用状况：

➢通信节点分布密集、卫星带宽缺乏

➢节点距离较近〔< 200km〕

➢卫星干扰而不行用

➢卫星信道临时申请困难

➢高的时延要求

车辆无法进入的事故现场可承受背负式超视距设备实现现场视频信息到现