电力应急通信解决方案.docx

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1、电力应急通信整体解决方案1/30手群尝IIit li2.宽带卫星多网模式本通讯模式覆盖范围区间为40Km.当常规通信通道受阻的时候,系统主要工作模式有卫星主网模式和卫星传输模式两种,北斗通信模式辅助使用.用.指挥层传脸导应用层终端层II（元发）三星三网模式（尚）IIii3 .无线自组网模式本通讯模式是对在应急通信车无线专网范围延伸，覆盖范围区间为5-10Km.解决区域信号屏蔽、质差问题，由通信小组步行覆盖.触2超3触4衽组中任何一台设备 作为EPU也 提供PBU和科5其提供RRU、BBURRU, BBUEPC10, RRU. BBU便携式基站与单兵设备可选择400MHz、1400MHz. 18

2、00MHz等频段.通过便携式基站、单兵设备实现动态多级异频级联组网，最大8级级联扩展.支持点对 点、链状、星状、网状、混合动态多种组网链路方式.无人机临时组网模式本通讯模式覆盖范围区间为15-30Km.当道路受阻车辆无法通行时,通信小组利用单兵设备,与无人机组网,扩大 区 域覆盖范围.配置的无人机可在8级台风环境下工作,最大负重15斤.边缘场强点评超过-120dbm区域,部署便携式基站，增强基站小区边缘输出增应用层应_1急通T三在基无浅应急通信车基站无浅无人叽基站链路层便携基站IIOII无送拦兵设备ii便携M站无线 WmIh无线无线3、系统功能3.1 核心技术多维组合应急通信解决方案拥有节点聚

3、合技术、网络环境多维感知技术、资 源池化治理机制三种核心技术.1 .节点聚合技术传统技术无线自组网络宽带传输,高动态拓扑适应差,本系统创新地将节点 网络化方案应用于无线自组织网络中，在单一无线节点中聚合多种异构网络资 源，节点在二层实现网络化，将多频点、多通道、大空间三个维度统一，大幅提升 无线网络的环境适应性、和传输水平.节点聚合技术在纵向实现了不同异构网络平面的在单节点的聚合，而横向聚网络层VAC层物理层节点云合实现了任意两个节点IP层单跳直达，极大了提升了网络的性能和效率.如图 所/K：应用层云应用2 .网络环境多维感知技术本系统实现一种分布式感知算法，能够对每条分布链路上的信道频率、带

4、宽 和时延进行实时感知，并通过链路权重来实现计算评估，为二层的高动态组网协 议提供根底数据支撑.3,资源池化治理机制系统利用资源池化理论，实现了网络治理负载均衡，通过综合因素判断和路 径拥塞算法均衡节点间的负载，提升了网络传输的带宽利用率，保证了整个网络 的正常通信.3.2 系统优势.低时延采用高效链路捕捉算法,将单跳时延限制在2ms以内.基站到手持机单向 传 输时延50ms,应急指挥通信车卫星传输单向传输时延239ms,自组网间单向处理 时延900ms,整体解决方案传输时延约1s左右.1 .大吞吐单基站最大支持注册用户1200个,可同时支持并发100对VoIP用户.大范围 的覆盖可以采用混合

5、组网的解次方案,多个基站自组网组网可解次多用户注册和 并发数问题.2 .高平安基站VPN路由器采用标准的LTE鉴权,语音融合网关设备内置国密算法芯片, 保证了信息平安不泄露.3 .分层监控一键设置Qos优先级功能,调度台可灵活切换现场视频画面,组合显示多路视 频画面，支持点对点、集群的VOIP语音和视频调度.4 .多种定位基于GPS/北斗和网络混合定位实现移动指挥调度和位置上报.GPS进行主选 定位系统,GPS通过无线专网发送到指挥中央,实时记录机的轨迹、位置；北斗作 为备选定位系统.5 .移动办公会议应急通信车提供本地局域网会议模式，视频会议模式提供多个手持机的视频 通信功能.6 .智能链路

6、采用Reroute flow技术,实现网络的自我调节和修复.任何一处的节点出现 故障或者受到干扰,数据包将自动切换路由到备用链路继续进行传输.7 .长续航手持机电源在连续视频调度的情况下,可以支持3-4个小时,单兵设备电源在 满负荷发射情况下工作2-2. 5个小时，均支持220V与48V电源设备供电.8.干扰 监测一体化基站与便携式基站都支持手动配置频点、手动监测，预防与其他行业 无线专网产生同频干扰.9.多制式兼容专网和公网互连,LTEandLMR网络之间自动切换以保证和系统/指挥中央保持 不间断的连接和通信.4、主要产品4. 1 LTE基站一体化基站EPC、BBU、RRU 一体集成，启动快

7、速、维护方便.编号工程性能1产品属性TD-LTE2产品形态车载、挂墙3频率范围400MHz/L4/L8GHz3工作带宽5/10/15/20MHz4供电功耗交流220v；直流-48V； ?300W5载波数16接口数量2个GE7传输速率上行 30Mbps/s、下行 30Mbps/s8拓扑结构星形、链形9重量18kg10尺寸400 mm (L)*306 mm (W)*160 mm (H)便携式基站EPC、BBU、RRU 一体集成，启动快速、携带方便.提供移动环境下无线覆盖.主要技术指标:编号工程性能1产品属性TD-LTE2产品形态车载、挂墙3频率范围400MHz/L4/L8GHz3工作带宽5/10/

8、15/20MHz4供电功耗交流220v；直流-48V； ?300W5载波数16接口数量1个GE7传输速率上行 30Mbps/s、下行 30Mbps/s8拓扑结构星形、链形9重量12kg10尺寸400 mm (L)*306 mm (W)*160 mm (H)4.2专网双模智能机采用先进的LTE无线通信体制芯片为核心处理器，窄带(PDT/DMR/MPT1327集群和常规)与宽带(3G/LTE/WIFI)无缝兼容.主要技术参数:宽带规格尺寸166毫米X 76毫米X35. 5毫米（高X宽X厚）重量500g电池/平均使用时间7. 4V 4000mAH锂聚合物/10小时(5/5/90模式)CPU/内存/存

9、储4核1. 2Ghz/lG DDR2/4G EMMC (最大支持32G外置存储)摄像头/闪光灯800万像素自动对焦+200万像素前置/2颗屏幕4 口寸FWVGA防刮擦全触摸屏音频高功率扬声器,双忖葭降噪技术近场无线互联技术WiFi + BT + NFCLED多色智能提醒操作系统N0S 2.0 兼容 Android 4.42G网络GSM/GPRS/EDGE 900/1800Mhz3G网络TD-SCDMA 1880-1920/2021-2025Mhz/WCDMA 2100Mhz4G网络TD-LTE 2.6/2. 3/L 9Ghz 或 1.4Ghz/l. 8Ghz TD-LTE传输速率下行 100M

10、bps/上行 50Mbps专网Band61 (1.4G), Band61 (1.8G),TD-LTE50Mbps/100Mbps (上行/下行)窄带规格专网操作模式PDT/DMR/MPT1327集群和常规信道容量1K频段350-390Mhz/400-470Mhz声码器AMBE+/NV0C环境规格工作温度范围(-30) /+60存储温度范围(-40) /+85冲击和震动MIL-STD-810C/D/E/F/G盐雾MIL-STD-810C/D/E/F/G静电防护等级IEC 61000-4-2 (Level 4)防水防尘IP67GPS捕获灵敏度(T30dbm)冷启动 60s热启动 10s水平精度 1

11、0m其他WiFiIEEE802.llb/g/n目录1、背景概述31背景31.1 现状3现存问题41.2 工作思路与预期目标52、整体方案61网络架构62. 2方案组成73组网模式93、系统功能13核心技术133. 2系统优势144、主要产品161 11基站164. 2专网双模智能机183中继设备205. 4调度平台23VPN路由器246. 6卫星天线 265、设备清单284.3中继设备CPE设备满足室外极端条件下工作,提供MIFI的功能,将LTE信号转化为WIFI信号.同 时提供4 口以太网接口，可选择接入大功率的AP作为增强WIFI的方案，也可 安装 在无人机上.主要技术参数:编号工程性能1

12、产品属性室外型CPE2频率范围40014001800MHz3工作带宽5/10/15/20MHz4接收通道2天线5发送通道1天线6电源DC 12V/AC 220V7尺寸305 mm (L)*225 mm (W) *36 mm (H)8重量 下行 150Mbps/s13拓扑结构星形、链形14重量5kg15传输标准WiFi 802.llb/g/n2X2 SU-MIMO单兵设备实现车载节点、固定节点、便携节点混合组网,链路自动发现，自组织、自配 置、自修复，开机后10秒可完成自动形成多通道、多频段多方向智能自组 织网络. 节点可通过有线接入广域网，实现远程的监管限制，传输所需的视频、话音、文件数据.笔

13、记本或者可通过节点扩展的WIFI接口接入网络,实现本地局域网的治理限制.主要技术参数：无线接口 1传输速率1-100 Mbps （20MHz 带宽）1-50 Mbps （10MHz 带宽）1-25 Mbps （5MHz 带宽）载波频率300-800MHz, 2. 4GHz, 5. 8GHz调制方式DSSS/OFDM单信道带宽5MHz/10MHz/20MHz最大发射功率23dBm 不加功放）33dBm （加功放）最高接收灵敏度-95dBm （20MHz 带宽，1Mbps）-97dBm UOMHz 带宽，1Mbps）-98dBm （5MHz 带宽，1.5Mbps）天线接口N型连接器无线接口 2传输

14、速率1-100 Mbps （20MHz 带宽）1-50 Mbps （10MHz 带宽）1-25 Mbps （5MHz 带宽载波频率300-800MHz, 2. 4GHz, 5. 8GHz调制方式DSSS/OFDM单信道带宽5MHz/10MHz/20MHz最大发射功率23dBm （不加功放）33dBm （加功放最高接收灵敏度-95dBm （20MHz 带宽，1Mbps）-97dBm （10MHz 带宽，1Mbps）-98dBm （5MHz 带宽，L 5Mbps）天线接口N型连接器平均转发延时异频组网单跳小于2ms转发节点切换平均时间切换时间Is网络接口以太网2 X 10/100Based-T/T

15、x,防水 RJ45电源输入电源DC-14.4V 3A内置电池100WH 14.4V DC）平均功耗6W300MW发射功率30W2W发射功率机械特性尺寸20. 5cmX8. 3cmX26. 3cm 长 X 宽 X 高设备净重3. 5kg防水等级IP66-防雨淋环境特性工作温度-30 C +60 C储存温度-40 C +70 C湿度95% 无冷凝）加密方式加密类型AES 158/AES256/WAPI 可选）网络治理远端治理云管控软件,SSH软件升级支持本地及远程升级可选设备GPS或北斗接收模块5. 8G WIFI 模块块块IX4. 4调度平台调度平台是能够与各种业务系统高度集成,提升指挥调度的智

16、能化和自动化 水平.系统多种创新特性能够适应新形势下跨地域、多部门协同调度，已经在国内 的铁路、机场、港口、石化、电力、煤炭、军队、公安、消防、应急通信等众多 行业得到了广泛应用.调度功能：单呼、组播、会议、强插、强拆、监听、禁话、转接、代答等；集群对讲；视频调度；文字指令；语音通知；分级协同调度；多语言支持；数据 日志存储；动态分组治理；用户分级治理；支持可选加密通信.4.5 VPN路由器主要功能：1 .采用64位网络专用处理器，128MB DDRII高速内存,可实现LAN-WAN间 数 据百兆线速转发.2 .支持IPSec VPN无缝连接公司总部和分部网络,轻松实现效劳器资源共享； 支持P

17、PTP/L2Tp VPN效劳器/客户端模式，方便出差员工或分支结构远程平安接 入 公司网络.3 .支持基于用户组和时间的上网行为管控,可有效管控多达60多种网络应 用；同时支持黑白名单机制，针对不同用户分配不同权限,保证关键用户的正常使 用；提供上网行为审计软件，可实时记录和审计员工上网行为，企业网络治理 更简 单；禁止网页提交，限制员工登录各种基于网页的论坛、微博、邮箱等发表信息， 预防企业敏感数据外泄；支持过滤文件扩展类型，可方便地过滤内嵌在网页中的 各种小文件，预防病毒、木马等通过这些小文件侵入企业网络，危害网络 平安.4 .提供IP与MAC地址自动扫描及一键绑定功能,能够同时绑定内外网

18、主机的 IP与MAC地址信息，有效预防内/外网ARP攻击；支持内/外网攻击防护功 能，可有 效防范各种常见的DoS攻击、扫描类攻击、可疑包攻击行为.支持基于MAC地址的 过滤功能,有效阻断非法主机的接入.5 .支持智能带宽限制功能,可针对网络中每一台主机进行双向带宽限制,避 免 上行回传速度慢的问题；提供基于IP的连接数限制功能，可限制每一台主机 的连 接数占有量，预防少数用户过度占用连接数，保证游戏、上网、聊天、视频语音等顺 畅进行.6 .支持PPPoE拨号接入认证功能,可为内网用户分配上网账号，只允许提供 合 法账号并通过认证的用户使用网络，从而有效限制内网用户的上网权限，支持 最多 25

19、6个用户.主要技术参数编号编号工程性能1产品属性专用处理器2产品形态框内安装、背负便携3产品主频1447-1467MHz、 1785-1805MHz4工作带宽550MHz5接口数量1 个 10/1OOM WAN 口4 个 10/1OOM LAN 口6传输速率2457. 6Mbps7功耗300w8防雷要求天馈10kA电源20kA9工作温度(-40 oC 55oC)4. 6卫星天线由车载KU频段卫星天线、天线限制器ACU、PC端监控软件、卫星 机组 成.KU频段卫星天线需安装应急通信车顶规格为0. 3*0. 3*0. 3米,天线限制器ACU 安装在车内19寸标准机框内.主要技术参数编号工程性能1产

20、品属性卫星专用天线2产品形态室外安装3水密等级IP674工作频段12. 5GHz6接口数量2 个 10/100M LAN 口7发射功率37dbm8功耗100w9防雷要求天馈10kA电源20kA10工作温度(-20 C 55。C)11可靠性2500h12定时精度100ns13定位精度50m14定位通信成功率95%15发射EIRP低仰角5dbw,高仰角9dbw5、设备清单序号类别型号主要技术参数以及功能单位数量1基站1:提供一体化基站2：可选集成EPC功能3：工作频段 1447-1467MHZ4：发射功率为10W*25：双工方式为丁口口，支持上下行时隙可 调6：理论速率支持下行100Mbps,上行

21、 50Mbps套22全向天线1：支持频段为1447T467Mhz2： 10dBi 增益套43升空型基站1:提供一体化基站2：可选集成EPC功能3：工作频段380-430MHz4：发射功率为5W*25：双工方式为丁门口，支持上下行时隙可 调6：理论速率支持下行100Mbps,上行套150Mbps4升空平台天 线1：支持频段为380-430Mhz2： 5dBi增益根25背负式基站1:提供一体化基站2：可选集成EPC功能3：工作频段 1785-1805MHZ4：发射功率为2W*25：双工方式为丁口口，支持上下行时隙可 调6：理论速率支持下行100Mbps,上行 50Mbps套56背负式天线1：支持频

22、段为1785T805Mhz2： 5dBi增益根103CPE机1：支持频段为400Mhz2：发射功率为2w3：支持室内安装方式套54VPN1：支持 IPsec/VPN2：支持 PPTP, L2TP套55VPN1：支持 IPsec/VPN套11、背景概述背景平安生产是电力行业的重中之重，由于自然灾害、操作不当、设备老化等问题 造成供电中断是不可预防的，一旦抢修不及时就会对生命财产造成巨大损失.由 于发生故障的地点是不确定的,抢修人员到达现场后，在电力抢修过程中经常 由 于没有适合的前后端监控治理设备,致使抢修指挥中央无法及时、准确地采集、存 储和监管操作现场的实时信息，出现习惯性违章和误操作的发生

23、,尤其在发生自 然灾害时还会同时出现度处险情,指挥调度人员往往无法对多个抢修点之间的工 作统一协调调度,顾此失彼，指挥调度中央也无法与抢修点之间实时沟通,工 作效 率低,平安系数也大大降低.应急通信正是为应对自然或人为紧急情况而提供的特殊通信机制，在公众通 信网设施遭受破坏、性能降低、话务量突增的情况下，采用非常规的、多种通信手 段组合的方式来恢复通信水平.应急通信为各类紧急情况提供及时有效的通信保 证,是综合应急保证体系的重要组成局部,更是抢险救灾的生命线.1.1 现状福建省供电面积约22435. 1平方公里,截止6月份全省用户数共有1414. 58万 户.省内多以山地丘陵为主，更处在沿海的

24、多雨区；自然灾害频繁发生，是我 国山 地洪涝、泥石流、台风灾害较多、受灾特别频繁、严重的省份之一.福建省土地 面积仅占国土的1.3%,却承受全国强降雨平均量的20%，可能发生灾害的 地区 约占全省土地面积的73%.每年因受灾停电用户数量呈逐年上升趋势：352021年-2021年福建电网受灾户数302520151052013 年2014 年殳灾户数（万2015 年2016 年2：支持 PPTP, L2TP4手持机1：支持频段为 1447-1467/1785-1805 Mhz2：内置500万像素高清相机3：支持GPS定位4：模拟集群套205APP支持语音、视频、短信等功能套206调度平台调度平统1

25、：支持语音、视频多媒体调度功能2：支持单呼、组呼、强拆、强插等功能3：采用高可靠性设计4：标准19英寸套27安装辅材安装辅材安装辅材批18卫星天线1：接收亚洲7号卫星信号套19卫星限制器1：限制卫星天线2：配置参数套5“尼伯特台风正面登陆我省，大风及暴雨天气造成福建闽清和永泰地区 主网电力以及配网通信全面瘫痪.XXXX公司组织应急通信车1辆、卫星 15部, 集群移动 2758部备战.福州闽清供电公司通信光缆线路中断8条，造成境内变电站、营业厅等站所 电力通信业务中断，三家公网运营商通信全部中断，电力抢险队伍在抢险现场缺 少可靠的应急通信系统支撑，卫星 解决了局部对外联络问题,但仍难以满足 现

26、场高效指挥调度、多媒体信息交互等需求,迫切需要构建空地一体、稳定可靠的 应急通信系统.2013年-2016年福建电网受灾面积2013年-2016年福建电网受灾面积2013 年2015 年2016 年故障面根（万珞方公里现存问题目前乂乂乂乂公司在应急通信调度方面，已配备应急通信指挥车一辆,车上拥 有集群对讲、海事卫星、GPSone定位、钺星功能于一体的应急通信系统,现场抢 险作业人员与指挥机构进行统一联动.本次闽清救灾现场应急通信反映以下四类问题：1 .公网通信阻断,现场指挥主要依靠海事卫星 与外界联系,无法将现场视 频回传.2 .模拟集群对讲机采用窄带技术,无法支持集群指挥调度,远程通信水平差

27、, 最大通信距离仅2公里.3 . GPSone定位系统，依靠公网信号进行位置定位,运营商基站阻断后 无法使用.4 .钺星通信因重量问题无法随身携带，只能传送简短的电子邮件或慢速 的.1.4工作思路与预期目标福建地形特点复杂多样、多以山地为主，充分挖掘现有通信和网络根底设施 的潜能，通过增强网络自愈和故障恢复水平来提升其应急通信保证水平，建设机 动灵活、平安可靠、规模适度的应急通信系统十分必要.（一）工作思路：1 .引入无线宽带接入技术，解决通信终端应急通信不支持视频、图像等宽带 多媒体业务的问题.2 .多制式组网,采用IP通信传输,提升语音与数据业务传输速率,视频会 议 终端图像质量到达高清标

28、准.3 .完善应急通信系统,无线专网和宽带卫星网为核心，解决抢险现场通信覆 盖和联动调配.4 .前后端均具备同步指挥功能,根据场景实现专网、公网、卫星系统切换，降 低切换时延.二）预期目标：1 .以现有通信资源为根底,多种通信技术融合互补.2 .全省机动部署，能够快速落地开通，缩短处理时间.3 .网络结构在极短的时间内按场景需求完成改变.4 .实现统一调度,完成专公多种网络间无缝调度.2、整体方案网络架构应急通信解决方案，充分考虑福建地貌和通信网络架构，整体解决方案由卫 星系统、应急车系统、单兵系统组成.以LTE无线技术和宽带卫星技术为核心，提 供IP数据双向传输,实现多功能调度集合,迅速架设

29、建立大范围覆盖的本地 通信 专网.总体架构图：方案组成整套解决方案由卫星系统、应急车系统、单兵系统组成.1 .卫星系统由指挥中央卫星设备、车载卫星设备、终端设备组成.通信小殂语音 柳顿工星回传指挥中央卫星设备由Ku频段宽带卫星接收天线、天线限制器组成.宽带卫星覆盖区域涵盖整个全国大陆，不受地理环境和气候条件的限制，可 实现大带宽数据传输，上下行速率可到达3Mb/s.对现有海事卫星 、钺星定 位 系统功能进行补强.支持动态移动中宽带视频信息传输，通过亚洲7号卫星稳定的信道，不断地 传递语音、数据、高清楚的动态视频图像、等多媒体信息.当以70km/h行驶时，可以准确而不间断地传送信号，上下行速率可

30、到达 3Mb/s,传送图像质量可到达1080P标准.现场指挥车载卫星设备将图像与数据回传到指挥中央监控大屏上，辅以天线 限制器对终端用户进行集群治理.2 .应急车系统由会议系统、一体化基站、公网融合网关、调度平台组成；调度平台端口支持北斗定位导航设备扩容.(1会议系统会议系统提供视频入以及图像治理.2 2) 一体化基站由GPS、基站设备、LTE天线组成.设备支持0.41.41.8Ghz三种无线专网频段，可与附近应急通信车专网基 站互联,形成大范围本地网络连续覆盖.基站将现场数据回传至中央站系统,方 便 中央站指挥人员掌握现场动态位置信息.LTE无线技术采用MIMO、OFDMA、Mesh等技术，

31、适合复杂电波传播环境下的 应用；数据传输最高接入速率100Mbps,单基站最大配置可达S666,容量大、伸缩 性强,是构建应急通信接入网的最正确解决方案.(3)公网融合网关提供专网基站与公网2G基站进行语音业务融合，网关与调度平台之间采用 光纤直连进行数据鉴权认证.(4)调度平台调度平台负责通信设备平安接入、切换、存储、调度.上联端口接入VPN路由器,下联端口可接入一体化基站,预留卫星通信接口，可以十分方便地与便 携 式卫星通信设备连接,实现任何条件下的应急指挥调度.3 .单兵系统由无人机基站、便携式基站、单兵设备三局部组成.灾情航拍 通信中继抢修人员装备 支持异频组网通信抢修人员配彳 扩大信

32、号覆盖范目无人机基站和单兵设备均可作为中继传输.无人机可对人员无法进入、高风 险区域进行范围巡视，而单兵设备可深入信号盲区和边缘场强地区移动使用.单兵设备内部已集成VPN路由器和400MhzCPE,利用低频段绕射水平和穿透 力强特点，在山区、丘陵地域场景可广泛使用；扩大2倍抢修覆盖、便携式基站具备小区域通信、远程监管限制功能.便携式基站周边2km范围 内的用户可通过WI-FI接入网络,最多支持30个用户数据同时在线使用.2. 3组网模式1 .无线专网公网通讯模式本通讯模式覆盖范围为5-10Km.通信车行驶至制高点，抢修人员在有效覆盖范围内使用专用手持机或装载安 卓软件语音通讯和数据回传.当周边运营商2G基站信号已恢复情况下，专网内已附着的小区用户均可通 过语音融合网关，切换至最近的公网基站，使用2G语音业务.