無線接入設備在沂沭泗防汛通信系統中的應用

馬 佳

(沂沭泗水利管理局,江蘇 徐州 221018)

無線接入設備在沂沭泗防汛通信系統中的應用

馬 佳

(沂沭泗水利管理局,江蘇 徐州 221018)

無線接入技術是指通過無線介質將用戶終端與網絡節點連接起來,以實現用戶與網絡間的信息傳遞.無線接入系統組網靈活,適應性強,文章通過案例介紹寬帶無線接入設備在沂沭泗防汛通信系統中的應用,分析了無線接入技術在防汛通信中的應用前景.

無線接入;防汛;通信

沂沭泗流域洪水來勢迅猛,峰高流急;河道則地勢平坦,行洪緩慢,容易出現洪澇災害;經過短時間暴雨就會出現洪峰,洪水預見期短、傳播快是流域洪水的主要特點,洪水調度頻繁而復雜,需要及時掌握各類雨情、氣象等防汛信息.流域一線報汛通信手段主要是以公用網為主,可靠性不強,在基層管理局,報汛手段單一,公網通信一旦遇到大的暴雨、洪水、臺風等洪澇災害,有線線路就可能中斷,微波通道容量有限,信道極容易發生堵塞,防汛第一線的報汛信息,無法快速、準確、可靠地傳送出去,各種調度決策指令不能及時傳遞,嚴重影響搶險和救災方案的實施.

1 業務需求

隨著沂沭泗流域防汛事業的不斷發展,建立高效、可靠的水利通信網絡成為水利信息化建設的必然要求,基層防汛通信系統不僅要滿足語音通信、傳真等日常報汛信息傳輸的要求,而且要求能夠為視頻圖像監控、辦公自動化、視頻會議、高速互聯網等提供綜合數據業務的寬帶傳輸通道.隨著網絡和信息技術的發展,水利數據實時采集和水利設施現場視頻監控不斷增加,基層水管單位的通信業務需求也不斷提高,傳統的技術手段難以滿足日益增長的通信需求,尤其在較偏遠地區,通信設施施工難、易被毀壞、維護困難等.而隨著無線網絡技術的不斷發展,用無線接入設備代替有線通信設備,已經成為一種必然趨勢[1].

2 功能需求

沂沭泗流域一線報汛單位,需要能夠采集雨情、水情及工程建設管理等各種實時數據,進行高效的實時預警預報;實現水文等數據的采集和實時回傳,各級水管單位據此進行數據的共享和數據分析,及時進行應急決策,并進行指令發布,實現多方聯動,提高水利系統的精細化管理.一線報汛單位地處偏遠,水文數據采集地點在沿河堤防上,公網有線通信線路無法到達,水利專網也無法覆蓋到報汛站點,需要無線傳輸設備實現寬帶數據傳輸功能.沿河報汛站點分散,需要設置中心站、外圍站,根據站點業務需要分配數據傳輸容量,中心站和外圍站的設置要滿足信息采集需要,同時要最大限度節省投資.一線報汛站點非汛期無人值守,對通信傳輸設備全天候適應能力要求較高.無線接入系統除了語音通信功能外,還需要滿足電子政務,視頻監控圖像傳輸等功能需求,其中心站中繼傳輸應達100 Mbps,外圍訪問接入點(Access Point,AP)站傳輸應達30 Mbps.

3 設備選型及技術特點

沂沭泗無線接入系統使用Motorola Canopy 30 M BH點對點系統,Canopy系統設計靈活、簡便,使系統安裝維護十分便捷.依靠AP模塊,可以實現主站和終端站安全可靠的點對點通信鏈接.傳輸速率可達30 Mbps,AP模塊設備可以全天候使用,設備集成化程度高,安全可靠,天線系統采用無源反射板天線,無源反射板天線可以有效延長傳輸距離.在環境開闊地區也可采用全向天線.

系統主要應用:T1/E1 Over Ethernet;局域網互聯(包括WLAN熱點區域互聯);視頻傳輸;視頻會議;IP數據傳輸;VoIP傳輸等.

系統主要特征:(1)具有較強的抗干擾能力,無線設備系統內部的自干擾是影響系統穩定的主要因素,設備采用自身產生同步時鐘和GPS同步技術,有效解決了自干擾問題,降低C/I比值,通過先進的同步技術使得該設備具有更穩定的信號傳輸.同時對外界信號干擾影響較小,適合惡劣環境中通信需求.(2)可以實現長距離通信傳輸,通過AP模塊的長距離通信能力,使得該設備具有更廣的覆蓋范圍,使用反射天線,可以使傳輸距離延長,并可通過微波和光纖等形式延長傳輸線路,實現大面積覆蓋.(3)30 Mbps數據傳輸速率,速率穩定,能夠傳輸高清視頻等數據信息,能夠滿足語音傳輸和多路高清視頻傳輸.設備通過E1 Mux可以實現1XE1和10 MIP通道或者2XE和5 MIP通道.(4)為保證信息傳輸安全,模塊內采用先進的加密技術,在復雜的網絡環境下能夠保證數據傳輸的安全性.

設備技術特點:(1)抗干擾能力強,Canopy BH點對點設備的載干比均小于3 dB.該設備具有比一般無線通信設備更低的載干比,在復雜的外部干擾和自干擾的環境下仍然能夠提供穩定的通信傳輸,在存在水面反射等干擾環境中,避免信號衰減,保障設備正常運行.(2)無線接入設備體積小,安裝靈活、方便,設備集成化高,適合野外和無人值守等環境,便于維護和維修,減少了機房布線和機柜的安裝空間,室外單元適合惡劣環境,對設備運行環境要求低,適合偏僻地區使用.(3)具有較高速率,有效速率達到30 Mbps,采用先進技術優化了數據傳輸能力,在超負荷、大容量數據傳輸情況下,仍然能夠保持系統帶寬,在多用戶的情況下能夠保證傳輸通道高效運行.(4)傳輸距離長,Motorola Canopy寬帶無線接入模塊最遠傳輸距離可達50公里,通過中繼接力方式,可延長傳輸距離.

4 組網方案

無線接入通信系統包括接入站和用戶站.系統共建設14個接入站,46個用戶站,接入中心站包括無線信道機、話音數據脈沖編碼調制(Pulse Code Modulation,PCM)終端、天饋及電源系統.分別設在各河道堤防基層管理局,各類業務數據在中心站匯集,通過微波主干網絡傳輸至沂沭泗水利管理局進行分析處理.用戶站設備:無線信道機、網絡電話設備,天饋線及電源系統,分別設在各河道堤防3級管理單位,負責收集一線報汛數據和水利工程管理等視頻數據.

寬帶接入中心站安裝在基層管理局,基層管理局是微波通信主網節點,建設有微波機房、通信鐵塔等通信設施.中心站建設在基層管理局有利于無線接入網絡鏈接入微波通信主干網絡,利用基層局現有的機房、電源、網絡交換機和鐵塔等通信資源,減少建設投資.配置一臺寬帶接入設備、一臺PCM復用設備和一臺反向協議轉換器,將基層局的程控交換機內部話路和一點多址微波話路接入PCM復用設備,反向協議轉換器將10100BASE以太網接口轉換成PCM復用系統傳輸使用的通道E1接口,然后將PCM復用設備接入網絡交換機.能夠實現基層管理局語音數據和網絡數據在專網主干網絡和無線接入網絡之間的傳輸.

寬帶接入用戶端設置在基層管理所,基層管理所一般位于河道、堤防等防汛一線,主要任務為收集各業務系統所需信息數據.設備配置既要滿足業務系統需求,又要兼顧基層所設備運行環境,盡量減少配置設備數量.配置一臺寬帶接入設備、一臺以太網交換機、一臺PCM復用設備、一臺協議轉換器和交、直流供電設備,該套無線接入設備能夠實現文字、音頻、圖形、圖像和視頻等多媒體信息的傳輸,實現基層管理所與上級水利管理局各種信息的共享.

沂沭泗寬帶無線接入系統,是微波防汛通信系統的有效補充,將無線通信網絡延伸到基層管理所,彌補了防汛一線基層管理所防汛通信空白,無線接入通信設備組網靈活、維護簡單,適合防汛部門信息資源采集傳輸.采用無線接入網在多業務接口和信道容量具有一定的擴展空間,為今后增加通信設備、業務系統升級打下基礎.無線接入網對覆蓋面廣,適合地處偏遠和終端用戶分散的區域,適合于防汛通信部門使用.無線接入設備應用靈活,適應性強.由于設備少,安裝操作簡單,便于維護管理,在緊急狀態下和臨時應用條件下迅速提供通信業務,其覆蓋范圍廣,覆蓋范圍可達50公里.

沂沭泗流域防汛無線接入系統采用點對點寬帶無線接入通信設備,該設備具有抗水毀能力強、傳輸容量大、建站方便快速、易于管理等特點,能將基層管理所與上級單位基層管理局局域網絡實現互聯,滿足音頻、數據、多媒體信息、互聯網接入多種傳輸的要求,無線接入設備是支線通信傳輸的重要手段.能夠將偏遠地區信息數據安全、有效地傳送至主干通信網絡,適合在偏遠地區和無人值守站點組網建設.與現有防汛通信網絡兼容性強,克服了有線通信線路建設周期長、抗災能力弱的缺點,宜在基層防汛管理部門大規模推廣應用[2].

5 結語

該網絡的建設使基層管理單位與上級單位局域網絡互聯,不但能有效傳輸雨情、水情、工情、旱情、災情等防汛抗旱信息,還能實現圖像、圖文和視頻信號的實時交互以及辦公自動化等信息的充分共享.徹底解決基層管理所與上級單位的通信需求,并能夠通過主干通信網絡連接水利通信專網和公網通信網絡.經過近年來的使用,該系統設備已成為水情、雨情、工情等數據資源傳輸的重要通道,該系統作為沂沭泗流域一線報汛通道在汛期發揮了重要作用.方便了一線人員的信息采集和傳輸,提高了信息傳遞的時效性,大量的有效數據能夠在最短時間內傳送至各業務部門,為汛情的決策提供了可靠的支持.該系統的建設滿足了一線防汛人員報汛通信需求和沂沭泗流域信息化建設要求,與微波通信系統和有線通信網絡一起組成了一個暢通可靠的防汛通信系統,隨著管理技術和水平的提高,該系統在防汛通信建設中將發揮更大的作用.

[1]趙俊.寬帶無線接入網技術的應用[J].通訊世界,2015(24):40.

[2]李燈,朱琦,邵世祥.寬帶無線接入技術的應用及發展[J].現代通信,2003(7):15-17.

Application of wireless access equipment in Yi-Shu-Si flood-proofing communication system

Ma Jia
(Yi-Shu-Si River Basin Administration, Xuzhou 221018, China)

The wireless access technology refers to the wireless media to connect the user terminal and the network node, in order to realize the information transmission between the user and the network. The wireless access system is flexible and adaptable. This paper introduces the application of broadband wireless access equipment in Yi-Shu-Si flood-proofing communication system by case, and analyzes the application prospect of wireless access technology in flood-proofing communication.

wireless access; flood-proofing; communication

馬佳(1978- ),男,遼寧鐵嶺人,工程師,碩士;研究方向:通信技術.