复杂环境多模融合应急通信设备制造技术

本发明专利技术公开的一种复杂环境多模融合应急通信设备，具备机动、高效、经济的特点。本发明专利技术通过下述技术方案实现：LTE基站模块通过网线连接到交换机与Mesh自组网模块建立连接，LTE功放将从LTE天线进入腔体滤波器滤波后的上行射频信号进行低噪声放大，完成下变频、模数转换、数字中频处理，LTE基带板对信号做数字解调、信道解码，将数据转为IP数据流并传输到交换机；Mesh基带板把从交换机过来的数据流进行基带处理后，Mesh功放把功率线性放大通过滤波器传至天馈发送出去；远端的Mesh设备接收并处理，通过运营商授权的VPN传输通道，把数据传输到运营商核心网，在核心网路由交换，建立起与公网其他手持终端的通信。

【技术实现步骤摘要】
复杂环境多模融合应急通信设备
本专利技术涉及多模无线通信
，尤其是一种在发生自然灾害重大突发事件、或地质灾害，具有不确定性森林火灾等严酷环境下的多模融合应急通信设备。
技术介绍
灾害来临时，如何第一时间的组织援救，成为应急救援队伍首要的任务。近年来，地震、泥石流、坍塌事故频发，当灾害突发事件或重大灾害发生后往往地面通信基础设施被损毁，导致局部区域通信网络瘫痪，出现通信中断或者不稳定等问题。一旦通信中断，需要不同场景使用不同的生命搜救设备和其它手段建立现场通信网络与后方指挥中心进行通信，但救援设备各自独立，且现场需要同时携带多类救援设备，无法一次性解决所有的问题。例如，在重大地下突发事件应急救援或高楼突发事件应急救援场景，由于空间结构复杂、信号屏蔽及电磁干扰严重，传统的通信系统无法实现事故现场与指挥中心的通信，现场画面无法实时回传到地面指挥中心，难以高效指挥救援行动。又例如在台风洪涝救援场景，在狂风暴雨中普通的通信终端很容易发生故障或信号失联。当遇到高山峡谷的场景，因为高山遮挡卫星通信设备对星失败，连接不上卫星，现场无通信手段。遇到具有信号强屏蔽性的隧道，隧道内存在大量的覆盖盲区，应急人员进行隧道后无法与外界连接。雨衰场景灾害以泥石流、滑坡为主，这些场景时常伴有大雨。雨衰是由于雨滴和雾对电磁波能量的吸收和散射产生的，并随着频率的增大而增大。当前宽带卫星多采用Ka和Ku高频段，雨衰对通信链路影响很大，影响通信质量，严重时导致通信中断。由于现场应急救援通信设备种类繁多，多制式多网络并存，不同品牌设备系统不能兼容，救援过程和结果不能第一时间共享，指挥人员无法第一时间掌握全面的救援状态。传统的应急无线通信主要依赖于窄带语音通信，承担着最关键的信息交互，但是随着对应急救援效率要求的不断提升，现场应急通信需要进一步融合语音、数据、图像、视频等多种业务，才能为指挥部门提供更为准确和全面的态势信息。当前应急救援通信种类繁多主，主要有集群对讲、IP电话、内部专线、eLTE专网、卫星电话、宽带集群、短波/超短波、PBX等多种网络技术。在使用过程中，存在诸多问题：1.应急通信系统设备种类多，存在多个中心设备，未形成统一的平台，各类应急系统之间未实现互联互通、数据共享。2.设备集成度低、设备重、连线多，需要专业人士安装，开通时间长，无法满足应急通信的快速响应要求。3.通信依赖特殊行业终端，应急工作人员身上携带多个应急通信终端，给救援工作带来不便，增加了救援人员的负担。在地震救援等各类应急救援场景中，救援人员不便携带大型设备或背负太重的背包类通信设备。4.应急通信系统的传输网络以有线网络为主，无线网络的应用尚不完善，尤其是复杂山区环境如高山峡谷、铁路超长隧道内、大雨雨衰等场景下应急通信手段缺乏。高山峡谷路段多，垂直落差大，卫星信号被高山遮挡，现场卫星设备不能对星，无法建立卫星通信回传链路，给现场救援工作的开展带来极大的障碍和挑战。超长隧道覆盖具有强屏蔽性，一般室外基站天线的信号传播到隧道时不能满足基本通话要求。隧道内现场无通信手段，人员无法与外界顺畅通信，不便于应急和施工安全管理。由于地下多层建筑构造复杂，水泥钢筋墙体厚实，地下金属反射源繁多，现有无线通信装备在此类复杂环境下应用时，存在信号覆盖范围小、信号损耗衰落大、抗多径效应能力差、带宽受限等缺点，无法完全解决信息稳定传输的问题。滑坡、泥石流等往往发生在雨天，卫星信号电波能量被雨水吸收，产生较大的雨衰，导致卫星信号穿过雨水后信号质量降低，回传数据链路不稳定、通信效果差。所以急需一套技术先进、功能完善的多网融合通信设备以满足突发应急事件快速、高效、高质的通信需求，提高紧急事件快速反应综合协调指挥能力。与此同时，应急情况存在多变性,应急事件处置具有很强的时间突发性和地点随机性，很难提前规划，因此要求应急通信设备具有组网灵活、部署便捷、操控简单等特点，能够适应各种复杂的应急通信场景，自组网恰好能够满足上述需求，宽带自组网已经成为应急通信在千钧一发之际的重要保障。虽然宽带自组网产品已经成为应急通信保障必不可少的装备，但由于缺乏统一的标准，性能参差不齐，目前很多宽带自组网产品的实际效果与实际要求还存在明显差距。宽带自组网终端面临诸多痛点，终端也是宽带自组网应用的关键，目前宽带自组网在终端侧面临集成度较低、处理能力较弱、功耗高、笨重、使用不便诸多痛点。为减少突发事件及其所造成的伤亡和损失，保障人民的生命财产安全，需要对突发事件做充分的应急准备、监测与预警、处置与救援。通信网络的通畅对于灾害应急快速处置至关重要，强有力的应急救援能力在危急发生时创造奇迹。随着重大突发事件或特大灾害的场景越来越复杂，对应急通信能力要求越来越高，单一产品或解决方案已经无法满足千钧一发之际的应急通信需求，应急救援亟需更全面的解决方案。
技术实现思路
本文专利技术目的是针对现有设备存在不足之处，提供一种使用方便，功能强大，可靠性高，稳定性强，能够融合PDT、4G、5G专网、4G、5G公网、Mesh自组网、WiFi、蓝牙、有线网络等多种网络多种通信方式融合为一体，并且提供不依赖特殊行业终端的公网4G、5G覆盖的设备。尤其在极端环境下无通信手段时，复杂环境多模融合应急通信设备，以满足更多功能特性以适应不同行业的需要。本专利技术的上述目的可以通过以下技术方案予以实现，一种复杂环境多模融合应急通信设备，包括：由锂电池供电，通过网线连接交换机的LTE基站模块和Mesh自组网模块，其特征在于：LTE基站模块通过网线连接到交换机与Mesh自组网模块建立连接，通过Mesh自组网模块的无线链路进行回传和TCP/IP协议数据交换，并利用LTE基站软件OAM提供版本管理、告警管理、诊断测试、配置管理、工具管理、性能管理、系统管理、动态数据管理和通信管理或者网元间的IP网络通信，通过连接了供电模块的LTE基带板，将从交换机接收到的数据流做信道编码、调制、数模转换和上变频后，经LTE功放(功率放大器)将功率线性放大，通过LTE一体化的腔体滤波器进行滤波处理，然后传至天馈发送出去，并将上行链路射频信号做下变频、模数转换、解调和信道解码后，通过LTE基带板网口把数据流传输与交换机；Mesh自组网模块采用双通道的腔体滤波器隔离信号，通过Mesh功放对上、下行链路的射频信号进行放大，Mesh基带板将上行链路射频信号做基带处理，通过Mesh基带板网口把数据传输与交换机，并对下行链路数据做基带处理后，经Mesh功放将功率线性放大，通过腔体滤波器传至天馈发送出去。本专利技术与现有设备相比，具有以下优点和有益效果：使用方便，功能强大。本专利技术把Mesh自组网、公网4G、WiFi等多种无线通信方式融合为一体,其内部集成了LTE基站部分、Mesh自组网部分、腔体滤波器、功放、电源模块等。采用通过网线连接交换机的LTE基站模块和Mesh自组网模块集成Mesh自组网、公网4G、WiFi等多种通信的统一的接入方式，设备集成度高，体积小，重量轻，具备小型化、高机动特点，设备大小与A4纸相当，重量小于8公斤，可背负也可以手提，相比于其他应急通信设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂环境多模融合应急通信设备，包括：由锂电池供电，通过网线连接交换机的LTE基站模块和Mesh自组网模块，其特征在于：LTE基站模块通过网线连接到交换机与Mesh自组网模块建立连接，通过Mesh自组网模块的无线链路进行回传和TCP/IP协议数据交换，并利用LTE基站软件OAM提供版本管理、告警管理、诊断测试、配置管理、工具管理、性能管理、系统管理、动态数据管理和通信管理或者网元间的IP网络通信，通过连接了供电模块的LTE基带板，将从交换机接收到的数据流做信道编码、调制、数模转换和上变频后，经LTE功放将功率线性放大，通过LTE一体化的腔体滤波器进行滤波处理，然后传至天馈发送出去，并将上行链路射频信号做下变频、模数转换、解调和信道解码后，通过LTE基带板网口把数据流传输与交换机；Mesh自组网模块采用双通道的腔体滤波器隔离信号，通过Mesh功放对上、下行链路的射频信号进行放大，Mesh基带板将上行链路射频信号做基带处理，通过Mesh基带板网口把数据传输与交换机，并对下行链路数据做基带处理后，经Mesh功放将功率线性放大，通过腔体滤波器传至天馈发送出去。/n

【技术特征摘要】
1.一种复杂环境多模融合应急通信设备，包括：由锂电池供电，通过网线连接交换机的LTE基站模块和Mesh自组网模块，其特征在于：LTE基站模块通过网线连接到交换机与Mesh自组网模块建立连接，通过Mesh自组网模块的无线链路进行回传和TCP/IP协议数据交换，并利用LTE基站软件OAM提供版本管理、告警管理、诊断测试、配置管理、工具管理、性能管理、系统管理、动态数据管理和通信管理或者网元间的IP网络通信，通过连接了供电模块的LTE基带板，将从交换机接收到的数据流做信道编码、调制、数模转换和上变频后，经LTE功放将功率线性放大，通过LTE一体化的腔体滤波器进行滤波处理，然后传至天馈发送出去，并将上行链路射频信号做下变频、模数转换、解调和信道解码后，通过LTE基带板网口把数据流传输与交换机；Mesh自组网模块采用双通道的腔体滤波器隔离信号，通过Mesh功放对上、下行链路的射频信号进行放大，Mesh基带板将上行链路射频信号做基带处理，通过Mesh基带板网口把数据传输与交换机，并对下行链路数据做基带处理后，经Mesh功放将功率线性放大，通过腔体滤波器传至天馈发送出去。


2.如权利要求1所述的复杂环境多模融合应急通信设备，其特征在于：LTE天线接收到手持终端的信号，通过腔体滤波器过滤无用信号，让用信号通过，LTE功放模块对信号进行低噪放大，在完成下变频、模数转换、数字中频处理后，LTE基带板对信号做数字解调、信道解码、信源解码，并将数据转为IP数据，通过网线传输到交换机上。


3.如权利要求1所述的复杂环境多模融合应急通信设备，其特征在于：复杂环境多模融合应急通信设备远端的连接到公网的Mesh设备接收并处理后，将数据传输到公网，通过运营商授权的VPN传输通道，将数据传输到运营商核心网，在核心网路由交换，建立起与公网其他手持终端的语音、数据通信。


4.如权利要求1所述的复杂环境多模融合应急通信设备，其特征在于：LTE基站模块包括：LTE基带板、LTE功放和LTE腔体滤波器，LTE基带板对信号进行调制解调、信道编解码处理，LTE功放将LTE基带板提供的LTE基带射频信号和接收信号进行放大，通过两个RF接口将两路射频信号送入LTE腔体滤波器，对LTE发射和接收射频信号进行过滤处理。


5.如权利要求1所述的复杂环境多模融合应急通信设备，其特征在于：Mesh自组网模块包括：带有TNC母头的两个Mesh腔体滤波器及其相连的Mesh功放，通过两个射频RF接口连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昆明，李明，杨学海，
申请(专利权)人：四川天奥空天信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51