摘要:地下综合管廊就是地下城市管道综合走廊,即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体。地下综合管廊的高度一般仅为2-4米,但是长度不一,短的有几公里,长的有几十公里。为了便于地下综合管廊的控制室管理人员进行调度通信,以及内部工作人员进行通信联络,专网无线通信系统在地下综合管廊中是不可缺少的通信调度系统。
针对目前城市综合管廊的功能需求,研究隧道区间常见的无线对讲系统设计方案,分析400M无线对讲系统方案和无线局域网(WLAN)WIFI对讲方案的优势和适用场景。
关键词:综合管廊;400M无线对讲;WIFI对讲
无线信号覆盖系统作为移动通信的设备之一,为管廊移动用户与移动用户之间提供可靠的通信手段,对于日常检修、提高运营效率和管理水平、保证服务质量、应对突发事件提供重要保证。本文根据综合管廊功能需求研究400MHz虚拟集群方案和无线局域网(WLAN)方案,对比隧道区间内常见的无线通信方案,分析不同方案的优势和适用场景。
1、综合管廊无线对讲功能需求分析
综合管廊对于无线通信系统的主要功能需求是语音通信,另外无线通信系统还可以提供一部分扩展性的功能,主要定位于辅助管廊内部的监测和运营管理,包括人员定位和管廊内移动设备(如巡检机器人)的监测数据采集以及回传等。无线通信系统面向的用户主要是现场固定周期(间隔一至两周)巡检和维修的工作人员和少量的内部管理人员。
2、400MHz无线对讲方案
400MHz无线对讲系统属于窄带无线传输,由分布式对讲中继覆盖(DRS)基站和天馈分布系统两部分组成。DRS基站作为系统的核心部件,可以根据天线的数量分区部署基站,并将基站利用无线网状网技术连到统一的无线中继网络,DRS基站将接收到的对讲机信号在基站之间中继,回送到对讲机终端,起到对讲机之间的桥接作用。天馈分布系统使信号覆盖管廊各个位置,通过天线来发射和接收附近对讲机终端的信息,考虑综合管廊的实际需求和投资成本,同时考虑到更好的覆盖效果和长期稳定性,可采用泄露电缆做信号覆盖。主要功能:为对讲机提供多个信道的呼叫(半双工)的功能,支持对讲终端编号,分组;支持群呼,组呼,监听,强插,强拆通话调度;支持第三方软件供应商开发软件实现的定位、录音、短信收发等平台管理功能;支持多个基站和工作站的IP跨区域互联;相比高频段的无线传输方案,400MHz无线对讲设备信号强,传输距离长,穿透、绕射能力强,传输过程衰减较小。同时400MHz无线对讲系统方案结构功能简单,天线和基站设备投资成本较低。同时单个天线覆盖距离长,在无绕射无防火门遮挡的管廊综合舱区间内能达到3公里。电力,燃气等舱室常见的防火分区间距在数百米的量级,一般用单个天线满足覆盖要求。无线对讲系统可以满足管廊现场的语音通讯和日常运营管理需求,但是受到窄带传输协议的限制,辅助的监控功能和智能化的可扩展性相对较低。
3、无线WIFI对讲方案
WLAN是短距离无线线传输技术,是一种全世界公开通用使用的无线频段,全球各种无线产品均可以使用这个频段。正是由于这种特性,目前大部分无线路由器等无线产品都在这个频段上工作。方案的主要设备包括接入控制器(AC)和接入点(AP),采用集中式网络架构,采用AC旁挂于监控中心核心交换机一侧,集中管理整个管廊内部的AP,目前主流的AC具有强大的多AP管理能力,可以通过多AC互为备份保障整个WLAN系统的可靠性。无绕射无遮挡的管廊区间结构下,AP可达到200米的布置间隔,在区间转弯处增加接入点调整间距。主要功能:可承载多媒体业务IP分组数据,支持自助设备(BYOD)的专用客户端软件,提供通话监听、语音视频会议、录音等基本通讯要求。系统管理功能:支持系统配置管理,支持用户管理,支持统计报告等。支持通过WiFi终端人员定位;支持移动监控设备(如巡检机器人)的接入。通过AC统一配置,对用户业务实施优先级分组、调度、阻断、限速等策略控制。AP间负载均衡:按照用户数量和用户流量,将用户分配到同一组但负载不同的AP上,实现不同AP之间的负载分担,保证AP性能的稳定性。
安全特性
1):支持包括WEP、WPA/WPA2–PSK、WPA/WPA2–802.1X、WAPI四种认证/加密方式来保证无线网络安全。
2)终端无线接入加密:可以对无线链路的数据进行加密,以保证无线网络数据只被所期望的用户接收和理解。
3)非法设备监测:支持WIDS/WIPS攻击检测,对非法设备进行监测、识别、防范、反制,精细化管理控制。就管廊内部的用户数量和业务需求而言,双频WLAN传输标准带宽很大,其中2.4G整体频宽优于其它无线频段,使得整体数据传输速率提高。WLAN不限于无线语音和短数据业务,通过业务工作站和管理工作站,WLAN系统方案自身有完善的中心平台管理功能,可以提高系统的运营管理效率。而且由于协议的开放性具有很高的可扩展性,WLAN方案可以拓展综合管廊辅助监控功能和智能化功能。
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