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超短波窄带高速 大容量大区制多基站漫游 无线数据传输系统 方 案 设 计

超短波窄带高速 大容量大区制多基站漫游 无线数据传输系统 方 案 设 计. 深圳市华夏盛科技有限公司 二0一一 年. 系统特点. ◆ 单基站覆盖广、传输稳定可靠 ； ◆ 终端入网控制简捷迅速 ； ◆ 系统扩容方便灵活，信道备份自由组合； ◆ 支持多基站区域自动漫游/强制漫游； ◆ 网管功能强大； ◆ 品质稳定、可靠； ◆ 双路数据采集； ◆ 开放的透明数据传输通道。. 系统 技术指标. 有效通信距离： ≥5km（通视）； 最大通信容量： 1000个点； 传输误码率： ≤1%； 数据更新率： ≥200个/s；

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超短波窄带高速 大容量大区制多基站漫游 无线数据传输系统 方 案 设 计

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Presentation Transcript

  1. 超短波窄带高速 大容量大区制多基站漫游 无线数据传输系统 方案设计 深圳市华夏盛科技有限公司 二0一一年

  2. 系统特点 ◆ 单基站覆盖广、传输稳定可靠； ◆ 终端入网控制简捷迅速； ◆ 系统扩容方便灵活，信道备份自由组合； ◆ 支持多基站区域自动漫游/强制漫游； ◆ 网管功能强大； ◆ 品质稳定、可靠； ◆ 双路数据采集； ◆ 开放的透明数据传输通道。

  3. 系统技术指标 • 有效通信距离：≥5km（通视）； • 最大通信容量：1000个点； • 传输误码率：≤1%； • 数据更新率：≥200个/s； • 基站连续工作时间：≥12h； • 终端通信模块重量：≤300g；

  4. 系统技术指标 • 环境适应性： v 工作温度：－20℃～＋60℃； v 相对湿度：≤95%； v 防 雨 淋：100mm/h，0.5h； v 振动：人员设备 5-50Hz，0.01g2/Hz，30min随机 v 车载设备: 总均方根1.47G-1.71G； v 冲 击：X、Y各3次，15g，持续时间11ms。 • 可靠性：MTBF ≥300h； • 维修性：通信终端MTTR ≤1h； • 干预指令下传延时：≤1s； • 多个通信基站可以同时协同工作；

  5. 收发信机技术指标 • 电台类型：基站全双工，终端收发异频半双工 • 发射： v 频率范围：220-240MHz（TRM230型） 410-470MHz（TRM450型） v 频率步进：6.25和5.0KHz v 频率稳定度：1.5ppm，-30到60度 v 体制方式：GMSK v 射频功率：0.5-2瓦（终端），5-25瓦（基站） v 占空比：50% v 输出阻抗：50欧姆 v 射频连接：MMCX（终端），TNC（基站） v 杂散辐射：-65dBc v 启动时间：7ms v 空中传输速率：4800、8000、9600、16000、 19200bps（可选择）

  6. 收发信机技术指标 • ◆ 接收： • v 类型：双超外差（第一中频45MHz） • v 频率范围：220-240MHz（TRM230型） • 410-470MHz（TRM450型） • v 频率步进：6.25KHz • v 频率稳定度：1.5ppm，-30到60度 • v 杂散映像抑制：-70dB • v 灵敏度12dBSINAD：-119dBm@4800bps • -116dBm@19200bps • v 交调抑制：-70dB • v 选择性：60dB • v 带宽：12.5KHz和25KHz • ◆ 合路器/分路器/馈线 • ◆ 全向天线

  7. 基站信道控制器 • 异步双串口：232电平，1200-115200bps，3线 • SPI同步串口：38400bps • 传输时隙长度：50ms • 单信道刷新率：20点/S • 供电：DC 5-12V • 可模块化叠加、扩展 • 工作参数可设置调整 • 透明数据传输

  8. 终端单元控制器 • ◆ 异步双串口：232电平，1200-115200bps，3线 • ◆ SPI同步串口：38400bps • ◆ 时序长度：50ms • ◆ 单信道刷新率：20点/S • ◆ 供电：DC 5-12V • ◆ 工作参数可设置调整 • ◆ 数据透明传输

  9. 系统组成 网络管理管单元、基站单元、终端单元

  10. 网络管理单元 网管服务单元对上连接后台控制主台数据处理系统，对 下连接一个或多个通讯基站，是整个通信系统的控制管 理和数据交换中枢。由多个功能模块组成： • 信道频率管理模块 • 终端信息管理模块 • 信道及时隙管理模块 • 前置数据接收模块 • 数据转发模块 • 数据记录模块 • 信道及终端工作状态显示模块

  11. 网络管理单元

  12. 网络管理单元

  13. 网络管理单元

  14. 基站组成

  15. 基站信道控制器

  16. 基站备份

  17. 基站功能 • 执行网管单元信道频率扫描指令，扫描结果返回网管单元； • 执行网管单元信道频率安排，各信道置频到指定频率； • 控制信道周期重复广播网管单元制定的入网呼叫信息，接收 终端单元入网应答； • 同步信道周期重复广播网管单元制定的时钟同步信息，下行控 制信息、应答信息； • 接收信道接收终端单元上行报送信息，并送往网管单元。

  18. 终端单元组成

  19. 终端单元功能 • 终端单元是系统的末端数据传输控制单元，可以单/双串口 收集模拟终端采集到的各种数据； • 接收基站控制信道的入网频率和时隙安排呼叫，做出入网 应答后立即转到指定工作信道，等待接收基站下行同步信 道的时钟同步信号； • 接收基站下行同步信道的时钟同步信号，以及基站下行数 据或控制命令，在系统基站指定的信道和时隙上报数据， 同时响应基站的控制命令； • 根据同步信号接收情况自动漫游到相邻基站； • 根据同步信号接收情况被动漫游到其它基站。

  20. 系统时隙

  21. 终端单元时隙

  22. 单信道容量 每个基站单信道数据刷新周期与容量的关系如下表

  23. 系统工作流程

  24. 网管工作流程

  25. 基站工作流程

  26. 终端单元工作流程

  27. 基站接收信道工作流程

  28. 控制/同步信道工作流程

  29. 系统特点 • 单基站覆盖广、传输稳定可靠 超短波电磁波绕射能力强，空中损耗小，相关设备输出功率大，因而野外流动作业传输距离远。 数传电台模块采用GMSK数字调制解调，可靠实现25KHz窄带信道带宽上目前最高的19.2Kbps速率无线数传，多信道频率可离散、间断选择而无需连续，相对于需要连续无干扰频带的宽带电台（300-500KHz信道带宽，115.2Kbps传输速率），信道选择灵活性和抗干扰能力显著提高。在超短波频段有大量的民用用户和现场随机运行系统，而宽带电台要求占用连续300kHz以上即10个以上常规信道带宽，不能有窄带干扰，这是难以做到的。 窄带电台的接收灵敏度可达-117dBm，同等功率时，有效通信范围远远大于宽带电台。而宽带电台的接收灵敏度一般为-90~-100dBm，相差15dB以上，要达与窄带电台同样的传输距离，相应输出功率要增加25=32倍，从供电功耗、体积散热、启动时间等要求上，这是难以实现的。

  30. 系统特点 终端入网控制简捷迅速 系统基站设有专用控制信道，采用列表点名方式动态分配数传信道和工作时隙，终端入网时间最快仅需2个通讯周期，比随机报名登记方式快2-3倍，而且不会有碰撞冲突、被动漏网等现象发生。 系统扩容方便灵活，信道备份自由组合 系统采用独立控制信道叠加数传工作信道及备份信道方式，单基站信道规模可以根据用户容量需要在1-50个之间自由灵活加减，备份信道即可做控制信道，亦可做数据传输信道。

  31. 系统特点 支持多基站区域自动漫游/强制漫游 系统支持1-5个基站自由联合组网：支持终端单元在多基站间的自动跨区漫游，入网登记，无需人工干预。 如果需要，基站可以强制终端单元进入漫游转换过程，以备特殊需要：比如需要缩短数据上报周期时，可在同一区域增加1个基站，强制一部分终端单元入网新的基站。 网管功能强大 在网管服务器控制下，可以自动实现信道扫描，无交调、互调选频，设置基站工作频率，设置终端工作频率，指定终端工作时隙，基站、终端工作状态显示，基站、终端可能故障判断和提示。

  32. 系统特点 品质和可靠性 射频传输模块采用世界范围行业领先的美国GE MDS公司软硬件技术产品，频率范围宽广（410-470MHz），体积小巧/功耗低，量化生产专业品质，性能稳定可靠。 双路数据采集 终端单元提供双串口（232电平）方式，可以同时实现与2路采集设备的数据交换连接。实现双路数据的采集、缓存、分包、排队上传发送。 开放的透明数据传输通道 本系统能够为无线数据传输提供与其内部协议无关的透明传输通道，具有足够的灵活性、扩展性和开放性。

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