基于卫星及无线Mesh网的组网技术研究与应用.docx

基于卫星及无线Mesh网的组网技术研究与应用付荣国++肖飞+郑黄海+张耀摘要：针对地震现场应急通信网络时间突发性、地点不确定性、业务紧急性和信息多样性等特点，提出一种基于卫星及无线Mesh网的组网方法。首先，对无线Mesh网概念及其特点、组网模式进行阐述；其次，对无线Mesh网组网的关键技术进行详细探讨；结合卫星通信技术特点，对基于卫星及无线Mesh网的组网方法进行详细设计并实现。该组网方法是一種搭建现场应急通信网络平台行之有效的方法。Key：卫星通信；无线Mesh网；组网技术；应急通信：TN915?34；TN927：A：1004?373X（2017）11?0021?04ResearchandapplicationofnetworkingtechnologybasedonsatelliteandwirelessMeshnetworkFURongguo，XIAOFei，ZHENGHuanghai，ZHANGYao（EmergencyRescueCenter，EarthquakeAdministrationofJiangsuProvince，Nanjing210014，China）Abstract：Aimingatthecharacteristicsoftimesuddenness，locationuncertainty，businessurgencyandinformationdiversityoftheemergencycommunicationnetworkatearthquakesite，anetworkingmethodbasedonsatelliteandwirelessMeshnetworkisputforward.Theconcept，characteristicsandnetworkingmodeofwirelessMeshnetworkaredescribed.ThekeytechnologiesofwirelessMeshnetworkarediscussedindetail.ThecharacteristicsofsatellitecommunicationtechnologyarecombinedtodesignandimplementthenetworkingmethodbasedonsatelliteandwirelessMeshnetworkindetail.Thenetworkingmethodisaneffectiveoneofthesitecomnunicationnetworkplatform.Keywords：satellitecommunication；wirelessMeshnetwork；networkingtechnology；emergencycommunication0引言我国是一个地震灾害非常严重的国家，具有地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广等特点[1]，特别是近年来汶川8.0级、玉树7.1级、雅安7.0级等强烈地震相继发生，并产生了巨大影响。这些强烈地震往往会对通信基础设施造成破坏，甚至损毁，使受灾地区对外通信中断，受灾地区成为完完全全的信息孤岛[2]，给救灾组织、指挥调度、人员搜救、自救和次生灾害预防等工作造成重大困难。因此，在地震现场需要利用各种通信资源快速有效地建立一种覆盖面积大的暂时性应急通信网络来实现实时的灾情信息传递及上报[2?3]，为救灾组织、辅助决策、指挥调度等提供有力保障，以最大限度降低灾难损失和维护社会稳定。本文针对震后应急救援、信息传输等通信需求，提出一种基于卫星及无线Mesh网的现场组网方法，从而可以在震后复杂的现场环境下第一时间内快速投放组网，并大面积覆盖，实现现场震情、灾情信息采集的实时传输，为现场指挥部和后方指挥部应急救援指挥提供重要支持。1无线Mesh网无线Mesh网也称无线网状网（简称WMN），是基于自组织网络（AdHoc网）开发的无线多跳网络技术。无线Mesh网络处理消息的方式是把信息包从一个节点传递到另一个节点，直到信息包到达目的地。每个WMN的节点既可作为接入终端，也可具有路由和信息转发功能。WMN运行方式像因特网，并提供从源头到目的地的多条冗余通信路径，即一条路径由于硬件故障或干扰停止工作，WMN会自动改变信息包路由，使数据通过一条替代路径进行传递。1.1网络特点WMN主要由包括一组呈网状分布的无线路由（AccessPoint，AP）构成，AP均采用点对点方式通过无线中继链路互联，将传统WLAN中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”，WMN具有以下特点：（1）自配置。WMN中AP具备自动配置和集中治理能力，简化了网络的治理维护。（2）自愈合。WMN中AP具备自动发现和动态路由连接，消除单点故障对业务的影响，提供冗余路