車載基站:應急通信的移動堡壘
一、車載基站是什么

車載基站是安裝在車輛上的基站設備,可提供臨時無線通信覆蓋,如應急通信、移動通信車等。它由天線、無線傳輸設備、信號處理設備、傳輸介質和電源及電池備份系統等組成。
從功能上看,車載基站與其他類型的基站類似,都是無線通信網絡中的關鍵設備之一。它通過天線向周圍的無線設備發送信號,并接收無線設備的信號,實現雙向通信。同時,車載基站負責處理和轉發無線設備發送和接收的數據,包括語音、短信、圖像、視頻等各類數據。在連接和切換管理方面,當無線設備從一個基站的覆蓋區域移動到車載基站的覆蓋區域時,車載基站負責切換連接以保持通信繼續進行。此外,車載基站還負責管理無線通信中的頻譜資源,包括頻率分配、調度和優化,保證無線通信網絡的正常運行和資源的合理利用。
從組成部分來說,天線用于向周圍無線設備發送和接收信號,通常安裝在車輛的合適位置,以實現更好的通信覆蓋。無線傳輸設備包括發射和接收射頻信號的設備,如射頻發射器、射頻接收器等。信號處理設備用于處理和轉發無線設備發送和接收的信號,包括信號處理器、調制解調器、編解碼器等。傳輸介質用于連接車載基站和核心網之間,如光纖、微波天線等。電源及電池備份系統為車載基站提供電源,保證基站持續運行,同時還配備備用電池或發電機等備用電源,以應對停電等緊急情況。
車載基站作為一種移動基站,根據覆蓋范圍和功能可以分為多種類型。與宏基站相比,車載基站覆蓋范圍較小,但在應急通信等場景中具有獨特的優勢。與微基站相比,車載基站的移動性更強,可以迅速到達需要臨時通信覆蓋的區域。與室內基站相比,車載基站適用于室外環境,為應急通信、移動通信車等提供服務。
此外,車載基站在緊急狀態下具有重要作用。例如,當某個基站的發射塔發生倒塌,或基站設備發生意外事故時,車載基站可以迅速暫時替代,保持小區內的通信。在應急通信、搶險救災、公安、部隊、應急救援等部門和領域,車載基站發揮著關鍵作用。像北峰通信發布的 BF-TR955 數字集群車載基站,采用標準機架式結構設計,集信道機、同步單元、射頻分配單元和基站控制器等核心功能于一體,實現了高度的集成化設計,為應急通信提供了強大的支持。還有比利時 Citymesh 測試用于緊急通信的車載 5G 基站系統,即使在極端條件下,也可以將 5G 覆蓋帶到最偏遠和難以到達的地方。
二、車載基站的優勢

1. 靈活部署:車載基站支持車載、便攜等多種部署方式,可快速搭建臨時通信網絡。例如,北峰 BF-TR955 數字車載基站既可搭載在通信車輛上使用,又可以選購設備便攜箱靈活部署,能滿足搶險救災、應急通信等特殊場景下大、中、小規模的快速部署。中訊慧通的無線自組網設備作為一款大功率高性能 MESH 自組網設備,可廣泛應用于消防應急、武警反恐、部隊演練等復雜高動態環境的現場組網應用,支持車載部署。此外,一種自組網車載基站的底板上方設置有容納箱,容納箱內的基站本體可通過萬向輪連接機構實現便捷移動,方便在不同場景下進行快速部署。
2. 信號擴展:車載基站能夠有效擴展信號覆蓋范圍,消除通信盲點。運營商在郊野地區部署的基站數量較少,且基站信號容易受地形影響而大幅衰減,而汽車車身也會使基站信號衰減 15~20dB,當汽車行駛在郊外,車內接收到的基站信號低于 -105dBm 時,車內的手機將無法正常通信。在汽車內安裝車載信號放大器,當汽車行駛在基站信號較弱的區域時,能有效改善車內信號。同時,一些車載天線信號增強裝置,如錐形結構的信號增強環,通過減速電機帶動轉盤上的第一固定桿和第二固定桿之間的拉繩,使信號增強環上下移動,增強車載天線的信號,滿足不同地區的需求。
3. 功能強大:車載基站支持多種語音、數據業務,滿足用戶多樣化通信需求。北峰 BF-TR955 數字車載基站可提供語音集群對講、數據采集、人員定位、人員管理與調度等多種業務。PDT 車載基站支持多種語音、數據業務,如個呼、組呼、緊急呼叫、短消息、GPS 定位等。中訊慧通的移動自組網通信設備基站中繼車載可組成智能、多跳、移動、對等的去中心化自治網絡通信系統,具備動態密匙信道加密能力,能有效阻斷外來設備的非法接入,滿足現場視頻圖像回傳,集群調度、移動辦公等業務需求。
4. 安全可靠:車載基站采用數字加密技術,確保通信安全保密。PDT 車載基站采用數字加密技術,保障通信安全。中訊慧通的移動自組網通信設備基站中繼車載具備動態密匙信道加密能力,有效阻斷外來設備非法接入,確保通信安全。
5. 易于維護:車載基站采用模塊化設計,維護簡單方便。車載移動基站用戶手冊提到,對于車載基站的維護,建議在工廠完成更換內部部件,并遵守對靜電敏感器件的專門保護措施,設備高溫時需等待冷卻后處理,斷開電纜前做好標記以保證正確連接。基站維護流程包括巡檢工作、故障處理、安全管理、資料管理、工程隨工、投訴處理等方面,通過日常巡檢、告警故障處理、維護人員隨工等實現基站維護。例如,巡檢人員嚴格按巡檢計劃和檢測計劃開展基站巡檢和設備周期檢測,發現問題及時處理;故障處理時,維護部門在規定時限內處理故障并詳細記錄處理經過等情況反饋給維護管理人員。同時,維護部門應選派技術滿足要求、責任心強的維護人員隨工,做好工程規范、巡檢測試項目和耗材的核對認證等工作。
三、車載基站的應用場景

1. 大型活動:車載基站在大型活動中發揮著重要作用,如體育賽事、演唱會、會議等。PDT 車載基站可用于保障大型活動、會議的通信需求,確保現場指揮調度有序進行。北峰 BF-TR955 數字集群車載基站也能在大型活動中提供語音集群對講、數據采集、人員定位、人員管理與調度等多種業務,為活動的順利進行提供有力的通信保障。
2. 應急指揮:在突發事件應急指揮中,車載基站是不可或缺的通信設備。它能夠實現快速信息傳遞和人員調度,為應急救援工作爭取寶貴時間。例如,在自然災害、事故災難等突發事件發生后,北峰 BF-TR955 數字集群車載基站可迅速搭建臨時通信網絡,提供集中式的指揮調度服務。中國電信在應急指揮中也會出動應急通信車,如在四川雅江山火應急通信保障中,中國電信四川機動通信局的應急通信車在現場保障通信,車載 4G 基站順利開通,為火災現場提供了穩定的通信服務。
3. 日常巡邏:公安、武警、城管等日常巡邏執法過程中,車載基站方便與指揮中心保持聯絡。PDT 車載基站廣泛應用于公安、武警、城管等日常巡邏執法,確保巡邏人員能夠及時接收指令和反饋信息。杭州市通過配備前突指揮車等設備,利用車載 mesh 基站與方艙指揮車進行數據連接,實現雙向可視指揮調度,提升了日常巡邏的應急指揮能力。
4. 野外作業:對于電力、通信、石油等野外作業人員來說,車載基站的通信保障至關重要。它能夠確保野外作業人員的安全,提高工作效率。在野外作業場景中,北峰 BF-TR955 數字集群車載基站可滿足搶險救災、應急通信等特殊場景下的通信需求。同時,中國電信全力開展四川雅江山火應急通信保障,為野外作業人員提供了可靠的通信支持。
5. 數字車載基站搭載無人機:數字車載基站搭載無人機可應用于公共安全管理、應急救援等領域。在突發事件發生后,公共網絡癱瘓的情況下,無人機可以通過搭載數字基站設備,形成空中中繼站,為救援人員提供應急無線通信信號放大作用。北峰 BF-TR955 數字車載基站可由無人機搭載部署,能滿足搶險救災、應急通信等特殊場景下大、中、小規模的快速部署。此外,在 “通信使命 - 2024” 國家應急通信抗震救災演練中,大型無人直升機、系留無人機等在空中保障方面發揮了重要作用,為震區通信提供了有力支持。
四、車載基站的作用

1. 無線信號傳輸:車載基站通過無線電波向周圍的無線設備發送信號,并接收信號,實現雙向通信。例如,在汽車上高速移動時,手機能夠發送信號到基站是因為手機信號的傳輸是通過無線電波進行的,不需要物理連接。手機通過內置的無線電發射器和接收器,將信號轉換成無線電波并發送出去,這些無線電波可以被車載基站接收到,并通過基站進行處理和轉發。
2. 數據傳輸:車載基站負責處理和轉發無線設備發送和接收的數據,包括語音、短信、圖像、視頻等。例如,基站接收第一車載終端發送的融合信息,并發送融合信息,其中,融合信息由第一車載終端對共享信息進行處理得到的,融合信息的字節數小于共享信息的字節數。
3. 連接和切換管理:車載基站管理與無線設備的連接和切換,保證無線通信的穩定性和連續性。例如,依據當前車載終端的實時位置信息,搜索基站可信度列表,確定與當前車載終端連接的基站的待處理信息,依據待處理信息和預設閾值,確定是否進行基站間切換,從而保證車載終端在移動過程中始終保持良好的通信連接。
4. 頻譜管理:車載基站管理無線通信中的頻譜資源,保證無線通信網絡的正常運行和資源的合理利用。例如,車聯網的頻譜管理方法及系統通過根據車聯網的目標部署環境的環境模擬生成頻譜預分配策略,基于當前車聯網的部署環境和頻譜預分配策略迭代生成頻譜分配方案,實現對頻譜資源的有效管理。




