CN113163517A - 复杂环境多模融合应急通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

复杂环境多模融合应急通信设备

技术领域

本发明涉及多模无线通信技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本文发明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。

本发明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。

本发明与现有设备相比，具有以下优点和有益效果：

使用方便，功能强大。本发明把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备易携带且免安装。免调测：一键开机，网络自连通、参数自配置，不需要应急人员任何操作，5分钟内建立通信网络。相比目前其他设备，需要专业人员到现场设置网络技术参数，这种采用一体化设计的设备，不需要互联互通调测，无需连接任何线缆，应急现场直接放置在地面即可，降低应急通信的部署难度。大幅度降低网络开通时间，为应急指挥提供了高效的通信保障。产品外观简洁大方，使用方便，功能强大，可靠性高等特点。降低了应急救援设备成本，更符合应急通信装备需快速展开的要求。并且公网4G基站数据回传可通过卫星链路，也可以通过无线回传到应急现场附近的固定网络设备，这个设备可以是公网基站回传的光纤设备，也可以是车站互联网接入设备，也可以是区间接线柱设备。相比传统采用野战光纤有线接入方式，具有快速部署、不受地形限制、低成本等优势。

本发明针对遇到高山峡谷的场景，高山遮挡卫星通信设备对星失败，连接不上卫星，现场无通信手段和隧道具有信号强屏蔽性，隧道内存在大量的覆盖盲区，人员进入隧道后几乎不能进行无线通信的隧道覆盖的难题，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，通过连接了电源单元的高效能4G LTE功放，将射频链路基带信号送入腔体滤波器进行信号隔离，对基带射频信号进行放大和过滤处理，可平均减少30％电流消耗。通过LTE基带板对信号进行基带处理，数据传输到交换机；Mesh自组网模块采用双通道的腔体滤波器隔离信号，Mesh基带板通过网线与交换机进行通信；Mesh自组网模块、LTE基站模块通过TCP/IP协议进行数据交换，LTE基站模块的数据通过Mesh自组网模块的无线链路进行回传。由于LTE网络的快速部署，移动网络能够提供空前丰富的多媒体内容，这样使得移动设备制造商有需求来设计众多新型移动设备来满足客户的需求。使用户能通过随时在线的高效率移动设备在各种场景下充分体验无线4G的强大功能。设备支持通过无线或有线回传方式接入骨干网，为终端提供电信公网接入，完成语音和数据业务传输，相比现有的设备仅支持专网4G功能，本发明建立公网4G覆盖，不需要配备额外的专用手持设备，为现场提供更加灵活、便捷的通信方式，为应急人员个人手持终端提供公网4G接入通信服务:移动互联网、拨打公网手持终端、座机以及内网电话，同时也提供WiFi方式接入互联网。区别于传统公网基站光纤回传，在应急现场建立起基于无线回传的公网4G无线通信覆盖，满足应急现场快速、灵活、低成本部署的要求。

本发明的公网4G基站数据采用无线回传并打通到运营商核心网链路，公网4G基站数据通过无线自组网回传到远端卫星网络或者光纤网络，为现场提供不受地形限制、不依赖特殊行业终端的公网4G覆盖。尤其在复杂山区下无通信手段时，本发明能够提供高效、稳定、可靠的应急通信手段。为应急现场提供公网4G覆盖，覆盖半径2000米，可覆盖整个应急现场。在保证流畅音视频通信的提前下，LOS回传距离可达到20公里以上，在复杂山区下(大山、树林、高楼等多种障碍物同时遮挡)回传距离可达到3～5公里，远端接收端可以是卫星便携站也可以是光纤网络。可以将卫星便携站移动到可接收卫星信号的位置，通过无线自组网建立本发明与卫星便携站之间的无线通信链路，本发明内置4G基站的数据回传到卫星便携站，打通4G到运营商核心网链路，为现场建立个人手持终端接入的公网4G信号。可以将设备部署在洞内，方式可背负式，可车载，也可地面放置，通过无线自组网连接到部署在隧道口的卫星便携站，本发明对洞内提供公网4G覆盖。对于10公里以上的超长隧道，本发明的多跳中继功能可满足远距离回传，需要在隧道中间部署中继电台，以满足隧道的远距离覆盖。

本发明高性能、高集成、小型化一体机设备--复杂环境多模融合应急通信设备，它把Mesh自组网、公网4G、WiFi等多种无线通信方式融合为一体,为现场提供不受地形限制、不依赖特殊行业终端的公网4G覆盖。产品具备快速部署、高效、经济的特点，平战结合既可用于各种环境下应急救援又能用于平时的模拟演练等临时通信。尤其可解决高山峡谷、超长隧道等极端环境下通信难的问题。目标是提供便捷、高质量、稳定的无线通信覆盖，为应急指挥管理提供高效的通信保障。

附图说明

图1是本发明复杂环境多模融合应急通信设备的电路原理示意图；

图2是LTE基站模块的电路原理示意图；

图3是LTE基站模块软件构架示意图；

图4是Mesh自组网模块的电路原理示意图；

图5是Mesh自组网模块软件构架示意图；

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的优选实施例中，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，其中：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。

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。交换机将IP数据流传输到Mesh基带板，经Mesh基带板进行信道编码、调制、数模转换、上变频后，Mesh功放将功率线性放大通过滤波器传至天馈发送出去。对端连接到公网的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。

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；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。

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接口连接的Mesh基带板，以及Mesh基带板上WiFi模块和供电模块。锂电池给LTE模块和Mesh模块进行供电，稳压电源对板卡进行电源稳压处理，Mesh基带板对Mesh基带信号进行调制解调、信道编码等处理，Mesh功放对Mesh基带射频信号和接收信号进行放大；Mesh腔体滤波器对Mesh发射和接收射频信号进行过滤处理。

系统抗干扰设计：设备发射功率都比较大，天线相隔很近，需要用腔体滤波器进行隔离。天线之间需要保持最少1/4波长的隔离度,防止自身干扰。LTE基站模块有2根天线，Mesh自组网模块2根天线，LTE基站模块和Mesh自组网模块采用不同频率，各自采用1个双通道的腔体滤波器隔离；LTE基站模块频率为1.8GHz，功率1W/5W/10W可定制，Mesh自组网模块频率为1.4GHz，功率4W/10W/20W可定制。

参阅图2。LTE基站模块包含了通过锂电池提供板内电源的电源单元、为接口、中频和射频工作提供时钟的时钟单元、运行监控和管理的基带单元、提供射频上下行链路处理功能的射频单元和GPS单元。其工作原理：下行过程中，通过千兆网口将数据传到基带单元物理层和数据链路层，LTE在下行链路DL上采用正交频分复用OFDMA接入，在上行链路UL上采用单载波频分多址SC-FDMA接入，OFDMA在规定的符号周期范围内以子载波为单位往来于多个用户之间，物理通道与传输通道映射，成为L2/L3层的业务接入点SAP，根据分配的任务，物理通道和信号使不同的调制和编码参数，调制参数下行链路多路复用通过OFDMA实现。经过基带单元的编码、调制、换频等处理后，传送给射频单元，射频单元对数据进行信号转换、线性功率放大、滤波等处理之后，射频信号经天线口发射出去。

上行过程中，天线接收到移动终端的上行信号，射频单元对上行信号进行滤波、低噪声放大、信号转换等，然后传送给基带单元，基带单元进行换频、解调、解码后传送到千兆物理层网口再转向交换机侧进行下一步处理。

时钟单元提供系统工作的时间同步，GPS单元提供系统内部的时钟参考源，这两个单位不参与上述信号处理过程。

参阅图3。LTE基站软件OAM提供LTE基站管理器版本管理、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，统计时段有下行数据流量、或整个基站检查和记录告警信息，检查和记录硬件板卡信息，检查和记录软件版本信息。S1/X2接口提供和核心网的S1接口通信以及邻基站的X2接口管理。RRC/RRM提供本小区UE的无线资源管理功能。GTPU/PDCP/RLC/MAC提供本小区的用户面数据的传输功能。L1物理层提供信道编码、调制解调、传输分集等物理信道基础传输功能。其工作原理：在用户面，通过PHY物理层实现基础数据传输，通过PDCP、RLC、MAC实现头压缩、加密、调度、ARQ和HARQ功能；

在控制面，通过PHY物理层实现基础数据传输，通过PDCP实现加密、完整性保护功能；通过RRC实现广播、寻呼、RRC连接管理、RB控制、移动性管理、UE的测量上报和控制；通过NAS实现EPC承载管理、鉴权、安全控制等功能。

参阅图4。Mesh自组网模块按功能可分为电源、Mesh底板、基带板、射频模块、功放模块、网口、WiFi模块。电源设备供电接口提供电源，网络通信接口提供对外网络接口；Mesh底板搭载基带芯片、射频芯片、功放，为Mesh自组网模块的承载板；射频芯片提供射频上下行链路处理功能；功放模块把基带射频信号进行放大处理；基带板进行基带处理、运行监控和管理等功能；WiFi模块提供WiFi热点。其工作原理：下行过程中，数据通过Mesh底板上的物理层网口或者WIFI模块传到基带板，经过基带板处理后，传送给射频模块，射频模块通过Mesh功放对数据进行信号线性功率放大，将射频信号经天线口发射出去。

Mesh自组网模块的上行过程中，天线接收到另一台Mesh设备的信号后，射频模块对上行信号进行处理，然后传送给基带模块，基带模块进行处理后传送到物理层网口再转向交换机。

参阅图5。Mesh自组网模块的软件结构分为PHY TX/RX射频收发层、MAC协议层、数据帧封装层、TCP/UDP/ICMP/ARP数据传输层、应用层，PHY TX/RX射频收发层基于数据流的数据模式，将基带的数据调制、解调为流数据，MAC协议层基于TUN/TAP接口通过二层路由协议转发控制实现MAC层，数据帧封装层将基于TUN/TAP接口上的数据做二次封装，通过路由算法确定路径，同时将信道划分的介质访问控制MAC协议数据包封装到数据帧中。TCP/UDP/ICMP/ARP数据传输层承载用户标准应用数据，用户可在传输层传输语音、视频、控制数据、路由协议数据包、管理应用协议数据包等任何标准网络数据，提供上层应用程序接口、管理API接口、串口透传功能供外围软件调用。其工作原理：

在用户面，通过PHY物理层实现TX/RX射频收发，进行调制、解调，在经过二次封装，进行语音、视频、数据等应用。在控制面，通过PHY物理层实现基础数据传输，通过MAC协议层、TCP/UDP/ICMP/ARP数据传输层进行控制数据、路由协议、管理应用协议等应用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

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接口连接的Mesh基带板，以及Mesh基带板上WiFi模块和供电模块。

6.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基站模块和Mesh自组网模块采用不同频率，各自采用1个双通道的腔体滤波器，保持最少1/4波长的隔离度。

7.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基站模块包含了通过锂电池提供板内电源的电源单元、为接口、中频和射频工作提供时钟的时钟单元、运行监控和管理的基带单元、提供射频上下行链路处理功能的射频单元和GPS单元，下行过程中，通过千兆网口将数据传到基带单元物理层和数据链路层，LTE在下行链路DL上采用正交频分复用OFDMA接入，在上行链路UL上采用单载波频分多址SC-FDMA接入，OFDMA在规定的符号周期范围内以子载波为单位往来于多个用户之间，物理通道与传输通道映射，成为L2/L3层的业务接入点SAP，根据分配的任务，物理通道和信号使不同的调制和编码参数，调制参数下行链路多路复用通过OFDMA实现。

8.如权利要求7所述的复杂环境多模融合应急通信设备，其特征在于：LTE数据经过基带单元的编码、调制、换频等处理后，传送给射频单元，射频单元对数据进行信号转换、线性功率放大、滤波处理之后，射频信号经天线口发射出去。

9.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自组网模块的上行过程中，天线接收到另一台Mesh设备的信号后，射频模块对上行信号进行处理，然后传送给基带模块，基带模块进行处理后传送到物理层网口再转向交换机。

10.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自组网模块内置软件，软件结构分为PHY TX/RX射频收发层、MAC协议层、数据帧封装层、TCP/UDP/ICMP/ARP数据传输层、应用层，PHY TX/RX射频收发层基于数据流的数据模式，将基带的数据调制、解调为流数据，MAC协议层基于TUN/TAP接口通过二层路由协议转发控制实现MAC层，数据帧封装层将基于TUN/TAP接口上的数据做二次封装，通过路由算法确定路径，同时将信道划分的介质访问控制MAC协议数据包封装到数据帧中，TCP/UDP/ICMP/ARP数据传输层承载用户标准应用数据，用户可在传输层传输语音、视频、控制数据、路由协议数据包、管理应用协议数据包等任何标准网络数据，提供上层应用程序接口、管理API接口、串口透传功能供外围软件调用。

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