施科峰

【摘要】 無(wú)線Mesh又稱“無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)”或“無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)”，是在無(wú)線通信和移動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它同時(shí)具備無(wú)線局域網(wǎng)和AdHoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，倍受人們關(guān)注，發(fā)展前景廣闊。本文闡述了無(wú)線Mesh的原理和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并對(duì)以無(wú)線Mesh技術(shù)為核心的輸電線路無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)和建立變電站之間的臨時(shí)通信系統(tǒng)作了簡(jiǎn)要論述。

【關(guān)鍵詞】 無(wú)線Mesh 電力 通信系統(tǒng)

一、無(wú)線Mesh原理

無(wú)線Mesh網(wǎng)是低功率的多級(jí)跳點(diǎn)系統(tǒng)，它處理消息的方式是把信息包從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳遞到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到信息包到達(dá)目的地。無(wú)線Mesh本身是網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，具有較高的組網(wǎng)自由度，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以作為接入終端，接收要傳給其它節(jié)點(diǎn)的信息包，具有路由和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，可把接收的信息再次傳送出去。無(wú)線Mesh的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可為通信提供多條路徑，如果其中一條因某種原因停止工作也可從其它路徑到達(dá)目的地。

二、無(wú)線Mesh的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)可分為平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、多級(jí)結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)，主要特點(diǎn)有：

（1）多跳傳輸。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)可將信息轉(zhuǎn)發(fā)到本節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍以外的其它任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如此可擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，降低節(jié)點(diǎn)能耗和節(jié)點(diǎn)間的干擾。（2）自我修復(fù)和愈合。當(dāng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，其可以自動(dòng)尋找其他路徑進(jìn)行信息傳輸。（3）組網(wǎng)靈活、方便。無(wú)線Mesh節(jié)點(diǎn)只要少量的無(wú)線設(shè)備，就能自動(dòng)搜尋周圍節(jié)點(diǎn)組成無(wú)線的寬帶接入網(wǎng)。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)組網(wǎng)使其網(wǎng)絡(luò)具有柔韌性、可行性，極大的簡(jiǎn)化了組網(wǎng)程序。（4）高寬帶。無(wú)線Mesh提供的寬帶較高，能夠滿足大部分活動(dòng)所需要的帶寬。（5）兼容性好。可分別與Internet、蜂窩網(wǎng)、傳感網(wǎng)等共同組網(wǎng)，兼容性良好，互操作性強(qiáng)。

無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比的優(yōu)勢(shì)：

（1）更加可靠。網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對(duì)于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的星型結(jié)構(gòu)，可以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，節(jié)點(diǎn)干擾，因網(wǎng)絡(luò)故障造成的網(wǎng)絡(luò)癱瘓等。（2）覆蓋范圍更廣。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)可在任何地點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)或與其它節(jié)點(diǎn)聯(lián)系，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，接入點(diǎn)覆蓋范圍擴(kuò)大、頻譜利用率提高、系統(tǒng)的容量增大。（3）更加安全。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)可對(duì)產(chǎn)生碰撞的鏈路進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并且能夠自動(dòng)將鏈路與本身鏈路之間的夾角設(shè)為鈍角，減少鏈路之間的干擾。如此，使節(jié)點(diǎn)間信息的傳輸更加有保證。（4）成本低。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)大大節(jié)約了骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，其基礎(chǔ)設(shè)施AP、IR、WR要比傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中的基站等設(shè)備便宜，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)通常只需要較短的無(wú)線鏈路長(zhǎng)度，天線成本低，網(wǎng)絡(luò)的配置和維護(hù)要較方便。

三、無(wú)線Mesh在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

無(wú)線Mesh的特點(diǎn)及其優(yōu)勢(shì)使其在眾多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)，一些電力企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)始了對(duì)無(wú)線Mesh的研究應(yīng)用，在眾多方面取得了良好的效果。

3.1新建變電站臨時(shí)通信系統(tǒng)

以無(wú)線Mesh技術(shù)為核心建立變電站之間的臨時(shí)通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)新建變電站臨時(shí)通信系統(tǒng)接入，滿足調(diào)度電話、行政電話以及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)等業(yè)務(wù)接入需求。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)還需要考慮信號(hào)的強(qiáng)弱和地理位置的影響。路由節(jié)點(diǎn)的位置一般選擇地形較低、無(wú)遮擋物、無(wú)其它信號(hào)干擾、供電方便、傳輸功率低的位置。根據(jù)地理和信號(hào)情況模擬繪制網(wǎng)絡(luò)模型、確定路由節(jié)點(diǎn)、搭建網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)備選擇方面，可根據(jù)具體情況選擇美國(guó)Strix系統(tǒng)公司或我國(guó)杭州華三通信技術(shù)有限公司等廠家生產(chǎn)的Mesh設(shè)備。

具體來(lái)講，根據(jù)無(wú)線Mesh網(wǎng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，新建變電站通常與與之臨近的變電站接入，變電站臨時(shí)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)為單跳的通信鏈路，這是兩點(diǎn)之間通信最簡(jiǎn)潔最節(jié)約成本的方案。

可將Mesh路由器安裝在變電站，路由器可自動(dòng)建立連接，輸電線路通信系統(tǒng)、終端變電站、監(jiān)控中心都可進(jìn)行無(wú)線連接。通過(guò)臨時(shí)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聲音、圖像、視頻等信息的傳輸。

3.2輸電線路無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

無(wú)線Mesh技術(shù)可以完全實(shí)現(xiàn)電力線沿線視頻監(jiān)控的需要，解決傳統(tǒng)監(jiān)控方式。通過(guò)設(shè)置無(wú)線Mesh基站和視頻監(jiān)控?cái)z像頭，多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)，將沿線的視頻監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)地回傳到調(diào)度中心，電力企業(yè)的工作人員可以便捷地對(duì)必要區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控。Mesh網(wǎng)絡(luò)可對(duì)電力線沿線的變電站等站點(diǎn)以及電力企業(yè)大面積區(qū)域進(jìn)行無(wú)縫信號(hào)覆蓋，建立Wi-Fi語(yǔ)音通信系統(tǒng)平臺(tái)。

無(wú)線Mesh網(wǎng)以無(wú)線作為傳輸介質(zhì)，極大地簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其使用成本相對(duì)較低，覆蓋范圍廣，具有自我修復(fù)和愈合的能力，系統(tǒng)安全可靠。無(wú)線Mesh可以為變電站和輸電線路中心機(jī)房提供語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等信息，在電力通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展中占有重要作用，其技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新值得廣大科學(xué)工作者關(guān)注與研究。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]周春月，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的多信道多路徑路由協(xié)議研究[D]， 西安電子科技大學(xué)，2014

[2]李開(kāi)紅，鄒冬超，陳寶仁. 寬帶無(wú)線Mesh在輸電線路在線監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究[J]，電力信息與通信技術(shù)，2014年01期