1 系统设计
1.1 工程范围
工程范围包括地面、井下无线通信系统的设计、制造、供货、运输、安装、调试、试运行、培训及质保期维护。
1）建设一套地面、井下无线通信系统，完成语音及数据传输，并能够与矿井有线网络实现无缝对接，为后期自动化系统提供网络接入服务。
2）井下无线通信系统与矿井行政、调度通信系统联网，并能够为矿井隐患平台管理软件提供网络服务。
1.2 系统组成与结构
地面无线通信
在地面关键位置配置智能物联分站，配套无线天线完成对地面无线覆盖。
井下无线通信
在井下主要巷道设置矿用无线基站，配套供电及后备电源，完成对关键区域无线覆盖。
主要汇聚点增加本安型千兆网关，通过光缆与现有的矿井工业环网连接。
配置矿用本安型手机，接入井下无线网络。
系统平台
采用大型高效语音平台，与地面无线、井下无线、矿井程控调度、外线行政等相互连通。
主要结构图如下：
上图中，工业环网部分沿线矿方现有系统设备。
1.3 井下基站分布
结合矿井井下开采巷道图情况，在数据汇聚区域、重点安全领域配置矿用无线基站，整体基站分布情况如下：
2 系统优势
随着智能硬件的不断增多，高带宽、大数量、移动、适应复杂环境的在线需求，成为无线网络技术发展的推动力，在过去的5年中Mesh技术
也在不断的演进。技术演进的主要方向是解决无线Mesh随着规模和复杂程度发展带来的多跳的Mesh性能下降难题。比如带宽降低，无线干
扰以及网络时延等。譬如，在网络中的每一跳吞吐量会下降多达50%，连续多跳情况下吞吐量下降得更迅速，其结果将导致网络性能的严重
降低。在语音和视频应用大量运行的情况下，时延和RF干扰将达到不可接受的程度，而导致连接完全中断。
STRONGlink钢索解决方案采用了多模块、多射频和多信道技术，有效的解决了无线Mesh多跳性能的难题，远远优于单模块和双模块的Mesh
解决方案的每跳50%的吞吐量下降。
传统的单模块Mesh和双模块Mesh网络只能提供有限的扩展性，多跳自身的难题使得它对于多节点网络部署还存在诸多疑问。因而需要一种新
型结构化的无线组网方式，在其网络中无论跳数多少，都能够提供高性能和高可靠性。
为了具有可实施性，无线多节点网络必须是低时延的网络，为节点上行和节点下行回程流量提供单独的无线带宽链路(类似于全双工连接)，
并自动地使用至高的可用吞吐量。如STRONGlink钢索系统，采用多频、多信道、多RF模块方式组网。STRONGlink钢索这种低时延的网络已经
在实验室环境(无噪声)和真实环境(有噪声)中进行了大量长期的测试。测试跳数逐步从1跳增加到10跳，结果表明即使达到 10跳，无噪声情
况下网络回程吞吐量只有2%的丢失，而实际噪声环境也仅丢失了20%。时延测试结果也同样令人满意－－－完全在语音(VoIP)和视频应用可接
受的范围内。带宽下降测试结果是与为回程流量使用单频的Mesh网络的至佳情况进行比较的。而单模Mesh或者双模Mesh网络在无噪声情况下
经过5跳后带宽就会令人吃惊地丢失了80%。
STRONGlink钢索解决方案采用了标准802.11X协议、多模块、多模式、多射频和多信道技术，有效的解决了无线Mesh多跳性能的难题，远远优
于Mesh解决方案的每跳50%的吞吐量下降以及同频组网带来的性能急剧下降。
STRONGlink钢索技术，可以快速的将物与物采用标准协议无线高速直接相连，赋予物体作为网络节点的能力，物体之间形成一个去中心化的无
线局域网，且将无线信号均匀的分布在物体周围（类似AP）。这种分布式的连接及接入方式，可以突破环境的局限，降低物联成本，提高网络
的承载能力，延伸网络的边界。
STRONGlink钢索技术的几个关键词：标准协议、多模块多模式、主动加入
STRONGlink钢索技术的技术价值：
解决现有方案部署的问题，省时，省力，突破环境限制；
迎接未来的挑战，形分布式的高速物联智能前端；
多模块STRONGlink钢索方案－－－结构化的无线智能组网节点
在STRONGlink钢索方案中，根据需求不同，有两种方案：
1、高带宽模式：每个网络节点至少使用三个模块的专用无线链路接口，其中一个模块用于客户端的接入，第二个模块用于上行无线回程流量，第三个模块用于下行无线回程流量。这个无线网络的方案可以提供节点之间866Mbps的连接，以及300Mbps的客户端接入。
2、普通低成本模式：每个网络节点至少使用二个模块的专用无线链路接口，其中一个模块用于客户端的接入及用于上行无线回程流量，第二个模块用于下行无线回程流量。这个无线网络的方案可以提供节点之间300Mbps的连接，以及300Mbps的客户端接入。
STRONGlink钢索技术验证
为节点上行和节点下行回程流量提供单独的无线带宽链路(全双工连接)，并自动地使用至高的可用吞吐量。这种低时延的网络已经在实验室环境
(无噪声)和真实环境(有噪声)中进行了大量长期的测试。测试跳数逐步从1跳增加到10跳，结果表明即使达到 10跳，无噪声情况下网络回程吞吐量只有2%的丢失，而实际噪声环境也仅丢失了20%。实际噪声环境，时延测试结果为每级15ms。
多跳大规模无线智能网络对带宽降低，无线干扰和网络时延等问题十分敏感。如果没有使用多频结构化的STRONGlink钢索无线技术，每一跳的吞吐量可能会下降多达50%。特别是在更大规模部署情况下，网络时延和漫游也是需要着重考虑的问题。在广域、高利用率环境中，时延和带宽问题将变得不可接受。
选择单模块、双模块甚至某些多模块Mesh网络将会导致网络性能降低、扩展性差、不能支持大范围、大密度的应用。
显然，需要一种新型的无线智能网络来解决多跳的难题，这也是物联网的支撑基础之一。这一新型网络需要使用STRONGlink钢索模块化的、多模式、多频、多信道、多RF的智能无线物联网络系统。
3 系统特点
业界高稳定、高效的二层组网协议，避免了MESH组网协议自动组网速度慢、网络拓扑收敛慢、协议负荷高等多个问题。性能和组网收敛特性均优于三层Mesh组网协议。
多跳、自动信道、多扇区的高性能无线网络：
STRONGlink技术基站设备，单基站支持2.4GHz/5.8HHz，同时支持下挂其它频段设备，可任意用于设备无线互联和用户无线覆盖。
多模块技术。STRONGlink基站至多支持3模不重复堆叠配置，容量较高。
多跳组网能力强。STRONGlink基站确保每跳无线网络的带宽损耗低于3%，数据延时损耗小于20ms，支持15跳以上的无线组网。
单跳MAX远距离可达10公里，5公里后提供8Mbps稳定带宽。（注：视天线性能，数值会相应变化）。
STRONGlink基站支持使用多扇区组网技术（3扇区、6扇区等）时，可以充分的将光纤点的带宽资源分配到无线网络。
全透明链路能力，将应用层设备的地址管理，与STRONGlink基站地址管理完全分开，有效的利用网络资源，增强网络安全性，负载均衡冗余备份。
抗干扰能力：
利用STRONGlink设备的智能频点扫描和多频点规划能力，避免无线智慧网络网络系统内的干扰问题。配合扇区和定向天线，减少组网和覆盖受到外界干扰的机会。
自动修复能力和自动性能调整能力：
采用二层技术组网，分布式智能快速建立拓扑和收敛网络。STRONGlink网络的自动修复能力和自动性能调整远胜于三层Mesh组网协议，每基站均根据信号强度、链路质量、跳数、性能、时延等多种参数的加权平均值，建立连接方向，根据网络可达性和链路指标进行自愈和自动链路性能调整。网络自愈或者链路切换不会造成用户业务重组，切换对用户完全透明。
空间多层次组网：
STRONGlink网络形成立体的、有层次的分布式无线网络架构。
例如：
无线建筑物楼顶高度的汇聚层
街道沿线灯杆高度的分布层
道路、小区和园区、热点和室内的接入层
充分利用建筑屋顶、灯杆等不同高度的安装位置，配合不同类型的天线-全向天线、板状天线、扇区天线和抛物面天线等实现无线设备互联和网络覆盖。
可以通过选择相应的外接天线和调整天线垂直角度，实现MAX的组网灵活度和多层次组网。
通用性：
任何IP型的设备，或者设备通过IP化接口，可以直接与STRONGlink模块相连接，无需编制任何驱动程序和应用程序，即可实现该设备的无线化，互联化。
例如：有线IP CAMERA的网口与STRONGlink模块直连，该有线IP CAMERA立刻转化为无线IP CAMERA，与任何2.4G/5.8GHz的AP实现直接接入，甚至与另外一个同样STRONGlink模块的IP CAMERA物物相联。
多用性：
1、现场近端信号延伸到远端，高带宽全程覆盖。
支持全有线、全无线、有线无线混和组网，解决现场布线施工难题。
解决现场阻挡或者条件变化导致的信号不利。
具备现场网络智能灾备能力。增加网络的健壮性。
高速移动、快速切换支持：
支持80公里时速高速移动下的快速切换，满足高速移动下视频、语音和数据等业务的传输。
安全性：
STRONGlink网络内采用独有的强制加密方式实现STRONGlink基站之间的链路安全性。保证网络数据私有性。
面向用户接入的多种安全机制。
可管理性：
跨三层网络的统一网管系统，可针对整个网络、子网和设备等3个级别进行批量配置、统一配置。支持事件和告警等多种功能。
