airMax X 連雲港:連通 「帶一路」 陸海交匯樞紐

作為江蘇省最大的海港,連雲港港開港於1933年,獨具陸海統籌優勢,在“一體兩翼”組合大港的總體思路下,目前已建成了“連雲、徐圩、贛榆、灌河” “一港西區”格局。航道等級 30 萬噸級,擁有集裝箱、鐵礦石、糧食、煤炭、液體化工等專業化生產泊位,其中,萬噸級以上的泊位 70 個,綜合通過能力約 1.6 億噸。

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以港口為樞紐的海鐵、海公、海河江等多式聯運體系成熟完善。開通了日韓、東南亞、歐美、中東、地中海、非洲等近 70 條近遠洋航線,與世界 160 個國家和地區的港口開展通航業務,是中國區域性中心港口、世界級深水大港、集裝箱幹線港。

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未來,連雲港港還將依託“交匯點”建設,以“共商、共建、共享”為原則,吸引各方戰略合作,繼續拓展“帶”的空間,挺進“路”的縱深,放大向東優勢,做好向西文章,形成“橋通、港強、線密、鏈長”,推動國際物流運輸大循環,為落實國家“一帶一路”合作倡議做出積極貢獻!

港口橋吊監控視頻無線回傳

【監控室】 - 基站設備選型與規劃

港口分東區和西區兩部分區域,經過測量東區扇形角度在 60°,西區扇形角度為 45°,因此基站【接收點】位置選用 Rocket 基站 +60° 和 45° 扇形天線即可覆蓋東、西兩區。

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第二步要計算所需的帶寬,一座橋吊上安裝 10 臺高清攝像頭,每臺攝像頭需要 3-5Mbps 的帶寬,一座橋吊需要提供 30-50Mbps 的寬帶。東、西兩區分別有 9 座橋吊,單一區域總帶寬需求 270-450Mbps,而且今後還會增加其他監控以外的連網需求,考慮到帶寬要求較高,故而選擇 AirMax AC 系列。

由於這裡的架構肯定是 PTMP 的模式,雖然 AirMax AC 系列吞吐量有450Mbps+,但是這個是在 PTP 模式 80MHz 頻寬下的吞吐量,如果切換到PTMP模式頻寬最高是 40MHz,那麼理論上吞吐量應該減半到 225Mbps+,所以單一區域需要用兩套基站來覆蓋,才能滿足當下和未來的帶寬需求。這樣推算得知東、西兩區各用兩套基站,那麼監控室樓頂將會共址安裝4套基站設備,對基站的共址安裝抗干擾能力有較高的要求,綜上所述,基站最終選型Rocket Prism AC,這款具備 airPrism 帶通濾波技術和 GPS 同步功能非常適合密集部署。

【橋吊】 - CPE端設備選型

由於橋吊會根據船舶靠岸的位置,沿著岸邊平行移動以便為船舶卸貨,如果橋吊上CPE端採用PBE、NBE等定向天線的回傳設備,一旦橋吊移動無線鏈路就會斷開。為了解決橋吊移動中還需要保持無線鏈接的問題,可以在橋吊上採用全向天線,但是經過測試全向天線存在兩個問題:①如果兩個橋吊緊挨著作業會導致相互之間較強的干擾;②全向天線的信噪比很難提高,導致無線鏈路的速率一直很低;

最後,根據多次推演、計算和嘗試,在橋吊上採用AirMax AC扇形天線能較完美的解決以上移動、干擾、信噪比的問題,使得橋吊即便任意移動也能保持較高的鏈路速率。(下圖岸邊紅色裝置即為橋吊)

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【監控室】基站接入點設備安裝監控室樓頂比較複雜,有很多移動基站和其他網橋,對UBNT的設備有了更多未知的干擾。考慮到這樣的客觀因素,在事先現場勘查時通過 UBNT的

AirView 程序做了頻譜掃描,發現5180~5220MHz有較強的干擾,故在頻譜規劃時有意避開了這個頻段。

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將預先配置好的基站抱杆安裝對準橋吊,並同步安裝浪湧保護器並良好接地,最後將GPS模塊吸附在支架上。將預先配置好的基站抱杆安裝對準橋吊,並同步安裝浪湧保護器並良好接地,最後將GPS模塊吸附在支架上。

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【橋吊】CPE回傳設備安裝

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【設備調試】

全部 UBNT AirMax 設備安裝完畢後,接著就開始了為期2天的調試環節。因為UBNT在網橋設備上已經做到了極致優秀,所以整個項目效果的好壞主要在於“人”的因素上:

1,方案設計、產品選型;2,實地勘查、無線規劃;3,設備安裝、現場調試

可以說每一個環節都是項目成敗的關鍵。

這次項目也再次印證了這個觀點,即便前期已經推導了N次方案,也提前在現場的多處實地做了勘測,等到設備全部安裝完畢並且無線連上以後,我們看到的情況是這樣的↓

調試前

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普遍非常弱的信號,堪憂的連接容量,當然對應的也是卡頓的監控視頻質量。實際測速大概只有3~30Mbps左右,滿足一座橋吊都非常困難。為了能達到預期的規劃效果,逐個對設備進行調試是必不可少的了,尤其方便的是 UNMS app裡的天線校準工具,一手調天線方向一手看信號強度大大提高了工作效率。

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調試後

頂著當頭的炎炎烈日,經過2天多垂直上下了估計1000米後終於將整套系統調試完畢,信號強度和連接容量有了極大的提升,可以說是質的變化。

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信號強度最大提升42db,平均提升27.6db;上行連接容量最大提升1464.8%,平均提升 246.2%;

這次調試的結果說實話有些出乎我的意料,因為畢竟存在共址安裝和重疊覆蓋的情況會增加干擾。所以,這裡不得不重點提一下UBNT的AirMax AC扇區天線,看似僅僅提高了2dbi的增益,而且相比普通扇區天線要貴上不少,但是其精巧的設計帶來的好處遠不是參數上的2dbi,還有更好的抗干擾和束波性能。扇形天線選型。

扇形天線選型

這次項目由於存在多基站共址安裝和多CPE相互緊挨的情況,為了能降低各設備間的相互干擾和提高系統的傳輸容量,全部採用了UBNT AirMax AC扇形天線。

UBNT AirMax AC扇形天線具備高度抗噪聲干擾性,創新的偏轉器設計可以降低旁瓣和後瓣,抑制干擾、提高SNR和波速性能。

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AirMax AC扇形天線具有優異的隔離度,在噪聲隔離和波束性能上具有良好的表現。

在實際使用中,無論是降低對於臨近設備的干擾,還是提高傳輸的調製階級都有極大的幫助。

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普通扇形天線在波束性能表現上的對比。

相較於AirMax AC扇形天線,普通扇形天線的旁瓣對周邊設備的干擾程度更高,更不容易達到高階調製。

新歐亞大陸橋東方起點——連雲港

自 1992 年新亞歐大陸橋開通以來,連雲港就一直致力於陸橋沿線地區的貨物運輸和物流服務,先後在內陸沿橋城市。設立了 9 個“無水港”,開通運行至中國中西部主要城市“點對點”直達班列,以及至中亞、歐洲國際班列,每年承運60%以上的國際過境集裝箱,是亞歐過境運輸第一大港。

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隨著江蘇省港口資源整合和規劃發展,連雲港港將以中哈物流中轉基地、上合組織出海基地建設為 抓手,加快區域性國際樞紐港建設,進一步暢通陸海聯運通道,打造中歐品牌班列,強化港、航、路、園無縫對接,推進跨國界、跨行業、多元合作、多式聯運的全新物流服務模式。

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項目小結

通過這次港口橋吊視頻回傳項目距,再次體會到了要想真正理想的完成一個項目,從規劃、勘測到實施每一步都非常重要,雖然UBNT提供了幾乎是最優秀的產品,但如果沒有合適的工作環境和專業的施工調試,那就猶如法拉利開在了田埂上有力使不出。

前期規劃時衛星地圖和 airLink 是必不可少的,無論是計算角度還是測算鏈路容量都非常實用;現場勘測時 airView 工具和 U-Installer 能方便的讓我掃描現場頻譜,為最優的頻段規劃打下基礎;後期調試時 UNMS 工具開始發揮作用,實時反映的微調數據出現在手機上,對於登高調試來說極為方便;

最好的設備,最先進的技術並不等於完美的結果,這並不能解決錯誤的規劃設計造成的弊病:

  • 堅持正確的規劃設計是邁向成功部署的第一步!
  • 只有正確設計規劃的前提下,好的產品和系統特性才能發揮到極致!
  • 再好的產品和技術都無法彌補規劃設計上的缺陷!
  • 在規劃設計和產品選型上的妥協將是敞開走向失敗的大門!


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