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1、方案概述码头现状 当系统一旦投入使用，无线数据网络便是跟生产密切相关的系统； 系统宕机的代价巨大； 可以利用的现场灯杆环境； 轮胎吊机械设备不同的应用要求； 手持机的应用范围较广； 集卡上终端应用范围也包括整个现场针对码头的以上特点，我们为用户选择最为稳定耐用的无线系统与相应的维护服务： 为手持终端与集卡调度显示器覆盖的400Mhz 无线网络； 为RTG的车载终端覆盖的400MHz无线网络； 为RTG上的PLC 系统配置最适合的2.4GHz无线网络的覆盖和天线； 安装与培训； 测试与验收； 支持服务技术特性通信覆盖无线通信的覆盖包括大小和方向，取决于多种因素：q 功率q 天线增益和方向q 现场
2、环境q 通信速度信道分配在大多数国家，IEEE802.11 2.4GHz 可以有11个信道的设置。由于信道之间的重叠，所以只有3个信道组成1组：信道1，信道6和信道11。当这三个信道提供重复覆盖时，他们可以被看作3个完全独立的无线网络，并具备各自的通信带宽。 当一个地区的无线终端特别集中时，通信负载可以由系统来进行信道均衡。天线以及无线覆盖1个 “0dBi” 增益得天线的发散角度为所有方向-1个球形或“等方向”的发射体。一个高增益的定向天线具有相同的天线能量，只是集中在一个特定的方向。一个高增益的全向天线的发射能量围绕它的长轴是均等的，但集中于长轴平面上的某个角度。其他的天线类型（例如“Pat
3、ch”天线），则提供更好的覆盖方向与性能，但相应的平面角度更窄。天线将在每个不同的环境中，通过现场测试后来选定，以确保更为可靠、稳定的覆盖效果。覆盖以及系统性能为了提供覆盖上的冗余和通信上的吞吐量，覆盖的必须考虑正确的重复覆盖。覆盖上的冗余考虑意味着如果一个基站发生故障，现场不会出现无线通信的盲点。我们将会通过后续的说明来证明此性能。另外一个得到无线系统冗余性能的方式是将无线网络的设计基站数量进行加倍。如果有一个覆盖没有信号盲点的网络设计，则将所需的数量进行加倍。不同的信道用于两个独立的无线网络。如果系统中一个基站发生故障，就不会产生信号盲点。加倍考虑同时包括有线局域网络、电缆、光纤、交换机、
4、电源供电、路由器等。无线系统设计综述GMCC针对用户不同的使用环境与现场的情况，而提供一个最适合的无线实时系统的解决方案。12.4GHz扩频系统和400MHz 的窄频系统组成的无线局域网络l 由于轮胎吊上PLC传输数据量的考虑，建议使用高传输速率的IEEE802.11b 的无线网络。为PLC通信建设的2.4GHz IEEE802.11b 扩频无线系统l 而对于手持机、集卡手持机（地面使用）、RTG上的车载终端的使用环境，GMCC建议使用400Mhz的无线窄频技术，在各方面条件满足的情况下，这是无线解决方案的最佳技术。为无线终端通信建设的400MHz的窄频无线系统2全2.4GHz IEEE 80
5、2.11B 标准扩频无线系统l 为所有的无线应用提供统一的无线覆盖，包括RTG上的VMT、PLC应用，地面的手持机、集卡、正面吊、堆高机等多种应用为整个码头通信建设的2.4GHz IEEE802.11b 扩频无线系统虽然2.4Ghz 802.11b的无线网络提供高速的数据吞吐量，但由于其对地面的覆盖能力远远不如 400MHz窄频系统，考虑到空中的干扰较少、没有遮挡、可视性好，所以我们将在搂顶架设无线AP，以提供高空中的轮胎吊上的车载机通信。以提高其的可用性。而对于400MHz的窄频系统而言，无线基站能提供极好的无线覆盖，可以保证用户现场所有需要通信的环境。2.4GHZ扩频系统和400MHZ 的
6、窄频系统组成的无线局域网络轮胎吊上的PLC系统装在轮胎吊上的PLC上的无线系统，可以使天线架设在26米左右的高空，根据我们的实施经验，在2.4GHz IEEE802.11b 的系统安装实施中，需考虑多方面的因素，以确保系统能安全可靠的在用户的现场环境中使用：1. 轮胎吊上的PLC的无线系统建议安装高增益的全向天线： 保证天线与2.4GHz AP处于可视直线范围，使天线避免与轮胎吊的金属外壳以及其他轮胎吊的干扰，并可达到5.5Mbps11Mbps的通信速率。 外接天线会在RTG的车舱外架设3米5米的支架，并安装雷电保护器，以避免雷电对此高空点进行伤害。 天线有一个特定的增益和其对应的方向，以与覆
7、盖堆场上空的2.4GHz AP时刻处于可视范围之内，确保信号的稳定和高速数据传输。2. 堆场共有4个灯杆，分为两套独立的2.4GHz无线系统，对所有RTG上的PLC 提供双层的覆盖。3. 为考虑备份而对系统做了冗余设计。4. 稳定、较好的信号可以使保持高速通信。无线终端的400MHZ系统一个400MHz 窄频系统给整个码头的无线终端提供了一个全面、稳定的无线覆盖。Teklogix 公司在窄频系统的技术上经过几十年的研究，提供的是可靠、并有效的窄带通信。更适合于传输字符型通信的需求，其中网络控制器NC更保证了通信的优化，以适应工业级别的通信要求。.1. 覆盖范围广， 保证覆盖面积与效果。2. 简
8、化网络结构，不需在现场的灯杆铺设光纤以及架设基站。3. 网络控制器提供手持机的通信优化功能，保证数据的准确和进程保留等功能。4支持多种应用环境与终端，目前为港口物流共设计了三种不同的应用方式： RTG，地面堆高机上的无线车载机； 集卡、正面吊上的车载式手持终端； 地面人员使用的无线手持终端。2.4GHZ 和 400MHZ 混频系统描述q 4个Teklogix 9150型号的2.4GHz无线访问接入设备Access Points（100BaseT）, 每个配备二个IEEE802.11b 无线网卡，但目前只安装4套天线，多余的无线网卡为可以留为日后的应用的扩展。每2个基站提供整个码头全面的覆盖，4
9、个基站并互为备份及冗余。q 2 个Teklogix 9150 型号的403-421Mhz 的窄频基站（100BaseT），提供400MHz通信环境。每个基站提供整个码头全面的覆盖，并互为备份及冗余。 q 4个的无线访问接入设备Access Points安装在室外，需配备不锈钢的工业柜。已考虑工业级别的防护措施。q 在所附的图中将标示所有的位置和天线。q 冗余性能的保证：在对现场已做了全覆盖的设计下，将整个系统的设备加倍，就达到冗余设计。q 2 个Teklogix 9150的400MHz基站可以使用同样的频点，也可以分别使用不同得频点，如后者，可以由2个信道以提高多一倍的数据吞吐量。q 轮胎吊上
10、的车载机不需安装室外天线、安装雷电保护器等。q 每个轮胎吊上配置的车载机使用的400MHz字符终端的Teklogix 8260终端，与用户的软件“NAVIS”已有较多的成功案例。q 8260是字符模式的终端，其通信方式与手持机一样。q Teklogix 7035、8260通过Teklogix TESS 的优化通信协议进行通信，以确保数据的可靠性。Teklogix TESS 系统提供终端仿真模式的通信，使用压缩和带宽优化技术。 q Teklogix 7035 型号终端作为工业级别的终端设备专门为户外使用。q Teklogix 7035 型号终端轻便便于携带，并备有多种附件（肩带、握带等）可供用户
11、选择。q Teklogix 7035配备雨天专用的防护套，使用户更好的全天候的使用终端，以确保终端使用寿命的延长。q Teklogix 7035作为车载方式可以适合全天候的生产操作要求，通过充电固定支架，提供可靠的操作环境，以及灵活的维护方式。q Teklogix 7035使用的窄频无线技术，可以在集卡行驶中（35KM/小时），提供不间断的通信连接。全2.4GHZ IEEE 802.11B 标准扩频无线系统 保证轮胎吊上的天线与2.4GHz AP处于可视直线范围，使天线避免与轮胎吊的金属外壳以及其他轮胎吊的干扰，并可达到5.5Mbps11Mbps的通信速率。 外接天线会在RTG的车舱外架设3米
12、5米的支架，并安装雷电保护器，以避免雷电对此高空点进行伤害。 轮胎吊上天线有一个特定的增益和其对应的方向，以与覆盖堆场上空的2.4GHz AP时刻处于可视范围之内，确保信号的稳定和高速数据传输。 堆场共有8个灯杆，共安装16个基站，使用双网卡技术，并选择合适的定向、全向天线。分为两套独立的2.4GHz无线系统，对所有空中和地面提供双层的覆盖。 为考虑备份而对系统做了冗余设计，如何一路光纤发生故障，系统仍具备通信功能。 AP上使用高性能极化天线，避免信号的多径衰落； 使用Teklogix NC 9400，可以保证页面存储、进程保留功能，在信号稍弱的情况下，不会丢失数据； 集卡上的无线手持机连接外
13、接增益天线，以获得更大的信号强度，可以在集卡行驶中（35KM/小时），提供不间断的通信连接。 稳定、较好的信号可以使保持高速通信。系统的抗干扰性由于IEEE 802.11B使用的是2.4GHz的无线频段，而此频段会有较多的用户进行使用，故考虑到系统的安全性，政府管理部门已经用以下措施来进行管理：l 限定用户无线发射设备的最大功率；l 可以在国内使用的终端必须通过无管会的审核；l 限定部分非必须使用的客户在户外建站而在系统发生干扰时，可能会发生以下情况：l 瞬时的速率降低；l 覆盖范围的减少；l 但是，系统不会崩溃！为保证我们递交的无线最大程度的具有抗干扰性，可以我们在系统设计中考虑了以下几个方
14、面：l 选择具有高级加密能力的无线网卡，可以通过128位密钥和RC 4的加密技术；l 提供可靠性与保密性100%的无线窄频系统作为地面覆盖，尽可能的使系统避免干扰；l 无线网络可以通过设备的物理地址进行管理，避免外来用户的干扰；l 无线网络设计上考虑冗余配置性能，提高系统的整体性能。l 双天线配置可以“抗多径衰落”，故系统多使用双天线配置，利用1发2收的性能，确保信息的可靠与准确。l Teklogix系统采用高级的安全技术以防止外界设备登录进Teklogix的系统，这些技术是 Teklogix所专有的。此外用户应有自己的安全登录程序以防止未经 授权的系统登录。未来的机会Teklogix 2.4
15、 GHz 系统引进 Teklan 。Teklan 可让支援 PCMCIA 插卡槽标准的非 Teklogix 装置在 Teklogix 2.4 GHz 无线中枢上运作。增加 Teklan 卡与 Teklogix Teklan 软件到每一个运行 DOS 的装置可使它在 Teklogix 无线中枢上运作。此方法真正的是开放系统，并允许在不断改变的市场中作装置的选择。美国电信电报公司 (AT&T) Lucent Technologies (正式名称是贝尔实验室) 和Teklogix 公司的合作约定，将会支持多种 Teklogix 系列产品的更新与改进。系统规模为了检验系统设计，我们采用一个极端例子来说明：* 所有26个2.4GHz的PLC无线系统集中在一半的覆盖区
