如何实现海上平台(油气田采油、钻井平台)视频、图像、话音、数据远距离无线传输？

  目前国内海上平台在大规模的开发和建设，海上油气田平台也以成倍的数量增长，这些海上平台大部分距离陆地比较远，近的几十公里，远的有上百公里，因为位置的特殊性，他们之间的通讯只能靠卫星来传输，然而卫星的速率和信道非常有限，价格也很昂贵.

  为解决海上油气田平台海陆之间通信联网的传输容量瓶颈问题,采用跨海无线网桥通信方式远距离无线传输信号.通过现场勘察和链路指标计算选择合适的陆地基站,建立跨海远距离无线传输链路设计模型,并进行链路测试,可实现无线网桥跨海远距离大容量数据传输.

  针对海上平台影响信号无线传输质量的海面强反射和多径衰落等干扰因子,提出相应的抑制措施,有效解决了跨海微波通信链路中断问题.采用电信级远距离无线网桥设备，在海陆之间可以实现上百公里的超远距离无线传输，但是很多设备不能满足海上平台无线通信需求，主要是海平面的海面强反射、多径衰落和恶劣环境。

  为什么Cambium PTP系列远距离无线网桥能实现海上平台在恶劣环境下视频、图像、话音、数据远距离无线传输？

  Cambium(原MOTOROLA）公司的PTP系列远距离无线网桥设备采用以下技术：

  ①空间分集 5.8GHz 许可频段可采用分集接收的方案。无线空间分集接收有利于抵抗大气变化形成的衰落，跨越水面（强多径反射） ， 提供一个不同的冗余的 RF 路径。 采用 C 型设备， 连接高增益的天线，可以使传输距离大幅度提高，远视距传输可以达到 250 公里。

  ②STC 空间时间编码使用了多波束 STC 编码, 与单载波比较, 可以带来 25dB 的编码增益, 这样, 足以在部分非视距区接收其他系统无法收到的信号。设备使用两路天线进行多波束发射 – 基带信号被一个串并转换器转换为并行的多路信号， 然后多路信号去进行 STC 空间时间编码， 再被多相 PSK 或 QAM 调制。 多路的接收端解调时先经过多相 PSK 或 QAM 的解调，然后通过一个大线性似然译码器，恢复成基带的信号。值得关注的效果是抗衰落和根本上增加接收信号的概率。发信机和接收机分别使用 S/T 编码器(Coder)和解码器（ Decoder）电路。

  空间分集天线可以有效减轻大气波导和衰落所带来的影响，而这两种现象在长距离跨水和沙漠传输中尤为典型。

  Cambium PTP系列远距离无线网桥在具有高度挑战性的环境中提供可靠的连接–建筑物、树林、丘陵以及跨越长距离水面。对于任何恶劣环境，不论是非视距、超远距离视距、无线电干扰或是跨越大面积水面与沙漠，PTP系列远距离无线网桥都能建立可靠性高达99.999%的高质量海上平台无线通信链路。PTP系列远距离无线传输设备运行温度40°F (-40°C)至 +140°F (+60°C)

海上平台远距离无线传输   ·超远距离的视距链路 — 远可实现 250 公里的单跳传输距离   ·可建立远40公里（25英里）的近视距链路   ·可建立远10公里（6 英里）的非视距链路		恶劣环境远距离无线传输   抗低温 抗高温   运行温度40°F (-40°C)至 +140°F (+60°C)

  PTP系列远距离无线传输设备解决方案具有许多共同的技术特性，使其能够有效地确保证恶劣环境下海上平台无线链路的完整性及传输质量：

·多入多出（MIMO）– 不同的时段和空间中传输多路信号。因此确保多路信号不会同时产生衰落，从而接收机能够选择好的信号，以提供更好的性能和链路可用性。在Motorola PTP系统中，射频单元通过不同极化天线发射多重波束，显著降低衰落的影响并提高数据传输和接收成功的概率。此外，一旦无线电条件许可，系统将智能切换到双载波（Dual Payload）模式下。在此模式下，每对收发机并行传输不同的数据，能够在更高的调制速率下将系统带宽提高一倍。

·高级频谱管理与智能动态频率选择（i-DFS）会自动更改系统工作信道，以避免受到外界干扰及链路衰落，而无需用户干预。在系统加电后（以及系统工作过程中），射频单元以每秒500次的频率自动扫描全部可用频段，并自动切换到干净的信道。系统能够保存具有时间戳的、长30天的频谱数据记录。网络维护人员能够对这些统计数据进行分析，并排除任何潜在的干扰影响。这种先进的频谱管理功能，确保链路性能几乎不受任何外界干扰影响。

·自适应调制技术可以保证提供大的系统吞吐率，甚至在无线电路径特征变化的情况下也是如此。收发信机之间互相协商高的持续数据传输速率，并在射频环境变化的时候自动的动态切换传输速率。

·双极化天线 – 两对发射机/接收机之间互相通讯，从而产生四种不同的发射/接收组合。通过建立四个不同的传输链路，将大大增加数据传输成功的机率。

·智能正交频分复用（i-OFDM） – Cambium PTP系列远距离无线网桥除了应用MIMO技术之外，还通过多子载波的i-OFDM技术以获得更高的频谱利用率及抗干扰能力：

  多径干扰 – 由于无线电波在传输中遇到障碍物或反射面，而造成多个经过不同路径的波束在接收端的相位差异而产生的信号衰落。

  频率选择性衰落 – 由于信道频率不同衰落特性，而在接收端产生的振幅差异。

  对于典型的无线电设备，这些都将影响系统性能。但PTP系列所采用的i-OFDM技术能够帮助接收机重新组合受到干扰的信号，并提高通过反射信号建立链路的机会。

• ·内置安全功能 – 通过一个复杂的专有扰码机制及射频匹配技术提供安全可靠的空中数据传输。在安装过程中，每个室外单元都通过MAC地址与对端进行绑定。通过预设的地址以确保系统只能与特定的室外单元进行通讯。此外，符合FIPS140-197标准的128位/256位AES加密技术，为用户提供更高的安全性（可选件）。

  这一独特的技术组合确保系统在严重干扰环境下的可靠性，并在极具挑战性的近视距和非视距应用中提高无线链路的性能和可用性。通过建立一个安全的、高带宽的短途非视距或远距离视距链路，PTP系列解决方案以更低的价格（相对于敷设电缆）为用户提供消除网络瓶颈的替代方案。

·在近视距或非视距条件下，建立之前无法实现的链路

·越过障碍物（建筑物、树林、高地）或跨越长距离水面

·无需中继即可实现超长距离视距传输

·满足日益增长的带宽需求（语音、视频和数据 ）

·将视频监控应用延伸到有线基础网络范围之外

·用高带宽的无线链路替代昂贵的有线连接