聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡技術(shù)說明)

1、聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡技術(shù)說明聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡技術(shù)說明無線通信網(wǎng)絡類型基站終端l 有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡l 無基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡分布式節(jié)點如手機網(wǎng)絡、WiFi等。需要固定基站、大型天線、發(fā)射塔架等基礎(chǔ)設(shè)施支持。網(wǎng)絡為星型結(jié)構(gòu)，基站為中心站點，終端與終端通信需要通過基站轉(zhuǎn)發(fā)。如無線自組織網(wǎng)絡。網(wǎng)絡為分布式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，沒有中心基站，每個網(wǎng)絡節(jié)點既是組網(wǎng)設(shè)備又是接入設(shè)備。技術(shù)對比l 傳統(tǒng)無線寬帶技術(shù)是為公眾移動通信設(shè)計的，是“基站+終端”的組網(wǎng)方式l 移動多跳自組網(wǎng)是為行業(yè)無線寬帶應用設(shè)計的，具有快速部署、靈活組網(wǎng)的優(yōu)勢基站覆蓋區(qū)傳統(tǒng)無線寬帶系統(tǒng)：基站覆蓋區(qū)外為盲區(qū)指揮中心終端中心基站聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡：自動接力、組網(wǎng)靈活、沒有盲區(qū)l

2、 帶寬越大、傳播損耗越大寬帶無線信號要求信道帶寬大，因此工作頻率高（微波），傳播損耗大l 帶寬越大、接收靈敏度越差比如：窄帶（100Kbps）: -110dBm, 寬帶(10Mbps)：-80dBm，等效于在半遮擋環(huán)境下，寬帶的傳輸距離是窄帶的1/10l 天線位置較低會嚴重影響無線信號的傳輸效果600MHz微波信號，間距4公里，菲涅爾區(qū)最大半徑22米第一菲涅爾區(qū)微波(300MHz以上)以空間波為主要傳播方式基站終端無線傳輸特性網(wǎng)絡技術(shù)l 無線多跳中繼組網(wǎng)技術(shù)（網(wǎng)格化通信）是無線通信寬帶化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，有兩個分支： 移動多跳蜂窩網(wǎng)（第四代蜂窩移動通信系統(tǒng)）有基礎(chǔ)設(shè)施，無線中繼節(jié)點為固定點，電路

3、無線電電路無線電 移動多跳自組網(wǎng)無基礎(chǔ)設(shè)施，無線中繼節(jié)點可移動，分組無線電分組無線電多跳蜂窩網(wǎng)上圖引用自華為技術(shù)白皮書移動多跳自組網(wǎng)聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡移動多跳自組網(wǎng)l 移動多跳自組網(wǎng)技術(shù)起源于軍事應用，最具代表性的是美國國防部高級研究計劃局(DARPA)主導研制可靠的戰(zhàn)術(shù)移動通信系統(tǒng)用于數(shù)字化戰(zhàn)場（19972003年）。l 最初的技術(shù)指標： 支持大規(guī)模網(wǎng)絡部署一千個節(jié)點以上 支持端到端的IP應用 寬帶數(shù)據(jù)（6Mbps） 支持高速移動(400km/h)分組無線電（分組無線電（Packet Radio）聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡“聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡”就是一群智能化節(jié)點自主的聯(lián)合起來，形成一個無線、寬帶、機動、自組織的，能夠

4、傳輸多媒體業(yè)務的互聯(lián)網(wǎng)絡。這些節(jié)點既可以是固定的也可以是移動的；既可以是車輛也可以是人員；既可以是攝像機、也可以是電腦、還可以是各類智能傳感器；傳輸?shù)臉I(yè)務既可以是視頻圖像，可以是話音，可以是位置坐標信息、也可以是數(shù)據(jù)或文字信息。聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡技術(shù)特點l 快速部署l 抗干擾能力強l 自動愈合l 機動性好l 隱蔽性強l 高帶寬l 兼容性好l 安全保密快速部署l 網(wǎng)絡自動組織l 網(wǎng)絡自動配置l 鏈路質(zhì)量指示抗干擾遭受干擾、通信距離變短l“多波段自動選擇+自動接力”對抗干擾波段波段1：23GHz，波段，波段2：34GHz，波段波段3：46GHz敵方電子干擾敵方電子干擾自動愈合l 無中心網(wǎng)絡l 快速路徑選

5、擇機動性好l 設(shè)備體積小，便于攜帶l 支持高速移動，最大支持350公里/小時隱蔽性強敵方電子偵測傳統(tǒng)通信方式“大功率”易被偵測多跳自組網(wǎng)支持“微功率”接力通信、隱蔽性好敵方電子偵測高帶寬與兼容性幾十幾千公里l 采用寬帶調(diào)制解調(diào)技術(shù)，最大有效傳輸帶寬可達每秒幾十兆比特，支持視頻、圖像、語音、數(shù)據(jù)等各種信息化應用。l 全IP化的網(wǎng)絡系統(tǒng)，能夠兼容所有IP化的信息應用與保密手段，能夠與其他具備IP通信能力的系統(tǒng)（如衛(wèi)星、光纖、微波、集群等）實現(xiàn)互連互通。高可靠性的互聯(lián)互通幾十幾千公里具有衛(wèi)星通信能力沒有衛(wèi)星通信能力交互式多媒體信息交互信息的兩端典型組網(wǎng)模式-協(xié)同模式典型組網(wǎng)模式-獨立模式關(guān)鍵技術(shù)IP

6、漫游技術(shù)快速路由技術(shù)有線傳輸無線傳輸以太網(wǎng)、光纖感知無線電技術(shù)小規(guī)模應用大規(guī)模應用無線感知技術(shù)無線傳播過程中受節(jié)點移動、周圍環(huán)境變化、噪聲和干擾等影響，信號電平不斷變化。及時準確地感知無線信號的變化，控制OFDM物理層實現(xiàn)自適應調(diào)制，充分利用信道資源提供盡可能高的數(shù)據(jù)傳輸速率。通過MAC層協(xié)議包(CTS/ACK)測量無線信道變化（粗略感知）通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)報文發(fā)送成功率評價無線信道變化（精確感知）無線感知為路由協(xié)議評價鏈路費用提供及時準確的信息64QAM發(fā)送且成功率高感知到信號變化調(diào)整到QPSK發(fā)送且成功率高如果保持64QAM則丟包率很高感知到信號變化調(diào)整到16QAM發(fā)送且成功率高，如果保持低速率

7、則信道利用率低無線信號電平變化示例快速路徑選擇視頻畫面流暢不間斷技術(shù)對比1主要區(qū)別主要區(qū)別聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡傳統(tǒng)無線圖傳傳統(tǒng)無線圖傳(COFDM)技術(shù)分類技術(shù)分類無線寬帶網(wǎng)絡技術(shù)無線寬帶網(wǎng)絡技術(shù)無線數(shù)字廣播技術(shù)無線數(shù)字廣播技術(shù)組網(wǎng)能力組網(wǎng)能力優(yōu)，雙向?qū)拵ЬW(wǎng)絡優(yōu)，雙向?qū)拵ЬW(wǎng)絡差，單向廣播網(wǎng)（差，單向廣播網(wǎng)（1發(fā)多收）發(fā)多收）兼容性兼容性優(yōu)，幀格式兼容以太網(wǎng)，因此兼優(yōu)，幀格式兼容以太網(wǎng)，因此兼容所有容所有IP應用，并可通過以太口應用，并可通過以太口與其他與其他IP設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)互通設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)互通差，幀格式為數(shù)字廣播業(yè)務封差，幀格式為數(shù)字廣播業(yè)務封裝格式，除內(nèi)置的圖傳應用外裝格式，除內(nèi)置的圖傳

8、應用外不兼容其他應用不兼容其他應用無線頻率無線頻率支持各種頻段，推薦使用高頻段支持各種頻段，推薦使用高頻段低頻段：低頻段：300700MHz高頻段：高頻段：2GHz以上以上僅支持低頻段，低頻段雖有一僅支持低頻段，低頻段雖有一定的繞射能力，但網(wǎng)絡容量太定的繞射能力，但網(wǎng)絡容量太小，抗干擾能力太差小，抗干擾能力太差通信容量通信容量最大幾百最大幾百Mbps最大幾最大幾Mbps抗干擾能力抗干擾能力優(yōu)，可通過中繼接力保障通信，優(yōu)，可通過中繼接力保障通信，高頻段不易被干擾高頻段不易被干擾差，系統(tǒng)間自擾尤為嚴重差，系統(tǒng)間自擾尤為嚴重微波輻射微波輻射500300毫毫瓦微功率發(fā)射，對人瓦微功率發(fā)射，對人體危害小體危害小1瓦以上發(fā)射功率，對人體危害瓦以上發(fā)射功率，對人體危害較大，特別是單兵裝備較大，特別是單兵裝備 技術(shù)對比2Wi-Fi聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡聯(lián)合節(jié)點網(wǎng)絡3G LTE典型應用熱點 大面積連續(xù)組網(wǎng)大面積連續(xù)組網(wǎng)大面積連續(xù)組網(wǎng)典型帶寬幾Mbps幾十Mbps幾Mbps幾十Mbps上下行對稱下行：13Mbps上行：幾百Kbps下行：100M上行：50M使用頻率開放頻段2.4G開放頻段或?qū)Ｓ妙l段專用頻段 專用頻段建設(shè)成本低中高高優(yōu)勢終端普及世界統(tǒng)一標準支持多跳中繼傳輸無單點故障兼容Wi-Fi終端運營商基站密度高運營商基站密度高移動性小于30Km/h大于 250Km/h