应急通信里常用的自组网电台有哪些关键技术?-凯发一触即发

　　manet(移动自组织网络)

　　manet(mobile ad hoc network)是一种基于ad hoc组网方式的新型宽带“无线网状网”。manet作为移动自组织网络，其不依赖于现有网络基础设施，支持任意网络拓扑。

　　与传统有中心(基站)无线网络不同，manet是无中心通信网络，采用全新的去中心化网格网理念设计，是一个无中心、分布式无线宽带通信系统，具备多跳中继、动态路由、抗毁性强及扩展性好等突出特点。网络支持任意拓扑结构，通过专用路由协议，各网络节点间通过相邻的其他节点，利用无线多跳转发实现数据通信和各种业务交互。

　　manet具有部署维护成本低、覆盖范围大、速率高、网络健壮、自适应性强、链路自感知自愈等优点，既可作为一种独立的无线自组织网络存在，又可作为现有异构网络系统的有效补充和拓展。

　　manet可广泛应用于应急通信专网、行业信息专网、区域宽带专网、无线监控专网、协同管理专网及智能传输专网等。

　　cofdm（正交频分复用）

　　ofdm(orthogonal frequency division multiplexing)，即正交频分复用，是目前通信系统广泛采用的调制技术。其基本原理就是将宽带信道划分为一系列正交的子载波，高速数据流通过串并转换，分配到相应子载波中进行传输。

　　cofdm(coded ofdm)是将信道编码技术与ofdm技术相结合，可很好地对抗多径环境中的频率选择性衰落及窄带干扰。cofdm技术可有效提高载波的频谱利用率，各子载波相互正交，有效避免子载波间的相互干扰。以频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则，cofdm各子载波可根据信道状况的不同选择不同的调制方式。通过各个子载波的联合编码，系统具有很强的抗衰落能力，非常适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输，当信道中因为多径而出现频率选择性衰落时，只有落在频带凹陷处的子载波及其携带的信息受影响，其他的子载波未受损害，利用信道编码的优异纠错性能进行纠错，使得系统可有效对抗衰落，保证数据高速传输。

　　mimo(多入多出)

　　mimo(multiple input multiple output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，在收发之间构成多个信道进行数据传输。

　　mimo技术的本质是利用多天线提供分集增益(空间分集)和复用增益(空间复用)，前者保证系统的传输可靠性，后者提高系统的传输速率。

　　空间分集，本质是把信息符号的多个独立衰落的副本提供给接收机，减小信号深度衰落的概率，从而达到改善系统性能的目的，提升传输可靠性及鲁棒性。空间复用，对于 mimo 系统而言，衰落对于各对收发天线之间是独立的，因此可以将 mimo 信道看成多个并行的空间子信道，空间复用就是在这多条独立的并行路径上传输不同数据，从而极大提高信道容量。理论上，mimo系统信道容量可以随着收发天线数的增长而线性增加。

　　mimo技术能同时提供空间分集和空间复用，两者之间存在折衷关系，通过合理利用mimo系统分集和复用两种模式可以最大限度获得系统增益，在对现有频谱资源充分利用的基础上获取可靠性与有效性两方面增益，其代价是增加了发送端与接收端的处理复杂度。

　　mimo技术是当前无线通信系统的核心技术之一，为众多无线通信系统所采用。

　　智能选频(干扰躲避)

　　智能选频(干扰躲避)技术是一项新兴的抗干扰技术，可以有效的躲避干扰，最大化的保证无线传输的可靠性和稳定性。

　　和峰科技独特的智能选频(干扰躲避)技术关键在于干扰检测、判决决策、切换执行三大过程。干扰检测指在正常通信过程中实时检测各频点干扰及背景噪声情况，从而为判决决策提供基础支撑;判决决策，由各个节点独立自主完成，以最优化自身接收性能为准则，选取最优频点作为接收频点;切换执行发生在判决决策选取了新的最优频点之后，切换过程不会引起数据丢失，保证数据稳定连续传输。

　　和峰科技所独有的智能选频(干扰躲避)技术，使得各个节点可自主动态选取不同最优频点进行异频组网，从而使整体网络性能达到最优，有效规避干扰。

　　跳频

　　跳频是最为常用的抗干扰、防截获通信技术。

　　跳频通信的双方按事先约定的伪随机化跳频序列进行频点变换，为了实现电台间的正常通信，跳频系统首先要实现跳频图案同步，然后收发信机必须按照跳频序列的约定在同一时间跳变到同一频率，进行无线数据的突发传输。

　　跳频可以起到频率分集和抗干扰作用，有效地改善无线链路的传输质量并降低干扰对无线传输所带来的影响，即使有部分频点被干扰，仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。同时，与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽也难以被截获，只要不清楚跳频图案及跳变周期，则很难截获相应通信内容。

　　空间时分复用

　　根据无线信号在空间中传播特点，其信号强度会随着传输距离增加而不断衰减，当两个节点间距离足够远时，可认为一个节点的发射信号对另一个节点的接收不会产生影响。空间时分复用(stdm)技术正是依据上述特点，利用无线自组网的全网拓扑信息，在保证足够安全的传输距离的前提下，充分利用传输链路上各节点间的空间隔离，在保证收发互不干扰的前提下，使得同一时间可以允许两个或以上的节点同时发射，进而使得无线信道资源能够基于空间间隔实现复用。与传统严格的时分复用(tdm)模式相比，stdm模式下多跳中继链路的传输带宽得以不受跳转次数的影响而不断消耗，从而提升网络传输的吞吐量。

　　空间时分复用技术会充分利用全网拓扑信息，根据每个节点所需时间资源多少，最优化复用组合，即用最少的资源来满足所有节点业务需求，从而最大化网络吞吐率。

　　载波聚合

　　载波聚合技术可以将多个连续载波聚合成一个更宽的频谱，同时也可以把一些不连续的频谱碎片聚合到一起，能够提供更大的传输带宽，同时也能更好的适应不同场合下可用频率资源的限制，提升系统兼容性。

　　载波聚合方式主要有如下三种(以两载波聚合为例)：

　　▷ 如果两个载波的频段相同，还相互紧挨着，频谱连续，就称作频段内连续的载波聚合。

　　▷ 如果两个载波的频段相同，但频谱不连续，中间隔了一段，就称作频段内不连续的载波聚合。

　　▷ 如果两个载波的频段不同，则称作频段间的载波聚合。

　　通过载波聚合技术，可以大幅提升系统传输能力，并增强整个系统的鲁棒性和适应能力。

　　波束成形

　　波束成形，是多天线系统中所采用的一项信号增强技术。

　　在多天线系统中采用波束成形技术时，发射机通过调整各发射天线的相位和幅度，使得信号在接收机方向进行有效叠加，获得更强的信号增益，明显改善接收信噪比，提升信号质量，从而有效对抗衰落及传播损耗带来的信号衰减。从天线方向图角度来看，这样做相当于形成了指定方向上的窄波束，将原来全向的方向图转换成了有零点、有最大指向的窄波瓣方向图。同样原理也适用用于接收机，通过对接收信号相位和幅度的调整，提升系统增益。

　　由于通信双方的移动性以及散射环境，信道具有极强的时变性，在相应条件下，需要精确地获得信道参数并加以反馈，并采用自适应波束成形技术，依据通信双方在空间传播的不同路径，自适应地形成最佳指向的方向图，在不同到达方向上给予不同的增益，实时地形成窄波束对准对方，而在其他方向尽量压低旁瓣，从而获得更高的系统增益，提高系统的容量。

　　干扰防御

　　干扰防御是多种抗干扰技术的综合应用，其目的主要是用于应对通信过程中各类型干扰，在强干扰环境中(传输中断概率50%)，依然能够保证网络连接稳定，业务数据稳定传输。

　　这一卓越能力，既可以与跳频模式相结合，也可以在其他各种通信模式中使用，从而保证系统的健壮性和鲁棒性。