2024-01-24 14:48:04
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MANET(移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò))
MANET(Mobile Ad Hoc Network)是一種基于Ad Hoc組網(wǎng)方式的新型寬帶“無線網(wǎng)狀網(wǎng)”。MANET作為移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)，其不依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，支持任意網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>
與傳統(tǒng)有中心(基站)無線網(wǎng)絡(luò)不同，MANET是無中心通信網(wǎng)絡(luò)，采用全新的去中心化網(wǎng)格網(wǎng)理念設(shè)計(jì)，是一個(gè)無中心、分布式無線寬帶通信系統(tǒng)，具備多跳中繼、動(dòng)態(tài)路由、抗毀性強(qiáng)及擴(kuò)展性好等突出特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)支持任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過專用路由協(xié)議，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通過相鄰的其他節(jié)點(diǎn)，利用無線多跳轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和各種業(yè)務(wù)交互。
MANET具有部署維護(hù)成本低、覆蓋范圍大、速率高、網(wǎng)絡(luò)健壯、自適應(yīng)性強(qiáng)、鏈路自感知自愈等優(yōu)點(diǎn)，既可作為一種獨(dú)立的無線自組織網(wǎng)絡(luò)存在，又可作為現(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效補(bǔ)充和拓展。
MANET可廣泛應(yīng)用于應(yīng)急通信專網(wǎng)、行業(yè)信息專網(wǎng)、區(qū)域?qū)拵＞W(wǎng)、無線監(jiān)控專網(wǎng)、協(xié)同管理專網(wǎng)及智能傳輸專網(wǎng)等。
COFDM（正交頻分復(fù)用）
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，即正交頻分復(fù)用，是目前通信系統(tǒng)廣泛采用的調(diào)制技術(shù)。其基本原理就是將寬帶信道劃分為一系列正交的子載波，高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，分配到相應(yīng)子載波中進(jìn)行傳輸。
COFDM(Coded OFDM)是將信道編碼技術(shù)與OFDM技術(shù)相結(jié)合，可很好地對(duì)抗多徑環(huán)境中的頻率選擇性衰落及窄帶干擾。COFDM技術(shù)可有效提高載波的頻譜利用率，各子載波相互正交，有效避免子載波間的相互干擾。以頻譜利用率和誤碼率之間的最佳平衡為原則，COFDM各子載波可根據(jù)信道狀況的不同選擇不同的調(diào)制方式。通過各個(gè)子載波的聯(lián)合編碼，系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗衰落能力，非常適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)信道中因?yàn)槎鄰蕉霈F(xiàn)頻率選擇性衰落時(shí)，只有落在頻帶凹陷處的子載波及其攜帶的信息受影響，其他的子載波未受損害，利用信道編碼的優(yōu)異糾錯(cuò)性能進(jìn)行糾錯(cuò)，使得系統(tǒng)可有效對(duì)抗衰落，保證數(shù)據(jù)高速傳輸。
MIMO(多入多出)
MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號(hào)通過發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，在收發(fā)之間構(gòu)成多個(gè)信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
MIMO技術(shù)的本質(zhì)是利用多天線提供分集增益(空間分集)和復(fù)用增益(空間復(fù)用)，前者保證系統(tǒng)的傳輸可靠性，后者提高系統(tǒng)的傳輸速率。
空間分集，本質(zhì)是把信息符號(hào)的多個(gè)獨(dú)立衰落的副本提供給接收機(jī)，減小信號(hào)深度衰落的概率，從而達(dá)到改善系統(tǒng)性能的目的，提升傳輸可靠性及魯棒性?？臻g復(fù)用，對(duì)于 MIMO 系統(tǒng)而言，衰落對(duì)于各對(duì)收發(fā)天線之間是獨(dú)立的，因此可以將 MIMO 信道看成多個(gè)并行的空間子信道，空間復(fù)用就是在這多條獨(dú)立的并行路徑上傳輸不同數(shù)據(jù)，從而極大提高信道容量。理論上，MIMO系統(tǒng)信道容量可以隨著收發(fā)天線數(shù)的增長(zhǎng)而線性增加。
MIMO技術(shù)能同時(shí)提供空間分集和空間復(fù)用，兩者之間存在折衷關(guān)系，通過合理利用MIMO系統(tǒng)分集和復(fù)用兩種模式可以最大限度獲得系統(tǒng)增益，在對(duì)現(xiàn)有頻譜資源充分利用的基礎(chǔ)上獲取可靠性與有效性兩方面增益，其代價(jià)是增加了發(fā)送端與接收端的處理復(fù)雜度。
MIMO技術(shù)是當(dāng)前無線通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，為眾多無線通信系統(tǒng)所采用。
智能選頻(干擾躲避)
智能選頻(干擾躲避)技術(shù)是一項(xiàng)新興的抗干擾技術(shù)，可以有效的躲避干擾，最大化的保證無線傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
和峰科技獨(dú)特的智能選頻(干擾躲避)技術(shù)關(guān)鍵在于干擾檢測(cè)、判決決策、切換執(zhí)行三大過程。干擾檢測(cè)指在正常通信過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)各頻點(diǎn)干擾及背景噪聲情況，從而為判決決策提供基礎(chǔ)支撐;判決決策，由各個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立自主完成，以最優(yōu)化自身接收性能為準(zhǔn)則，選取最優(yōu)頻點(diǎn)作為接收頻點(diǎn);切換執(zhí)行發(fā)生在判決決策選取了新的最優(yōu)頻點(diǎn)之后，切換過程不會(huì)引起數(shù)據(jù)丟失，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定連續(xù)傳輸。
和峰科技所獨(dú)有的智能選頻(干擾躲避)技術(shù)，使得各個(gè)節(jié)點(diǎn)可自主動(dòng)態(tài)選取不同最優(yōu)頻點(diǎn)進(jìn)行異頻組網(wǎng)，從而使整體網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到最優(yōu)，有效規(guī)避干擾。
跳頻
跳頻是最為常用的抗干擾、防截獲通信技術(shù)。
跳頻通信的雙方按事先約定的偽隨機(jī)化跳頻序列進(jìn)行頻點(diǎn)變換，為了實(shí)現(xiàn)電臺(tái)間的正常通信，跳頻系統(tǒng)首先要實(shí)現(xiàn)跳頻圖案同步，然后收發(fā)信機(jī)必須按照跳頻序列的約定在同一時(shí)間跳變到同一頻率，進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的突發(fā)傳輸。
跳頻可以起到頻率分集和抗干擾作用，有效地改善無線鏈路的傳輸質(zhì)量并降低干擾對(duì)無線傳輸所帶來的影響，即使有部分頻點(diǎn)被干擾，仍能在其他未被干擾的頻點(diǎn)上進(jìn)行正常的通信。同時(shí)，與定頻通信相比，跳頻通信比較隱蔽也難以被截獲，只要不清楚跳頻圖案及跳變周期，則很難截獲相應(yīng)通信內(nèi)容。
空間時(shí)分復(fù)用
根據(jù)無線信號(hào)在空間中傳播特點(diǎn)，其信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨著傳輸距離增加而不斷衰減，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間距離足夠遠(yuǎn)時(shí)，可認(rèn)為一個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)對(duì)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收不會(huì)產(chǎn)生影響?？臻g時(shí)分復(fù)用(STDM)技術(shù)正是依據(jù)上述特點(diǎn)，利用無線自組網(wǎng)的全網(wǎng)拓?fù)湫畔ⅲ诒ＷC足夠安全的傳輸距離的前提下，充分利用傳輸鏈路上各節(jié)點(diǎn)間的空間隔離，在保證收發(fā)互不干擾的前提下，使得同一時(shí)間可以允許兩個(gè)或以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射，進(jìn)而使得無線信道資源能夠基于空間間隔實(shí)現(xiàn)復(fù)用。與傳統(tǒng)嚴(yán)格的時(shí)分復(fù)用(TDM)模式相比，STDM模式下多跳中繼鏈路的傳輸帶寬得以不受跳轉(zhuǎn)次數(shù)的影響而不斷消耗，從而提升網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐掏铝俊?/p>
空間時(shí)分復(fù)用技術(shù)會(huì)充分利用全網(wǎng)拓?fù)湫畔ⅲ鶕?jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需時(shí)間資源多少，最優(yōu)化復(fù)用組合，即用最少的資源來滿足所有節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)需求，從而最大化網(wǎng)絡(luò)吞吐率。
載波聚合
載波聚合技術(shù)可以將多個(gè)連續(xù)載波聚合成一個(gè)更寬的頻譜，同時(shí)也可以把一些不連續(xù)的頻譜碎片聚合到一起，能夠提供更大的傳輸帶寬，同時(shí)也能更好的適應(yīng)不同場(chǎng)合下可用頻率資源的限制，提升系統(tǒng)兼容性。
載波聚合方式主要有如下三種(以兩載波聚合為例)：
? 如果兩個(gè)載波的頻段相同，還相互緊挨著，頻譜連續(xù)，就稱作頻段內(nèi)連續(xù)的載波聚合。
? 如果兩個(gè)載波的頻段相同，但頻譜不連續(xù)，中間隔了一段，就稱作頻段內(nèi)不連續(xù)的載波聚合。
? 如果兩個(gè)載波的頻段不同，則稱作頻段間的載波聚合。
通過載波聚合技術(shù)，可以大幅提升系統(tǒng)傳輸能力，并增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性和適應(yīng)能力。
波束成形
波束成形，是多天線系統(tǒng)中所采用的一項(xiàng)信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)。
在多天線系統(tǒng)中采用波束成形技術(shù)時(shí)，發(fā)射機(jī)通過調(diào)整各發(fā)射天線的相位和幅度，使得信號(hào)在接收機(jī)方向進(jìn)行有效疊加，獲得更強(qiáng)的信號(hào)增益，明顯改善接收信噪比，提升信號(hào)質(zhì)量，從而有效對(duì)抗衰落及傳播損耗帶來的信號(hào)衰減。從天線方向圖角度來看，這樣做相當(dāng)于形成了指定方向上的窄波束，將原來全向的方向圖轉(zhuǎn)換成了有零點(diǎn)、有最大指向的窄波瓣方向圖。同樣原理也適用用于接收機(jī)，通過對(duì)接收信號(hào)相位和幅度的調(diào)整，提升系統(tǒng)增益。
由于通信雙方的移動(dòng)性以及散射環(huán)境，信道具有極強(qiáng)的時(shí)變性，在相應(yīng)條件下，需要精確地獲得信道參數(shù)并加以反饋，并采用自適應(yīng)波束成形技術(shù)，依據(jù)通信雙方在空間傳播的不同路徑，自適應(yīng)地形成最佳指向的方向圖，在不同到達(dá)方向上給予不同的增益，實(shí)時(shí)地形成窄波束對(duì)準(zhǔn)對(duì)方，而在其他方向盡量壓低旁瓣，從而獲得更高的系統(tǒng)增益，提高系統(tǒng)的容量。
干擾防御
干擾防御是多種抗干擾技術(shù)的綜合應(yīng)用，其目的主要是用于應(yīng)對(duì)通信過程中各類型干擾，在強(qiáng)干擾環(huán)境中(傳輸中斷概率50%)，依然能夠保證網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸。
這一卓越能力，既可以與跳頻模式相結(jié)合，也可以在其他各種通信模式中使用，從而保證系統(tǒng)的健壯性和魯棒性。