到底什么是鱼鳞组网?

2024-07-27 www.dnxtw.com

前不久在 MWCS 世界移动通信大会上,小枣君看到了一个有意义的定义 —— 鱼鳞片组网。

今日,简易给大家介绍一下。

我们都知道,大家每天所使用的移动通信技术,又叫做蜂窝通信。

20世纪 30-40 时代,无线移动通信刚起步的时候,和无线新闻广播一样,是在城市的最高点,建立一个无线通讯塔,选用工作频率比较低、输出功率比较大信号(光波长很长,绕射能力好,覆盖距离较远),开展多源覆盖。

这种方法,称为“核心鼓励”。

之后,伴随着用户量的暴增,这类覆盖方法容量和性能不会再符合要求。因此,1947 年,美国贝尔实验室首次提出了“蜂窝状”这个概念。

换句话说,根据无数输出功率比较小的基站,替代大中型基站,完成数据信号的高效覆盖。

此外,专家学者也将每一个基站展开了进一步区划,选用定向天线替代全向天线,进而提升覆盖特性。

专家学者通过估算发觉,3 个无线天线(每一个无线天线覆盖 120°)的形式,性价比比较高,效果最佳,因此,就有了一个基站 3 个扇区设计。

从下面的图可以看出,基站建在每个小区六边形的三个极点上,每一个基站选用三个定向天线,各自覆盖三个邻近小区里的各三分之一的地区。

上边这种方法,被称作“端点鼓励”方法。

“端点鼓励”方法就是我们现在的手机通信网络的重要组网方法。由于很像是蜂窝状,因此,基站移动通信技术又叫蜂窝移动通信。

那样,什么是鱼鳞组网呢?

鱼鳞片组网是中国移动面对“低空智联网”明确提出的一种新型组网方法。

现在国家政策在深入推进低空经济发展,通讯行业这里最新推出的“通感一体”技术性,能让基站具有“雷达探测”能力,对无人机系统位置、相对高度、速度等开展认知检测。(详细信息能够看看吧:连接)

中国移动通信把面对低空社会经济通感一体实验网及其应用平台等,装包变成“低空智联网”技术标准体系。鱼鳞片组网,就是这样的技术标准体系的内容之一。

鱼鳞片组网与传统蜂窝状组网有明显的区别,如图所示:

我们可以看到,鱼鳞片组网中,全部的基站扇区都房屋朝向同一个方向,如同鱼的鳞片一样。

大家仔细对比二种组网,就会发现:

1、传统式的三扇区,成了单扇区,且房屋朝向一致。

2、鱼鳞片扇区的单站覆盖间距,明显大于传统式基站。

大家先说一下距离问题。

覆盖间距往往可以增加,是由于 5G 通感一体基站的波形图设计方案与传统 5G 基站各有不同。

在基站自发性自收的工作方式下,5G 基站的 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交和频分复用)数据信号同步进行收和发,对隔离度要求很高。以目前的技术实力,信号强度不宜过大(否则会对接受产生影响),因此,只有完成 300 米左右的近距覆盖。

而雷达探测系统常见的 LFM(Linear Frequency Modulation)线形电台广播波型,发送和接收是不同阶段的。因此,并没有隔离度限制,推送输出功率能够更高,覆盖间距就会更远。

选用连续波 OFDM 和脉冲波 LFM 结合的混和波型,就可融合二者的优点 —— 根据连续波 OFDM,覆盖近侧,根据脉冲波 LFM,覆盖远侧,全部系统的覆盖水平从一百米提升到公里。

再来说说,为何是从三扇区变为单扇区。

传统式路面手机移动网络,往往采用三扇区,是因为它可以灵活应对市区条件下工程建筑、花草树木等遮蔽物比较多的复杂环境,有益于尽量清除覆盖盲点。有效选用工作频率室内空间复用技术,还可以有效利用频谱资源,提升互联网容量。

蜂窝状组网,适宜路面移动通信技术

低空无人飞机要用到三张互联网,分别为传统式路面网(重复使用)、低空网(新创建)、卫星网(填补、备份数据)。

在飞行的过程当中,一般是用低空网。这个网主要是用来新建设,使用了通感一体基站,具有感受的水平,覆盖高度范畴也非常大。(通感一体基站采用特殊设计方案,竖直和左右张角会比普通的 5G 基站更高。竖直张角从传统的 24° 提高到 60° 之上。覆盖相对高度从 100 米提高到 300 米。)

面对无遮蔽物的低空航线开展覆盖,就更加需要大面积扇区,并且,组网简单一点,尽可能地减少无人飞机转换小区里的工作频率。也降低成本。

鱼鳞片组网,显而易见就具备这种优势,适宜宽阔大区域的覆盖。

值得一提的是,新建设低空网和现有的路面网中间,也会存在协同和干扰的难题。

传统式手机上在地面上工作中,因为某些遮蔽物比较多,所以跟基站中间通常是非视距传送(NLOS),遭受的周边邻区影响非常小。

无人机飞在天空中,尽管相对高度不太高,但是和基站间的遮蔽物少,通常是视角传送。那样的话,很容易受到附近邻区的下滑影响,也很容易影响附近邻区的上行。

解决这些问题,一方面需要低空网基站与地面网基站进行更多的协作生产调度,分派不同类型的频段,限定无人机在低空网与地面网之间切换,也减少同频干扰。(相近高铁动车网络系统)

另一方面,对无人飞机选用多元化功率控制,减少无人机信号强度,避免对邻区造成干扰。

好啦,以上就是鱼鳞片组网的讲解。

伴随着低空经济发展的不断深入,国内各地的低空实验互联网也会越来越多。紧紧围绕低空网络的建设和改进,还有一些值得研究的区域,也有可能卵化出更多自主创新。

参考文献:《低空智联网技术标准体系行业报告(中国移动通信)》

本文来自微信公众平台:微信公众平台(ID:null),创作者:小枣君

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