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TDD-OFDM,現代通信技術歷史的又一篇章

時間:2017-03-23 來源:網友投稿 作者:即時通科技 點擊:

TDD-OFDM,即同頻雙向無線數字多媒體傳輸技術,能在無線環境下實現高速傳輸的效果。由于在OFDM系統中,各個子信道的載波相互正交,而頻譜重疊的情況下,減小了子載波間的相互干擾,同時提高了頻譜利用率,在實際應用中具有重大意義。

ZASTONE即時通科技通過整理TDD-OFDM技術的工作、組網等方式、對比其他無線通信技術,分析TDD-OFDM技術的優勢。我們從TDD-OFDM方案的特點開始說起:

1.頻率效率高;

2.設備的高標準高規格性;

3.同頻傳輸、同頻組網、同頻漫游    

4.中繼應用

5.基于全IP的工作模式              

6.海陸空立體應用

7.強大的傳輸距離和繞射能力        

8.傳輸系統的戰備性

9.完善的系統保密能力            

10.系統網絡的高兼容性

11.音視頻傳輸的高保真能力      

12.高速移動傳輸的穩定性

13.系統網絡的搭建靈活便捷性  

14.系統設備組合應用的可塑性、適應性

在工作方式上,TDD-OFDM技術支持點對點、中繼傳輸等多種工作方式,能滿足各種不同環境的通信需求——

1. 點對點傳輸方式

單兵/無人機傳輸系統到通信指揮車:前方人員/無人機將現場的圖像聲音實時傳輸到通信指揮車,指揮人員利用指揮車的顯示系統,直接觀看現場實際情況,及時作出最佳決策并執行。本傳輸模式適用于中短距離傳輸,如道路勘察、卡點檢查、日常巡邏、刑偵等小規模任務時使用。

2. 中繼傳輸方式

單兵/通訊車/無人機等前端傳輸系統通過臨時中繼到通信指揮車/機載平臺/手提箱傳輸至指揮部:由于距離超過單兵覆蓋范圍時,單兵傳輸系統無法將現場的音視頻實時傳輸到通信指揮車/機載平臺,這時候需要增加臨時中繼臺。本模式比較適用于環境比較苛刻遠距離傳輸,如地下室巡檢,樓宇巡檢,隧道救援、異地刑偵等。

3. 多點對一點傳輸方式

根據實際情況指揮員可能需要從不同的多個角度同時了解現場情況才能做出準確決策,這就需要設備有較好的兼容性。一個通信指揮車/指揮部可以同時接收多個前端設備傳輸過來的圖像。本模式適用城域網/局域網大規模作戰,如群體性事件. 重大自然災害等。

不同的組網方式也使得TDD-OFDM技術在傳輸距離上有更多的優勢——

1. 網狀組網方式

組成網狀網形式數字無線圖像傳輸,多個基站組成系統,前端采集由車頂云臺、手持攝像機,將圖像、音頻編碼后通過數字方式通過基站傳輸至指揮中心。

各遠端設備在基站之可以動漫游,無需人工干預。指揮中心可以通過指令控制遠端的云臺,與遠端通話或傳輸數據等。系統如圖所示。

2. 鏈狀組網方式

單兵、機載設備或車載設備可以自組網方式工作。每個設備都可以當作基站使用,基站間接力傳輸。如圖所示。

鏈狀網組網

TDD-OFDM技術的具體功能和優勢:

1、系統傳輸為IP數據流,可實現各種IP化應用。能夠對接各種基于TCP/IP協議系統網絡,如衛星、光纖、4G公網等;

2、可實現多級信號中繼,信號中繼后基本無衰減,信號中繼后衰減<1%,信號誤碼率<10-6(此舉可突破無線傳輸的距離極限,大大提高作戰半徑和作戰深度),具體可應用在長距離信號接力和復雜環境下的信號傳輸,如地下室環境;

3、一鍵式操作即自行組網;

4、可以頻點范圍大,150MHz ~3GHz 頻點都可用;

5、網絡設備搭配靈活,利用無人機傳輸設備、單兵傳輸設備、車載傳輸設備、中繼傳輸設備,可在現場立即形成海陸空立體應用作戰指揮系統;

6.在單一頻點支持雙向通信,頻譜效率高,8MHz帶寬下最大可傳20Mbps;

7.設備接收靈敏度高,網絡覆蓋范圍廣(接收靈敏度可達-106dBm,100米高對地傳輸網絡覆蓋半徑可達20km);

8 .靈活分配信道資源,實現點對點,點對多點,多點對多點雙向通信;

9.全智能處理,支持頻譜強度感知,可根據現場情況自行調整設備各項參數,確保隨時最優。

TDD-OFDM與其他技術對比:

技術/

對比項 

同頻雙向傳輸技術

公網

LTE

MESH

數字電臺

COFDM單向圖傳  

多用戶應用

單個頻點自動分配  

單個頻點固定分配

單個頻點 固定分配

單個頻點  自動分配

多個頻點  固定分配

多個頻點 固定分配

視頻傳輸

支持

支持

支持

支持

不支持

支持

視頻畫質

高清/標清

高清/標清

高清/標清

高清/標清

不具備

高清/標清

視頻傳輸數量

同時4路

同基站  2路標清

同時4路標清

同時4路標清

不具備

同時1路

信號延時

較小

較大

信號覆蓋范圍

中等

抗阻擋

能力

較弱

中等

較強

抗干擾

能力

較弱

中等

較弱

中等

移動傳輸能力

680公里/小時 高速

中速

中速

低速

高速

高速

基站

依賴性 

不依賴

非常依賴

不依賴

不依賴

依賴

不依賴

保密性

唯一同步碼,128位AES加密,黑白名單鎖定等多重加密方式

保密性差

128位 AES 加密

128位AES加密

通用

128位AES加密

運營商

費用

應急通訊能力

應急通訊能力高     安裝簡單  機動能力強   

低               幾乎不具備

高 安裝簡單 機動能力強

高  安裝簡單  機動能力強

中等 基站電臺受損則失效

高  安裝簡單  機動能力強

獨立的視頻中繼

能力

高    大于4級中繼  無馬賽克

不具備獨立中繼能力

中等  2級中繼  無馬賽克

中等   2級中繼 無馬賽克

不具備視頻傳輸能力

極低單向技術,不適合中繼

局域網數據交互

容量

20Mbps

5Mbps

8Mbps

5Mbps

不具備數據 交互能力

不具備數據交互能力

應急追頻組網功能 

具備

不具備

不具備

不具備

不具備

不具備

TDD-OFDM技術的適用范圍十分廣泛,適用于軍隊,武警,公安,國家安全,消防,人防,交通,海事救撈,廣播電視,衛生防疫,環境監測,油田,礦山救護,安防,銀行等行業的大量圖像/語音/數據的相互傳遞,該設備除可自行組網外,還可以與有限網絡配合使用。

案例1:當突發事件發生而應急指揮車又無法到達現場時,同頻雙向無人機可立刻起飛到達事發現場上空,將現場實際情況圖傳給應急指揮車內的指揮員,指揮員通過無人機上的揚聲器發布處置令或將實況向指揮中心報告。

案例2: 當突發事件現場尚未建立專用無線網絡時,無人機和應急指揮車可組成應急網,由應急指揮車上指揮員可根據無人機航拍突發事件實際情況通過無人機上的楊聲器直接指揮處理。

案例3: 當突發事件現場遠離指揮中心時,但事件性質必需向指揮中心及時匯報,在公網完全癱瘓的情況下,可采用多輛指揮車無中心組網,將視頻信息及時傳到指揮中心。

案例4:當事發現場在山谷里或遠距離其他傳輸設備無法達到時,可用2架無人機將視頻信號往外傳到指揮車上。


(中國集群通信網 | 責任編輯:李俊勇)

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