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范围3km的“无网络通讯技术”,这是手机还是对讲机?

时间:2019-06-27 作者:刘于苇 阅读:
OPPO在MWC上展示了全球首款屏下摄像头手机,引起了关注,随后他们又在发布会上官宣了全新的“无网络通信技术”。据称能够在3000米内不依赖蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等传统通信方式的条件下,实现OPPO设备间点对点的文字、语音传输和语音通话。小编一脸懵逼——除了吼,这个世界上居然还有不依靠网络的通信技术吗?
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6月26日,OPPO在MWC上召开发布会,展示了全球首款屏下摄像头手机,引起了关注,随后他们又在发布会上官宣了全新的“无网络通信技术”。小编一脸懵逼——除了吼,这个世界上居然还有不依靠网络的通信技术吗?XKUEETC-电子工程专辑

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(图自:OPPO官方)XKUEETC-电子工程专辑

据OPPO称,他们的无网络通讯技术能够在3000米内不依赖蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等传统通信方式的条件下,实现OPPO设备间点对点的文字、语音传输和语音通话。同时还支持多设备组成小范围局域网,并通过手机中继拓展通信范围,只要处于信号搜索范围,即可实现局域网通信。XKUEETC-电子工程专辑

哦,原来是自组网技术。XKUEETC-电子工程专辑

这令小编不由得想起了此前华为手机的无网络互传技术HuaWei Share。如果说华为的技术是近距离高速同步数据的创新,那么OPPO这个无网络通信技术则瞄准应急通信、高干扰高负载极端通信条件下的数据交换,在一些信号比较差或者LTE负载过大的地区,比如大型体育赛事、演唱会、展会等场景比较好用。XKUEETC-电子工程专辑

在现场演示时,一台经过改装的OPPO R15手机在切断所有信号的情况下,还可以像对讲机那样通话和传输信息。这一切都是通过设备自发组建网络完成,不依赖LTE、Wi-Fi、蓝牙或Zigbee等已知通信方式。XKUEETC-电子工程专辑

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(图自:新浪科技)XKUEETC-电子工程专辑

据悉,该技术采用了OPPO定制的芯片与通讯协议,可以实现低电量下可以维持72个小时的文字通讯续航,以及支持持续信道监听,在被其他设备发现后可以发送关机前记录的最后GPS位置,让用户在野外手机关机、失联等极端环境下,依然能够被搜寻。XKUEETC-电子工程专辑

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(图自:新浪科技)XKUEETC-电子工程专辑

自组网技术的历史

无线自组网技术其实由来已久,最早的应用区分主要是物联网和非物联网领域。XKUEETC-电子工程专辑

据环球专网通信报道,在物联网领域,主流的Zigbee、蓝牙等技术都集成了无线自组网功能,用于近场、海量终端之间的小数据量传输。在这个领域,无线自组网具有统一的标准,产业链成熟。XKUEETC-电子工程专辑

而在非物联网领域,无线自组网技术最早起源于军事应用,即美军的先进战术通信系统,称为Ad Hoc,目前已经成为军用电台的必备功能。2000年左右,Ad hoc技术开始转为民用,称为Mesh技术。2003年,IEEE标准组织开始制定Mesh标准,2006年提出了802.11S,即Wi-Fi体制的Mesh标准。XKUEETC-电子工程专辑

在Wi-Fi Mesh之后,基于COFDM技术体制的Mesh产品逐渐成为主流。COFDM自组网产品的工作频段、发射功率和无线传输技术都可以根据需求定制,摆脱了Wi-Fi Mesh对公共频段和商用套片的依赖,室外移动环境下的覆盖能力得到了显著提升,应用场景也得到了较大的扩展,比较成功的应用如公安原有的无线图传系统等。XKUEETC-电子工程专辑

但是,COFDM技术与主流3GPP技术体制有较大的差别,各厂家的标准也不统一,相应的产业链比较薄弱,应用比较零散,无法形成规模化的市场,未来的发展空间非常有限。XKUEETC-电子工程专辑

3GPP体制下的自组网技术

环球专网通信认为,尽管自组网技术一直都是业界研究的热点,但是该技术直到4G规模商用也没有进入主流3GPP标准规范之中,主要原因还是运营商市场对自组网应用的需求并不是太多。XKUEETC-电子工程专辑

相比运营商网络,无线专网要求更广的覆盖范围、更灵活的组网方式和更强的上传容量,需要支持脱网直通、多跳桥接以及无中心节点自组网等功能,而宽带自组网技术是满足上述需求的关键,因此3GPP标准在R12及后续版本中都对自组网技术进行了重点研究,并形成了相关的标准。XKUEETC-电子工程专辑

3GPP标准在R12版本中增加了邻近服务功能(Proximity Service, ProSe),定义了相应的空口,即PC5接口,以及空口技术规范,即Sidelink规范。在LTE帧结构的基础上,Sidelink规范增加了discovery信道,用于终端之间的相互发现,通过同步信号实现终端之间的同步,而对于控制信道和业务信道则延用了LTE标准。Sidelink空口规范支持蜂窝小区内和小区外的终端之间直接通信,终端之间可以自组成网,因此,Sidelink实际上就是3GPP体制下的宽带自组网技术的空口规范,是未来各种3GPP体制自组网产品的技术基础。XKUEETC-电子工程专辑

相比COFDM封闭技术体制的自组网技术,3GPP体制的自组网技术能够充分利用4G以及5G的开放的先进技术,相关的产品也能够充分利用3GPP成熟的产业资源,从而大幅提升产品的性能指标,扩展应用场景,增强实战效果。其中,一些关键的技术和功能包括:XKUEETC-电子工程专辑

1、信道编解码XKUEETC-电子工程专辑

业务信道采用Turbo码,其编码增益比COFDM自组网常用的卷积码具有显著的提升;XKUEETC-电子工程专辑

2、高阶调制XKUEETC-电子工程专辑

最高可以支持256QAM,进一步提升频谱效率。利用成熟的AMC机制,可以根据信道条件动态调整调制阶数,保持空口流量的平稳;XKUEETC-电子工程专辑

3、多天线技术XKUEETC-电子工程专辑

在R14版本中,Sidelink规范增加了发射分集功能,,为后续进一步引入空分复用奠定了基础。利用LTE成熟的MIMO技术,3GPP自组网技术能够显著提升频谱效率,在两天线配置下,频谱效率能够达到6~8bps/Hz,比COFDM自组网的频谱效率提升了4~5倍,这对于频谱资源有限的专网用户非常重要;XKUEETC-电子工程专辑

4、HARQ技术XKUEETC-电子工程专辑

融合重传和前向纠错功能,显著提升空口传输性能,特别是空口的稳健性,有助于传输时延的减小;软合并功能能够进一步提升纠错能力;XKUEETC-电子工程专辑

5、QoS机制XKUEETC-电子工程专辑

非3GPP体制的自组网产品大都没有完整的端到端QoS机制,只是一个IP管道而已。但是在ProSe功能中,定义了数据包优先级(ProSe Per-Packet Priority:PPPP),针对语音、视频、数据等不同的业务进行分级保障,也可以针对不同的用户组进行分级保障。QoS分级保障是无线专网的必要需求;XKUEETC-电子工程专辑

6、新波形XKUEETC-电子工程专辑

利用F-OFDM、UFMC等5G中讨论的新波形技术,3GPP自组网技术能够更加灵活、高效地利用专网有限的频谱资源;XKUEETC-电子工程专辑

上述这些功能对于传统自组网大多还是新技术,而这些功能在规模部署的4G网络中已经证明能够显著提升无线性能,因此也将显著提升无线自组网的无线性能。当然,随着更多应用场景的引入,Sidelink规范自身也在不断完善。在R12的基础上,Sidelink规范在R13中增加了跨载波终端发现、数据包优先级、UE-to-Network中继等功能,在R14中增强了中继的功能,能够支持更多的跳数,结合桥接功能,单个蜂窝小区的覆盖范围有了更为明显的提升。Sidelink规范在R14中也被运用到V2X标准中,用于车与车、车与路边单元之间的直接通信,基于车联网的应用要求,在当前的R15版本讨论中,载波聚合、64QAM、发射分集、更短子帧等关键技术和功能极有可能增加到规范之中,而在R16版本的早期讨论中,包括 V2X切片、E2E QoS、多播、定位等新功能也列上了讨论的议题。XKUEETC-电子工程专辑

手机当对讲机用

目前普通的对讲机手台对手台的通讯距离一般在3-5千米左右,换言之,OPPO的无网络通讯技术已经超出了Wi-Fi与蓝牙的覆盖范围,达到了普通对讲机的要求。推测OPPO应该使用了无线电技术来实现超远距离通讯。XKUEETC-电子工程专辑

其实在荷兰科技媒体LetsGoDigital本月早些时候的报道中,OPPO已经在欧洲市场获批了“Reno F”和“Reno Z”两款型号,Reno Z新机所采用的全新MeshTalk技术估计就是上面提到的“无网络通信技术”。XKUEETC-电子工程专辑

20190627-oppo-4.jpgXKUEETC-电子工程专辑

目前OPPO已经向EUIPO提交了Mesh Talk和Mesh Talkie两个商标XKUEETC-电子工程专辑

如果OPPO的无网络通讯技术切实可行的话,那么以后OPPO手机就可以胜任自驾游、短长途出行的车队通讯需求,自带一部分“越野”属性,只不过大家都要使用同一品牌的手机咯。XKUEETC-电子工程专辑

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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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