关键词：MANET 关键技术 军事通信
中图分类号：TN911文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）007-089-03
1 引言
MANET（Mobile Ad-hoc Network，MANET）起源于1971年美国夏威夷大学设计实现的第一个分组无线网络——ALOHA系统，在军事通信中具有广阔的应用前景。美国DARPA（Defense Advanced Research Project Agency）在1972年、1993年和1994年分别启动于分组无线网（PRNET,Packet Radio NETwork）、高残存性自适应网络SURAN和全球移动信息系统GloMo三个项目，取得丰硕的理论和应用成果，并一直持续深入研究PRNET技术。1991年成立的IEEE80211标准委员会使用术语“Ad Hoc网络”来描述这种特殊的自组织对等式多跳无线移动通信网络。1997年成立IETF MANET工作组，致力于MANET协议的标准化，加速推动了商用MANET的研发。
以局域网技术、数据分组交换技术为基础，MANET由一组带有无线收发装置的移动分组无线单元(Packet Radio Unit，PRU)组成，是一种多跳临时性移动通信网络。PRU由无线电台、天线和数字控制器组成。在MANET网络中传送的信息以分组为基本单元，每个分组包括包头和正文两部分。包头通常包括该分组在分组无线网中的源地址、目的地址和相关路由信息；正文部分则是需要传送的消息，正文部分可包含IP数据或其他数据。MANET不设中心站、采用分布式网络结构，每个节点均可作为源节点、目的节点或中继节点，且利用分组包头中的控制信息分包为每个分组选择传输合适的路由。
和依赖于固定基础设施的通信网络相比，MANET具有自身的特点和优点，近年来受到人们的广泛关注。
2 MANET的关键技术
不依赖于固定的基础设施、节点可能随时进入/离开网络、整个网络采用分布式结构运行，MANET有很多技术难点，其关键技术主要有：MAC协议、QoS保障、路由协议、功率控制、安全问题、网络互联和网络资源管理等。
21 MANET的MAC协议
链路层解决的主要问题包括介质接入控制以及数据的传送、同步、纠错和流量控制等，分为媒介访问控制层（MAC）和逻辑链路控制层（LLC）。MAC协议决定节点什么时候允许发送其分组，且通常控制对物理层的所有访问。
在MANET中存在隐藏终端和暴露终端问题，要在MAC层解决这两个固有问题，因而不能直接应用载波侦听多址访问（CSMA）协议（WLAN中使用最多的异步随机访问协议）。MANET的MAC协议有竞争协议、分配协议和混合协议三类。竞争协议使用直接竞争来决定信道访问权并通过随机重传来解决碰撞问题，在传输载荷轻的时候碰撞次数少、信道利用率高、分组传输时延小；但在传输载荷增大时，协议性能下降很快甚至致使网络崩溃。改进的竞争协议代表有：多址访问与碰撞回避（MACA）协议、信道获取多址访问（FAMA）协议、IEEE80211 MAC等。分配协议使用同步通信模式，时隙与节点的映射决定一个节点在其特定时隙内允许访问的信道。分配协议往往在中等到繁重传输载荷条件下运行良好，但信道时隙化导致在轻传输载荷条件下的时延相对于竞争协议是非常大的。分配协议有：五步预留协议（FPRP）、跳频预留多址访问协议（HRMA）等。混合协议能够保持所组合的各个协议的优点又能避免其缺陷，在传输载荷轻的时候表现为竞争协议的性能，而在传输载荷重的时候近似表现为分配协议的性能。典型的混合协议有：TDMA/CSMA混合协议、Meta-协议等。
22 路由协议
MANET设计中的一个关键问题是开发能够在两个节点之间提供高质量高效率通信的路由协议。Internet路由协议不能适应MANET网络节点的移动性和网络拓扑结构不断变化，专门的适用于MANET的路由协议应能够满足功能：能感知网络拓扑的变化、维护网络拓扑的连接、高度自适应的路由。IETF MANET已经完成的标准化路由协议主要有：主动式路由协议有最优化链路状态路由协议（OLSR）和基于反向路径转发的拓扑分发协议（TBRPF）；按需路由协议有按需距离矢量路由协议（AODV）和基于节点间相互关系的路由协议（ABR）；综合主动式路由思想和按需路由思想的路由协议称为混合型路由协议，有域路由协议（ZRP）和抢先式路由协议等。
分组无线网应用环境复杂多样，不同的应用环境追求不同的性能，这导致很难寻找MANET的最优路由协议。如：在军事应用中更关注系统的抗毁性、隐蔽性和保密性；而在无线会议系统中则更注重端到端的时延和吞吐量。不同类型的路由协议具有自身的优缺点，适应于不同的网络环境。不可能用一种路由算法作为标准的路由协议去比较好地解决所有MANET路由问题，路由算法的最优化石针对具体网络环境的工程化问题。混合型路由协议因其固有的灵活性，而具有很好的应用前景。
MANET的用户通常是具有协同工作关系的群体，而群组通信必须由多播路由协议提供通信支持。但有线网络环境中使用的多播路由协议(如：多播开放最短路径优先协议MOSPF等)在移动分组无线网中不再适用，因为动态的网络拓扑结构会导致分发树的破坏，而不得不因连接变化而调整。原达等提出了适用于移动分组无线网的多播路由协议。在移动分组无线网环境中，多播路由协议起着非常重要的作用。在协议中采用按需路由发现策略，动态建立路由信息及维持多播组成员关系。控制开销小、实现简单，能够适应较低带宽的大规模动态网络环境，具有稳定的分组转发成功率和良好的伸缩性，获得了较好的多播数据传输质量。生产车间。根据查询天眼查可知，英内物联网科技生产车间好。上海英内物联网科技股份有限公司是一家专业从事RFID标签天线设计、研发和生产的高科技企业。公司的核心技术人员从2001年开始就研制开发。
在更智能化发展上，TWS各大厂商的脚步从没有停止。投入重研发，引领新技术，打造差异化，开发新赛道，技术供应链越来越成熟，产品更新迭代越来越快。
金九银十，在9月3日由旭日大数据主办的TWS峰会上，会有将近50家现场展商携带与以往完全不同的新品亮相，而TWS也将以全新的面貌展示未来更多的可能性。
截止2021年726日，图解供应链上榜产品已达32款。
作为TWS真无线蓝牙耳机的主控“大脑”，主控芯片承载着蓝牙传输，降噪，RF，CODEC等多项功能，是TWS耳机中不可或缺的重要部件，也是TWS耳机占比最大份额的细分领域。在数据君与产业链专业人士沟通时，了解到目前在TWS领域中，拥有开发设计蓝牙主控芯片的厂商涉及上百家，数据君通过图解供应链也整理出七家优秀主控芯片供应商，让我们一起来 探索 一下，蓝牙主控芯片的奇妙世界吧！
TWS供应链——主控芯片供应商
其中BES恒玄在供应链中出现次数多达18次，Qualcomm高通和Airoha络达出现次数在5次，APPLE苹果/Actions炬芯/Hisilicon华为海思/RealTek瑞昱出现次数均在1次。
恒玄 科技
恒玄 科技 主要从事智能音频SoC芯片的研发，设计与销售，为客户提供AIoT场景下具有语音交互能力的边缘智能主控平台芯片，产品广泛应用于智能蓝牙耳机，Type-C耳机，智能音箱等智能终端产品。恒玄 科技 致力于成为全球最具创新力的芯片设计公司，以前瞻的研发及专利布局，持续的技术积累，快速的产品迭代，灵活的客户服务，不断推出领先优势的产品及解决方案，成为AIoT主控平台芯片的领导者。
高通
高通（英文名称：Qualcomm，中文简称：高通公司、美国高通或美国高通公司）创立于1985年，高通是全球领先的无线 科技 创新者，变革了世界连接、计算和沟通的方式。把手机连接到互联网，高通的发明开启了移动互联时代。在中国，高通开展业务已逾20年，与中国生态伙伴的合作已拓展至智能手机、集成电路、物联网、大数据、软件、 汽车 等众多行业。
络达 科技
Airoha络达 科技 成立于2001年，是业界领先的IC设计领导厂商，首个十年致力于开发无线通信的高度集成电路，为客户提供高性能、低成本的各式射频与混合信号集成电路组件、及蓝牙无线通信芯片，累积长足的无线通信射频经验与人才；第二个十年则投入蓝牙低功耗单芯片与蓝牙无线音频系统解决方案，于2017年成为联发 科技 集团公司一员后，更进一步结合集团力量跨足物联网领域，提供具备各类型无线通信技术的低功耗微型处理器系统芯片，连接未来物联网世界中亿万个智能装置。
苹果
苹果公司(Appleinc)是一家美国跨国公司总部位于加州库比蒂诺,公司设计,开发,和销售消费电子产品、计算机软件、在线服务,和个人电脑。最著名的电脑硬件产品有Mac系列,iPod媒体播放器,iPhone智能手机和iPad平板电脑。在线服务包括iCloud、iTunes和AppStore。其消费者软件包括OSX和iOS *** 作系统,iTunes媒体浏览器，Safari浏览器,iLife和iWork。
炬芯 科技
炬芯 科技 股份有限公司主营业务为中高端智能音频SoC芯片的研发、设计及销售。
炬芯主要产品为蓝牙音频SoC芯片系列、便携式音视频SoC芯片系列、智能语音交互SoC芯片系列等，广泛应用于蓝牙音箱、蓝牙耳机、蓝牙语音遥控器、蓝牙收发一体器、智能教育、智能办公、智能家居等领域。公司深耕以音频编解码、模数混合多媒体处理、电源管理和高速模拟接口为核心的低噪声、低功耗、高品质音频全信号链技术。以及以蓝牙射频、基带和协议栈技术为核心的低功耗无线连接技术。公司擅长在低功耗的基础上提供高品质音质，专精将射频通信、电源管理、模数混合音频信号处理、CPU、DSP以及存储单元等模块集成于一颗单芯片SoC上；同时，通过融合软件开发包和核心算法提升SoC的价值，帮助客户降低基于芯片开发量产的门槛。面对领域众多、终端开发能力差异较大的客户群，公司可提供整体解决方案以及方便二次开发的软硬件开发平台。
华为海思
海思半导体是一家半导体公司，海思半导体有限公司成立于2004年10月，前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。海思公司总部位于深圳，在北京、上海、美国硅谷和瑞典设有设计分部。海思的产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案，成功应用在全球100多个国家和地区；在数字媒体领域，已推出SoC网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案。2019年海思Q1营收达到了1755亿美元，同比大涨了41%，增速远远高于其他半导体公司，排名也上升到了第14位。
瑞昱半导体
瑞昱半导体成立于1987年，位于有着中国台湾“硅谷”之称的新竹科学园区，凭借当年几位年轻工程师的热情与毅力，走过艰辛的草创时期到今日具世界领导地位的专业IC设计公司，瑞昱半导体披荆斩棘，展现旺盛的企图心与卓越的竞争力，开发出广受全球市场肯定与欢迎的高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案。瑞昱半导体自成立以来一直保持稳定的成长，归功于瑞昱对产品/技术研发与创新的执着与努力，同时也归因于瑞昱的优良传统。
TWS耳机市场有多大？
根据旭日大数据统计数据显示，2020年全球TWS出货46亿对，同比增长4375%。预计2021年全球出货量还将继续上升。
其中，品牌占比44%，白牌所占市场份额为56%。相较2019年而言不难发现，品牌占比正在稳步提升中，白牌市场份额进一步缩窄，不过仍然占据主要市场。
可以肯定的是，TWS市场发展已然迎来全新风口，出货量突破十亿大关指日可待。
TWS主控芯片市场趋势
一、蓝牙技术更迭，优化TWS耳机用户体验
在2020年1月，蓝牙技术联盟（BluetoothSpecial Interest Group，简称SIG）正式发布新一代蓝牙音频技术标准——BluetoothLE Audio（低功耗蓝牙音频，以下简称BLEAudio），意味着低功耗蓝牙技术标准将支持音频传输功能。BLEAudio具有低功耗、连接范围广、单模蓝牙芯片成本较低等优势，因此旭日大数据认为未来单模低功耗蓝牙有望替代传统蓝牙，换言之移动电子设备仅需使用单模低功耗蓝牙芯片即可。
BLEAudio拥有三大技术特点
1：低复杂性通信编解码器（LowComplexity Communication Codec,LC3）
2：多重串流音频（Multi-StreamAudio）
3：广播音频分享（AudioSharing）
二、TWS主控芯片“晋级”
SiP（SysteminPackage，系统级封装）为一种封装的概念，是将一个系统或子系统的全部或大部分电子功能配置在整合型基板内，而芯片以2D、3D的方式接合到整合型基板的封装方式。SiP不仅可以组装多个芯片，还可以作为一个专门的处理器、DRAM、快闪存储器与被动元件结合电阻器和电容器、连接器、天线等，全部安装在同一基板上上。这意味着，一个完整的功能单位可以建在一个多芯片封装，因此，需要添加少量的外部元件，使其工作。
行业总结
TWS耳机市场的火热让多家芯片厂商在蓝牙音频SoC上竞相角逐，不断推出各种蓝牙真无线方案。有芯片自研能力的大牌倾向于使用自研芯片以期获得对自家产品最好的优化。相比TWS品牌厂商的百花齐放，芯片厂商的头部集中度更加明显，每个厂商都有差异化的目标市场，不过，我们相信随着TWS行业的发展，这种明确的两极分化格局最终会被打破，头部优秀的供应商将更多地扩展产品线，覆盖更多市场。
1、陕西横海天地智能科技有限公司，主营经营范围包括通信产品的开发及销售；计算机软硬件的开发、销售；计算机网络工程的施工、维修及技术服务；阀门、仪器仪表，全网通、232转422、rs232转485
2、深圳市腾宇飞电子科技有限公司，主营电子产品、天线、转接线、五金、塑料产品的技术开发、购销；国内贸易；货物及技术的进出口。
3、E840-DTU(4G-03)支持GPS定位 全网通LTE云透传 modbus转RTU AT网络指令
1 卫星物联网，通俗地讲就是通过卫星通信来做物联网项目。一般的物联网的都是通过2G/3G/4G网络来做物联网项目的，但是对于一些特殊的项目，因为2G/3G/4G网络信号不好或者用不了，必须借助卫星通信将物联网终端采集的数据传回后台，比如在沙漠地区、海洋上或一些偏僻的无人区。
2 商业化问题
国内已经有商业化应用了，我可以分享一个我们做过的项目。
项目背景
在戈壁滩地区对运输车队进行监控，主要采集车辆的定位信息，遇到紧急情况可以实现一键报警。基于位置信息在平台端开发一些设备管理、地理围栏等功能。整体上客户要求不复杂，主要难点是地面网络信号不太好，大片地区根本没有信号，所以需要考虑通过卫星通信来确保信息的传输。
卫星通信资费
我们考察了好几个卫星系统：北斗（短报文）、铱星的模块、海事卫星，但都不是很满意。通过北斗短报文传输位置信息，卫星通讯费用最便宜，目前是入网费600元，流量费850元包年（一年内不限制随便发信息），但是据说硬件稳定性不太好，另外就是国外的信号还不稳定；铱星的卫星通讯费用有些偏高，10元/1000bytes；最后在朋友推荐下找到了ORBCOMM在国内的代理商，因为据说ORBCOMM主要做低轨卫星，通讯费比较便宜。其实，也没有便宜多少，他们给的卫星通讯费是9元/1000bytes。但是他们提出了另外一个思路：2G网络和卫星网络双链路通信，有地面信号的时候，用2G网络发送数据，物联网卡就可以实现，没有地面网的时候，通过卫星传输数据，这样整体的资费就比较便宜了。我们测算了一下，通过ORBCOMM卫星发一条位置信息大概是10个字节，也就是1条信息折算下来是1毛钱，这个价格基本上可以接受了。
电源问题
因为我们的设备是用在车上，所以就直接在车辆点烟器上取电了，但是考虑到紧急情况下车辆会熄火，为了方便救援设备还需要持续工作，所以又内置了电池。电池容量先不透漏了，正常情况单电池供电可以用5-8天，紧急情况用3-4天没有问题（紧急情况下，设备发信息的频率提高了）。
回答上面的问题：如果要高频次通过卫星发送数据，肯定要有稳定的电源供应。但是在具体的项目里情况就不一样了，比如我们的设备通过卫星发送信息默认是20分钟发一次，每发一次大概是50mAh。据我所知一些安装在集装箱上的卫星定位设备（在海上跑的集装箱）是一天发一条信息，这样外加一小块太阳能电板就可以保证供电了。
信号问题
目前所有的卫星通讯一个基本的条件是，终端天线需要和卫星建立直连接线，就是中间不能有任何遮挡，一旦有遮挡就连不上了。这样的话，市内肯定是用不了了，城市里也不太好用，偏僻的戈壁滩、海上这些地方用卫星就没有问题。
硬件设备尺寸
你们可能会好奇？这么微弱的信号要接收到，设备要有多大啊？我放几张吧。
先看我们的终端设备：
深圳市新时空智能系统有限公司尺寸图
天线才是关键：
安装在车顶的卫星天线
在卫星主机里集成了GPS和卫星通讯模块，为了使用地面网络传输信息，又搭了一个2G的车辆定位器（这个便宜些）。2G的定位设备做为主设备，通过232协议与卫星模块连接，当搜不到地面网络，就通过卫星终端发数据。关于天基物联网的项目，欢迎讨论！
接口丰富，使网络数据和串口数据接入更加灵活
配有4路LAN口、1路WAN口、1路RS232和1路RS485（选配），WAN口可自定义成LAN口，可扩充为5个LAN口；串口采用端子形式，更符合工业现场接线要求；自锁式卡槽，国际知名品牌，坚固耐用防松动；支持TF卡（选配），可以扩展至32G存储。
通信稳定，信号增强专利技术和多层级保护机制，使数据不丢包
专有阻抗匹配电路设计、高增益优质天线，具有更高的信号接收灵敏度及信号搜索能力；采用三级看门狗检测机制：CPU自带看门狗、硬件电路和软件看门狗专利技术，智能软件唤醒和硬件断电重启机制，保证设备正常运行、永不死机；采用PPP层心跳、ICMP探测、TCP心跳链路检测机制、网络故障自动恢复、掉线重连确保设备永久在线。
工业品质，专为无人值守、恶劣环境应用而生
工业级金属外壳，为设备稳定提供基础保障；高EMC电磁兼容，强电磁环境工作稳定，通过EMC等级测试；稳定工作于超高和超低温度（-40℃至80℃），宽压（5V-35V），超强的防潮、防雷、防电磁干扰能力，适应各种恶劣环境。
远程管理，可轻松实现设备远程监测、配置、升级、诊断、管理等，
更加节省人力物力！
设备故障告警，提升偏远地区设备在线率；支持SIM卡管理，无需固定IP，提升规模化管理能力；远程诊断、升级，故障自恢复，确保传输管道通畅；设备远程管理、维护，降低运维成本，提升效率；支持本地配置与升级，支持TCP/IP通道进行远程配置与升级。
兼容全网，三大运营商所有网络无缝切换、超强WIFI覆盖能力
支持TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、EVDO、CDMA1X、GPRS/EDGE等七大网络制式；全面兼容三大运营商各种SIM卡如物联网卡、APN专网卡；支持高速WIFI接入，高达300Mbps的网络，畅享极速联网；手机\平板无线接入设备，即可实现 WEB配置；支持WIFI无线客户端，可接入现场WIFI热点，免费使用网络；网络环境自搜索，自动启用强信号网络。
数据安全，多种协议及DTU透传协议等保障数据无损传输
支持IPsec 、L2TP、PPTP、Open、GRE以及l2tp over Ipsec等主流协议；支持运营商APN专网接入并指定IP，享受金融级数据安全标准；在专网的基础上再增加一层加密方式传输，充分保障交易数据、管理数据的安全性、准确性；内嵌PPP、TCP/IP、UDP/IP、MODBUS-TCP、 MODBUS-RTU等多种协议，同时兼容国内主流厂家私有协议。如果是很早就接触到互联网的人，可能会知道最初的路由器天线只有一根，在那个互联网初出茅庐的时代，一根信号天线已经足够满足当时的需求了。
在科技发展的带领下，电子设备不断升级，物联网时代降临，在这样的背景下，为了满足暴涨的用网需求，路由器不断提高优化信号以及速率的上限。
如今万物联网，路由器已经成为大多数家庭里与电视冰箱一样的必买设备了。而路由器市场的竞争激烈万分，许多厂家不断寻求各种产品卖点来吸引用户，路由器天线这一点也被列入其中。
那作为卖点的天线数量是否真的越多越好呢？
路由器的天线数量并不能决定路由器的好坏。因为决定一台路由器的好坏是由覆盖范围、信号强度以及穿墙能力这几点来决定的。
无线路由的覆盖范围是由80211协议来决定的，而信号强度和穿墙能力是受接收WIFI信号的发射功率影响的。
这两点是论证路由器天线数量决定不了路由器好坏的理由。
路由器天线并不是毫无用处，天线是用来减少信号盲区的，但路由器是有最高速率的，也就是说，天线数量减少可能会影响最高速率，但如果无法与路由器标定的速率匹配，天线再多也是没用的。
现在的路由器，都已经使用上了MIMO技术了，这个技术主要是让用户能够在同一时间内，发送和接收更多的数据。
就像原本单车道的高速，使用上这个MIMO技术后，就变成了多车道高速路，而且还是双向多车道的高速路。有了MIMO技术加持的路由器，数据流通起来就更快了。
那么原本多天线是因为一条天线一条车道，现在都升级多车道了，是不是天线越少越好呢？
并不是这样，现在市面上的路由器采用多天线，是因为现在WIFI6路由器都有24G和5G两个频段。
这两个频段的信号区别就是24G的穿墙能力高，但速率一般，5G频段就是速率高，但穿墙能力弱，具体了解这两个的区别可以路由器的双频合一有什么用？有必要开吗？。
比如你家的WIFI6路由器是4根天线，那就有两根是2,4G频段的，2根是5G频段的，他们是分别开来运行工作的。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）