低时延多跳中继

为什么需要多跳中继

1. 无线通信的信号发射功率受法规限制,即使在法规范围内,增加发射功率也会显著增加系统内和系统外的无线干扰;障碍物对信号的巨大衰减更是无线通信的终极难题。
2. 蜂窝网通过大量小基站来改善覆盖,WiFi6/7较之WiFi4/5,单路由器的覆盖能力几乎没有提升,亦只能通过增加路由器来改善覆盖。
3. 基站(路由器)均需要固网的支持,增加基站(路由器)会显著增加施工量。
4. 无线中继是不需要固网施工,就能对抗复杂环境和扩展通信距离的有效手段,支持的中继跳数越多,适应复杂环境的能力越强,通信扩展的范围越大。

中继和时延的矛盾

每一跳通信都会带来时延,多跳通信的时延会累积,当总时延超过一定阈值,就会导致上层的网络通信协议超时,通信失败。要对上层通信协议提供完全透明的服务,就需要尽量缩短每跳的时延,在一定的总时延内支持尽可能多的跳数。

漫游和中继的矛盾

蜂窝网和WiFi是由基站(路由器)和用户终端组成的异构系统,系统中基站(路由器)负责提供覆盖,终端连接合适的基站(路由器)获得服务,在这一架构中,漫游是提升终端体验的主要手段。蜂窝网从一开始就将漫游作为核心能力,WiFi6/7也重点增强了这一能力。
在异构系统中,中继分为基站到基站、基站到终端、终端到终端等各种情况,不但技术实现复杂,而且和漫游的思路存在需求重叠和设计矛盾。

数据率和中继的矛盾

无线中继的数据在多个设备中被多次收发,每次收发都会消耗频域和时域的无线资源,在总的无线资源相同的情况下,一份数据多次占用无线资源,会降低系统可承载的总通信容量(数据率、并发数),中继的跳数越多,总容量越低。

凌跃(LeapLink®)的低时延中继方案

1. 采用中继技术的本质,是用降低系统总通信容量的代价,换取项目施工量的减少和使用灵活性、需求适应性的提升。
2. 像商用安防工程补盲补点、自然保护区覆盖、自动机巢无人机、应急通信这类对数据率和并发数的要求不高,但是施工代价很高的场景,很适合LeapLink®低时延中继方案。
3. 凌跃(LeapLink®)是一个同构系统,其中所有节点的无线通信行为相同,天然有利于多跳中继的技术实现。
4. 凌跃(LeapLink®) SoC芯片针对中继通信进行了专门的优化设计,将单跳时延缩短到1~15ms(视拓扑结构和业务类型),支持10级以上的多跳中继透传。

高可靠性设计 高安全性设计 大跨度的自适应数据率 低时延多跳中继 低功耗设计 移动性设计