前段時(shí)間(jiān)在MWCS世界φ≥↕移動通(tōng)信大(dà)會(huì)上(shàn<₹g)，小(xiǎo)棗君看(kàn)到(dào↕×)了(le)一(yī)個(gè)有(yǒu)意思‍ γ的(de)概念——魚鱗組網。

今天，簡單給大(dà)家(jiā)介紹一(yī)下(xià)。

大(dà)家(jiā)都(dōu)知(zhī)道(dào)，我¥₽₹π們現(xiàn)在每天使用(yòng)的(de)移σ✔動通(tōng)信，也(yě)叫做(zuò)蜂窩通(tōng£∞↓↑)信。

上(shàng)個(gè)世紀30-40年(nián)代，無線移動通(t↔↔ōng)信剛起步的(de)時(shí)候，和(hé)無線↑↔¶★廣播電(diàn)台一(yī)樣，是(shì)在城(chéng)市(δ←©​shì)的(de)最高(gāo)處，建立一(yī)個(gè)無線通(tōng) ♦信塔，采用(yòng)頻(pín)率較低(dī)、功率較✘®大(dà)的(de)信号（波長(cháng)較長(cháng)，繞射能(nén≤↕g)力好(hǎo)，覆蓋距離(lí)遠(yu★∑ǎn)），進行(xíng)廣域覆蓋。

這(zhè)種方式，叫做(zuò)“中心激勵”。

後來(lái)，随著(zhe)用(yòng)戶數(§ shù)的(de)激增，這(zhè)種覆蓋方式的(de)容量和(hé ★∑‌)性能(néng)不(bù)再滿足要(yà₩↓o)求。于是(shì)，1947年(nián)，美(m÷↑™ěi)國(guó)貝爾實驗室率先提出了(le)“蜂窩”的(de)∑β概念。

也(yě)就(jiù)是(shì)說(shuō≥φ&¶)，通(tōng)過無數(shù)個(gè¶∏)功率較小(xiǎo)的(de)基站(z♣♠‌↔hàn)，取代大(dà)型基站(zhàn)，實現(xiàn)信号的(de)無≥↓§ 縫覆蓋。

與此同時(shí)，專家(jiā)們還(hái)将每個(gש$→è)基站(zhàn)進行(xíng)了(le)進一(yī)步劃分(fēα≤n)，采用(yòng)定向天線取代全向天線，從(cóng)而提升覆蓋性能(nγ éng)。

專家(jiā)們經過計(jì)算(suàn)發現(xiàn)，3個(gè)天 >®線（每個(gè)天線覆蓋120°）的(de)方式，性價比最高(gāo)，←≠≥效果最好(hǎo)，于是(shì)，就(jiù)有(α¥<yǒu)了(le)一(yī)個(gè)基站☆↕(zhàn)3個(gè)扇區(qū)的(d∞"δ₩e)設計(jì)。

從(cóng)下(xià)面的(de)圖可(kě)以看 >(kàn)出，基站(zhàn)設在每個(gè)小(xiǎo)區(qū)六×∑'邊形的(de)三個(gè)頂點上(shàng©™×)，每個(gè)基站(zhàn)采用(yòng)三個(gè)定向天線，分♥∑♥(fēn)别覆蓋三個(gè)相(xiàng)鄰φ↔小(xiǎo)區(qū)的(de)各三分(fēn)之一(y•"¶≈ī)的(de)區(qū)域。

上(shàng)面這(zhè)種方式，被稱為(wèi)↓㱓頂點激勵”方式。

“頂點激勵”方式是(shì)我們目前手機(jī)移動通(tλ&§‍ōng)信網絡的(de)主要(yào)組網方式。因為(wèi)看(kàn)上♦λ (shàng)去(qù)像蜂窩，所以，基站(zh∑≈εàn)移動通(tōng)信也(yě)叫蜂窩移動通(∞↑tōng)信。

那(nà)麽，什(shén)麽是(shì)魚鱗組網呢(ne)？

魚鱗組網是(shì)中國(guó)移動面向“低(dβδī)空(kōng)智聯網”提出的(de)一(yī)種新型組網方式。

現(xiàn)在國(guó)家(jiā)在大(dà)力推<≠♦進低(dī)空(kōng)經濟，通(tōng)信行(xíng §♠∑)業(yè)這(zhè)邊新推出的(de)“通(tōng)感一(yī)φ₹φ☆體(tǐ)”技(jì)術(shù)，可(kě)以讓基站(zhàn)具備“雷達”Ωβ₩÷的(de)能(néng)力，對(duì)無人(rén)飛(fēi)行(xí∑ <‌ng)器(qì)的(de)位置、高(gāo)度、速度等進行(xíng∑¶)感知(zhī)探測。（詳情可(kě)以看(kàn)這(zhè)裡(₩ δlǐ)：鏈接）

中國(guó)移動把面向低(dī)空(kōng)經濟的(de)¥♦通(tōng)感一(yī)體(tǐ)試驗網以及支撐平台等，打包成為(wèi£‍↓₹)“低(dī)空(kōng)智聯網”技(jì)術(shù)體(tǐ)系。魚鱗組網，就(jiù)是(shì)這("☆zhè)個(gè)技(jì)術(shù)體(±​Ω✘tǐ)系的(de)內(nèi)容之一(yī)。

魚鱗組網和(hé)傳統蜂窩組網有(yǒu)明(míng)顯的(de)區(q∏®ū)别，如(rú)下(xià)圖所示：

大(dà)家(jiā)可(kě)以看(kàn)到(dào)，魚鱗組網中，所有(¶±γyǒu)的(de)基站(zhàn)扇區(qū)都‍®(dōu)朝向同一(yī)個(gè)方向，就(jiù)像魚的(de)鱗片一←✘γ↓(yī)樣。

我們仔細對(duì)比兩種組網，會(huì)發現(xiàn)：

1、傳統的(de)三扇區(qū)，變成了(le)單扇區(qū)，≈≈且朝向一(yī)緻。

2、魚鱗扇區(qū)的(de)單站(zhà©λεαn)覆蓋距離(lí)，明(míng)顯大(dà)于傳統基站(zhà♦‌Ωn)。

我們先說(shuō)說(shuō)距離(lí)問( ↕wèn)題。

覆蓋距離(lí)之所以能(néng)增加，是(shì)因為(wèiεπ)5G通(tōng)感一(yī)體(tǐ)基站(zφ₹™ hàn)的(de)波形設計(jì)和(hé)£€→λ傳統5G基站(zhàn)有(yǒu)所不(bù)同。

在基站(zhàn)自(zì)發自(zì)收的(de)工(gōn€♠g)作(zuò)模式下(xià)，5G基站(zhàn)的→↑✘(de)OFDM（Orthogonal Frequency σ±↑®Division Multiplexing，正交頻←₽γ(pín)分(fēn)複用(yòng)）信号同時(shí)進行(x& ₽↓íng)收和(hé)發，對(duì)隔離(lí)度要(yà∏→♥o)求較高(gāo)。以目前的(de)技(jì)λ×術(shù)水(shuǐ)平，發射功率不​ ↓(bù)能(néng)太大(dà)（否則會(£×huì)對(duì)接收造成影(yǐng)↕←♦響），所以，隻能(néng)實現(xiàn)300米左右的(deβ "Ω)近(jìn)距離(lí)覆蓋。

而雷達系統常用(yòng)的(de)LFM（L≥λinear Frequency Modulation）線性調頻(pín)波形，"‍發送和(hé)接收是(shì)不(bù)同時(shí)刻的(∑↓•de)。所以，沒有(yǒu)隔離(lí)度¶₹δ∏的(de)限制(zhì)，發送功率可(kě)以更大(dà)∑¶✔，覆蓋距離(lí)也(yě)就(jiù)更遠(yuǎn)。

采用(yòng)連續波OFDM和(hé)脈沖波LFM相(xiàng)結合的♣↕ (de)混合波形，就(jiù)能(nén♠αg)結合兩者的(de)優勢——通(tōng)過連續波OFDM，覆蓋近(jìγ±n)端，通(tōng)過脈沖波LFM，覆蓋遠(yuǎn)端，整個(g®©è)系統的(de)覆蓋能(néng)力從(cóng)百米提升至千米。

再來(lái)看(kàn)看(kàn)，為(wèi)什(shé>₽★↕n)麽會(huì)從(cóng)三扇區(qū)變成單扇區(qū)。

傳統地(dì)面手機(jī)網絡，之所以采用(yòng≠¥‌)三扇區(qū)，是(shì)因為(wèi)它可(kě)以靈活應↓σ'÷對(duì)城(chéng)區(qū)環境下‌≈¥(xià)建築、樹(shù)木(mù)等遮擋物(wù)較多(duō) ↓±的(de)複雜(zá)環境，有(yǒu)利于盡可(kě)能(néng)消除覆≠₩蓋盲區(qū)。合理(lǐ)采用(yòng)頻(pín∑✘♠)率空(kōng)間(jiān)複用(yòng)技(jì)​★★∑術(shù)，也(yě)可(kě)以高(gāo)效利用(yòng)頻₩ ¥(pín)譜資源，增加網絡的(de)容量。→↓&

低(dī)空(kōng)無人(rén)機(jī)會(huì)用(↑€yòng)到(dào)三張網絡，分(fēn)别是(shì)傳統地(dì)面網>€₩（複用(yòng)）、低(dī)空(kōng)網（新建♣☆♠¥）、衛星網（補充、備份）。

在飛(fēi)行(xíng)的(de)過程中，主要(yào)是(shì)用εσ↕(yòng)低(dī)空(kōng)網。這(zhè)個→™©♦(gè)網是(shì)專門(mén)新建的(de)€±φ，采用(yòng)了(le)通(tōng)感一(yī)"≠ →體(tǐ)基站(zhàn)，具備感知(zhī)的(de)能( ∑néng)力，覆蓋的(de)高(gāo)度範圍也(yě)大γ→(dà)。（通(tōng)感一(yī)體(tǐ)基站(zh&‌àn)經過特殊設計(jì)，垂直和(hé)左右張角會(huì)比傳統✔•5G基站(zhàn)更大(dà)。垂直張角從(cóng)傳統的(de)2¶&4°提升到(dào)60°以上(shàng)。覆↔γ♥"蓋高(gāo)度從(cóng)100米提升到(dào)300米。）

面向無遮擋物(wù)的(de)低(dī)空(k"✘Ωōng)空(kōng)域進行(xíng)覆蓋，就(jiù)需"δ要(yào)更大(dà)面積的(de)扇區(qū)，而且，組網✘γ簡單一(yī)點，盡可(kě)能(néng)地(dì)減少(shǎo)無人→↕‌(rén)機(jī)切換小(xiǎo)區(₽♣ qū)的(de)頻(pín)率。也(yě)€ ₽α節約成本。

魚鱗組網，顯然就(jiù)具備這(zhè)樣的(de)優點± ∑，适合空(kōng)曠大(dà)區(qū₽§ε)域的(de)覆蓋。

值得(de)一(yī)提的(de)是(shì)，新建的(de)低(dī)空(∏↕kōng)網和(hé)已有(yǒu)的(de)地(d®α ì)面網之間(jiān)，會(huì)存在協同和(hé)幹擾的(de)問(wè☆÷∞n)題。

傳統手機(jī)在地(dì)面工(gōng)作(zuò"≥‍Ω)，因為(wèi)各種遮擋物(wù)較多(duō)，所®≥÷以和(hé)基站(zhàn)之間(jiān)主要(yào)是× ‍(shì)非視(shì)距傳輸（NLOS），§÷受到(dào)的(de)周邊鄰區(qū)幹擾比較小(xiǎo)。

無人(rén)機(jī)飛(fēi)在天上(shàng)，雖然高≈★™(gāo)度不(bù)高(gāo)，但(dàn)與基站(zhàn)之£>↔間(jiān)的(de)遮擋物(wù)少(shǎo)，主要(yào)是(shì¥↕±)視(shì)距傳輸。這(zhè)樣的(de)話(hu≠←∏à)，更容易受到(dào)周邊鄰區(qū)的(de)下(xià)行(§✔✔xíng)幹擾，也(yě)容易幹擾周邊鄰區(qū)的(de)上(shà&αng)行(xíng)。

解決這(zhè)個(gè)問(wèn)題，一(yī)方面需要(y'£ào)低(dī)空(kōng)網基站(zhàn)和(hé)地(dì)∞→¶面網基站(zhàn)進行(xíng)更多(du>'✔≠ō)的(de)協同調度，分(fēn)配不(bù)同的(de)頻(pín)點εε☆≥，限制(zhì)無人(rén)機(jī)在低(dī)空(kōng)網和✔™¶(hé)地(dì)面網之間(jiān)切換，也(<¥×yě)減少(shǎo)同頻(pín)幹擾。（類似高(gāoγ<↔)鐵(tiě)專網）

另一(yī)方面，對(duì)無人(rén)機(jī)采用(yòng)差異化(σπ♦€huà)功率控制(zhì)，降低(dī)無人(rén)機↔₩‍₹(jī)的(de)發射功率，避免對(duì)鄰區(qū)造成幹擾。

好(hǎo)了(le)，以上(shàng)就(jiù)是(shì)關于 λε魚鱗組網的(de)介紹。

随著(zhe)低(dī)空(kōng)經濟的(de)不(bù)斷推進， ∑國(guó)內(nèi)各地(dì)的(de)低(dī←πβ₹)空(kōng)試驗網絡會(huì)越來(lái)越多φσ$(duō)。圍繞低(dī)空(kōng)網絡的(de)建設和(hé)優化(hu♠™∞÷à)，還(hái)有(yǒu)很(hěn)多÷ε(duō)值得(de)研究的(de)地(dì)方，也(yě)可(kě)能(né<∞ng)孵化(huà)出更多(duō)的(de)創新。

參考資料：《低(dī)空(kōng)智聯網技(j♣•★£ì)術(shù)體(tǐ)系白(bái)皮書(shū)（中國(guó)÷✔₩移動）》

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