终检评审通过 创新训练 413信息与系统科学相关工程与技术 通信网络校级

随在一些抢险救灾、野外考察、油田矿山、军事等很多特殊场合，配合工作的人员之间存在高可靠实时通信的需求。 一种方案是采用移动运营商提供的公用无线移动通信网络，公用无线移动通信网络目前主流的网络有4G LTE无线通信系统，5G NR也已经开始进行商用，上述通信网络均需要采用授权的专用频段，终端用户所需的资源需要由基站系统集中分配，终端和基站之间进行严格的时间同步，可以保证终端间的高可靠实时通信的需求。但用无线移动通信网络需要预先架设无线基站系统，核心网等网络设施。因为上述特殊场合多处在山区地貌、建筑高层或地下室、地铁、隧道等传统无线电设备难以覆盖或弱覆盖的场景区域，因为预先架设网络设施非常困难或者代价非常昂贵。 另一种方案是采用低速无线物联网Zigbee技术。zigbee作为一种短距离、低功耗、低数据传输速率的无线网络技术，在传感器网络等领域应用非常广泛，但Zigbee技术无法承载对时延敏感的数据业务、并且不支持语音功能。 本项目为解决上述技术方案的问题，借鉴采用了5G NR中一些关键技术，设计了一种可以支持语音的无线自组网通信终端，本项目的物理层设计一种定时同步帧结构，每个终端占用固定的时隙位置发送自己的同步和广播消息，终端在占用资源时通过与已接入网络的终端进行协商确定自己占用的资源，这种设计不使用预先架设的无线基站及核心网设备，就可以组成无线网络，终端间进行高可靠实时通信。同时终端采用占用固定预先分配资源的方式，也避免了Zigbee等技术采用资源碰撞检测分配方式所造成的时延不可控的缺陷。 本项目提出了一套针对抢险救灾、野外考察、油田矿山、军事等很多特殊场合进行高可靠实时通信的设计方案，设计的终端可以组成无中心同频系统，所有节点地位对等，同频组网可以支持各个终端节点的快速移动，同时具有较好的容错性能。可以不依靠无线基站等预先架设的网络设备，高效、快速组成无中心的无线宽带网络，高效地解决复杂环境下的应急通信难题。