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現代無線數據傳輸技術：網橋、5G專網與自組網電臺的深度解析
01無線數據傳輸技術
技術簡介及挑戰無線通信技術在現代通信領域中占據著舉足輕重的地位，特別是在數據傳輸方面。其中，無線網橋、4/5G專網和自組網電臺是三種廣受矚目的無線數據傳輸技術，它們在傳輸速度、通信距離等方面各具特色，為不同應用場景提供了多樣化的選擇。然而，無線數據傳輸的過程中，除了數據發送與接收，終端側的回傳問題也顯得尤為關鍵。由于終端設備通常體積緊湊，供電電池和天線的尺寸受到限制，導致其發射功率相對較小。因此，終端上行回傳鏈路的通信能力相較于下行鏈路往往顯得較弱。這一點在實際應用中可能產生顯著影響。例如，許多家用無線路由器盡管設計上聲稱能夠穿墻，但實際上效果并不理想。這主要是因為電腦和手機內置的WiFi網卡發射功率僅有50mW，難以實現高效的上行鏈路傳輸。僅靠下行鏈路，顯然無法滿足實際需求。
無線網橋的應用與限制無線網橋，這一在兩個或多個網絡節點間建立連接的橋梁，是無線網絡中的關鍵角色。它主要用于實現點對點或點對多點的數據傳輸，為遠程網絡連接提供有力支持。無線網橋的工作頻段通常位于2.4GHz或5GHz，其發射功率適中，通常在100mW到1W之間。得益于高通信速率，無線網橋能夠輕松應對高速數據傳輸需求，例如傳輸十幾路1080P高清視頻，流暢無卡頓。其通信距離也在500米至5公里之間，若采用橋接方式，甚至可以傳輸數十公里的距離。當然，發射功率和環境因素會對通信距離產生影響，但通過使用高增益定向天線，可以顯著提升通信距離，輕松實現遠距離傳輸。
無線網橋常被用作骨干節點，與本地WiFi路由器相結合，構建成鏈狀無線數傳網絡。這種用法雖常見，但面臨無線干擾和WiFi網絡安全風險等挑戰。不過，這種場景在實際應用中確實存在，例如農民伯伯們在農場或果園中傳輸視頻等場景，雖然可能存在風險，但基本應用場景類似。
5G專網特色與優勢5G專網，雖與我們手機日常使用的4/5G網絡采用相同技術，即基于4G LTE或5G NR技術構建，但卻是專為特定設備設計的網絡。只有配備了專用模塊的手機才能接入這一網絡。4/5G專網能提供高速、低延遲的無線通信服務，其通信速率遠超我們日常使用的4/5G網絡。理論上，4G專網上行鏈路帶寬可達30~60M，而5G網絡峰值速率更是高達數十Gbps。在實際應用中，用戶速率通常介于幾十Mbps至幾百Mbps之間，顯示出5G網絡在解決4G上行帶寬不足方面取得了顯著進展。此外，4/5G終端的發射功率通常位于200mW至1W之間，通信距離通常設定在幾百米至幾公里范圍內。雖然可以通過改進功放和濾波器來增加發射功率，從而將通信距離延長至20公里以上，但在4/5G專網的網狀基站架構下，這并非首要關注點。此類專網終端在低空經濟、航線覆蓋等航空無線數傳場景中較為常見。
自組網電臺的功能與應用接下來，我們將探討一種名為自組網電臺的技術。自組網電臺，作為一種多跳無線網絡技術，以其獨特的網絡拓撲結構自動建立和數據傳輸能力而脫穎而出。其發射功率范圍通常設定在500mW至20W之間，且由于缺乏明確的行業標準，發射功率可依據實際需求進行靈活調整。在通信速率方面，自組網電臺的表現通常介于幾十Kbps至幾十Mbps，滿足不同數據傳輸需求。
自組網電臺的單跳通信距離可達幾百米至數十公里，配合其多跳特性，使得它在復雜環境中仍能保持穩定的通信組網和較遠的通信距離。然而，多跳傳輸帶來的通信帶寬減少和節點成本較高的問題，在一定程度上限制了其大規模應用，更適合用于小規模組網場景。目前，室外型4/5G專網CPE終端已在寧夏、河南等大型野外訓練場進行實地驗證并成功組網使用，充分展現了自組網電臺在實際應用中的效果。
自組網電臺的關鍵指標與應用自組網電臺中的CPE（Customer Premises Equipment，用戶端設備）終端，其性能指標及主要特征對于評估其在實際應用中的表現至關重要。這些指標和特征不僅關系到通信的穩定性、傳輸速率，還影響到整個網絡的覆蓋范圍和容量。通過深入了解這些性能指標和特征，我們可以更全面地理解自組網電臺在實際應用中的優勢和局限性。
CPE性能指標與主要特征
該CPE終端具備專網連接功能，能夠適應多種行業專網的需求，從而確保在各種環境下都能實現可靠的通信。它支持子網穿透技術，這一特點使得在特殊場景下也能實現高效的數據連接，滿足不同應用的需求。通過軟件定義局域網訪問功能，結合硬件看門狗技術，該CPE終端能夠實現故障自恢復，確保網絡連接的連續性。采用金屬外殼的工業級設計，使得該CPE終端能夠在惡劣環境下穩定工作，展現出其卓越的耐用性。電源輸入范圍為5至48V DC，并支持PoE 48V供電，這一技術指標使得該終端在供電方面更加靈活便捷。
該自組網終端已在廣西、吉林、陜西等地的野外訓練場進行了實際組網應用，驗證了其在復雜環境下的穩定性和可靠性。自組網電臺具備靈活發射功率和多跳通信能力，適合復雜環境，盡管帶寬和節點成本限制了其應用規模。已成功用于野外訓練場。自組網電臺的CPE終端支持工業環境、具備高耐用性、智能故障恢復和靈活電源輸入功能。
(責任編輯：李俊勇)