文/艾伯資訊(深圳)有限公司　魏兵

　　一、ODMA技術(shù)介紹

　　機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)多址接入系統(tǒng)(ODMA：Opportunity Driven Multiple Access)是一個(gè)擁有專利權(quán)的移動(dòng)無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)，是3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)之一，系統(tǒng)包含極穏定的客戶端設(shè)備，可提高基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)效能。ODMA技術(shù)滿足用戶高帶寬的需求，并容易布署網(wǎng)絡(luò)，具有低功耗、支持高速移動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)高健壯性的特點(diǎn)。ODMA產(chǎn)品可以傳輸移動(dòng)數(shù)據(jù)、視頻及音頻服務(wù)及應(yīng)用在特定的自我組成的智能動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)上。

　　ODMA的技術(shù)特點(diǎn)描述：

　　1、自動(dòng)選擇傳輸路徑

　　鄰近ODMA終端皆可成為跳轉(zhuǎn)中繼站，動(dòng)態(tài)調(diào)變路徑以達(dá)網(wǎng)絡(luò)使用效率優(yōu)化。

　　2、自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化機(jī)能

　　(1)  無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)機(jī)狀況，信號(hào)質(zhì)量隨時(shí)在改變。
　　(2)  ODMA自動(dòng)判斷網(wǎng)絡(luò)狀況，僅挑選傳輸質(zhì)量最佳的時(shí)段傳遞數(shù)據(jù)，而非一直占住某頻段。
　　(3)  頻譜利用率高，系統(tǒng)容量倍增，傳輸速率（throughput）高。
　　(4)  降低干擾。
　　(5)  路徑越多，最佳傳輸機(jī)會(huì)越多。

　　3、自動(dòng)調(diào)變電耗

　　(1)  可自動(dòng)調(diào)變電耗，以最小的電量傳輸信息。
　　(2)  挑選距離最近／最有效率的鄰居傳遞數(shù)據(jù)。
　　(3)  僅挑選傳輸質(zhì)量最佳的時(shí)段傳遞數(shù)據(jù)。
　　(4)  使用者間不會(huì)彼此干擾。
　　(5)  裝置耗電少，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)。
　　(6)  發(fā)射功率低，幾乎沒(méi)有輻射，無(wú)健康顧慮。

　　4、 自動(dòng)調(diào)變頻道

　　(1)  自動(dòng)挑選最佳「鄰居」的可用頻道傳輸數(shù)據(jù)。
　　(2)  不受限于單一頻道 à選擇更多 à傳輸速率高。
　　(3)  用戶不需自行設(shè)定頻道。 

　　5、 支援車載高速移動(dòng)

　　(1)  高速移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)可隨時(shí)透過(guò)許多其它不同的節(jié)點(diǎn)（neighbours）接收、傳遞信息，每秒鐘可重新計(jì)算上百次。
　　(2)  ODMA如同GSM系統(tǒng)可在車載移動(dòng)下傳輸信息。

　　6、 影音、數(shù)據(jù)上下傳帶寬對(duì)稱

　　(1) 以極低的布建成本，提供比3G更高質(zhì)量的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)， 上行=下行。
　　(2) 提供可靠度極高且技術(shù)已經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證過(guò)的網(wǎng)絡(luò)影音與數(shù)據(jù)傳輸。

　　7、 多重保密機(jī)制

　　(1) 自動(dòng)調(diào)變頻道。
　　(2) 隨機(jī)智慧選徑，傳輸來(lái)源與目的地間無(wú)固定傳輸路徑。
　　(3) SIM卡提供信息加密（encryption）。
　　(4) 降低無(wú)線電發(fā)射功率，減少通訊擷取。
　　(5) Neighbor監(jiān)控機(jī)制。

　　8、 應(yīng)急組網(wǎng)可架在任何頻段上

　　(1)  ODMA可應(yīng)急組網(wǎng)。
　　(2)  ODMA可架在任何頻段上。
　　(3)  ODMA可配合現(xiàn)行各種無(wú)線通信技術(shù)，彌補(bǔ)該系統(tǒng)之不足：ODMA enhanced Wi-Fi、WiMAX、 3G、GSM、PHS等。

　　綜上所述，ODMA接入系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)是高帶寬（單頻點(diǎn)的一個(gè)終端速率超過(guò)150Mbps的接入速度）、網(wǎng)絡(luò)健壯（每個(gè)終端之間可彼此通信、不需每個(gè)終端接到有線網(wǎng)絡(luò)上）、支持終端高速移動(dòng)（支持時(shí)速達(dá)350公里的移動(dòng)終端）、組網(wǎng)方便（可架設(shè)在任何頻段，沒(méi)有有線網(wǎng)絡(luò)的地方也可方便建網(wǎng)，zigbee、wifi、視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等均可接入到ODMA設(shè)備）、覆蓋范圍廣（B型基站設(shè)備的覆蓋半徑超過(guò)500m，H型高速傳輸設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸距離超過(guò)15Km）、低功耗（B型基站型設(shè)備的平均功耗低于2w，并可進(jìn)行自動(dòng)功率控制）。

　　二、 ODMA設(shè)備規(guī)格及特性描述 
 

　　物理特性 

　　尺寸(LxWxH): 250 x 200 x 77mm
　　接口: 10/100BaseT RJ – 45 Ethernet X 2
　　安裝方式:  抱桿或掛墻

　　電源部分

　　電源輸入: IEEE 802.3af POE (48V)以太網(wǎng)供電
　　電源消耗: 25W (最大可達(dá)) ，采用自動(dòng)功率控制

　　工作環(huán)境

　　工作溫度：-40～+80°C
　　存儲(chǔ)溫度：-40～+80°C
　　濕度: 5%~98% 無(wú)凝露
　　防塵和防水: IP66
　　風(fēng)載: 200km/hr

　　無(wú)線特性

　　頻段: 4.9～5.85 GHz GHz              頻率帶寬: 40 Mhz
　　調(diào)制方式: OFDM (15~150 Mbps)      突發(fā)數(shù)據(jù): 大于150Mbps
　　智能控制: 智能自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率        傳輸功耗:15dBm ± 2dBm
　　接受靈敏度(典型):
　　MCS 0 (15.00 Mbps) : - 96 dBm      MCS 1 (30.00 Mbps) : - 95 dBm
　　MCS 2 (45.00 Mbps) : - 92 dBm      MCS 3 (60.00 Mbps) : - 90 dBm
　　MCS 4 (90.00 Mbps) : - 86dBm       MCS 5 (120.00 Mbps) : - 83 dBm
　　MCS 6 (135.00 Mbps) : -77 dBm      MCS 7 (150.00 Mbps) : -74 dBm
　　天線: 2×2 MIMO
　　覆蓋距離: 使用5dBi 全向天線傳輸距離大于500m (視距)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸距離可達(dá)15Km
　　非視距: 通過(guò)多跳中繼

　　網(wǎng)絡(luò)特性

　　系統(tǒng)架構(gòu): ODMA 中繼
　　報(bào)文路由: 鏈路層機(jī)會(huì)發(fā)送
　　IP應(yīng)用:  透明傳輸所有IP應(yīng)用
　　移動(dòng)無(wú)線接入: 無(wú)縫切換
　　帶寬管理: 自愈合
　　容錯(cuò)恢復(fù): 自我配置 •• 自我愈合
　　會(huì)話漫游: TCP/UDP協(xié)議
　　吞吐率: > 85 Mbps
　　WAN設(shè)置：動(dòng)態(tài)IP(DHCP)/靜態(tài)IP/PPPoE
　　LAN 協(xié)議: ODMA over Ethernet
　　報(bào)文路由分集:動(dòng)態(tài)智能鄰居選擇下的自適應(yīng)報(bào)文發(fā)送，負(fù)載平衡和端到端質(zhì)量（QOS）管理，動(dòng)態(tài)擁塞和干擾避免等技術(shù)

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　　安全管理

　　無(wú)線加密：128bit AES     SSID：支持

　　網(wǎng)絡(luò)管理

　　配置/管理接口: 基于Web
　　固件（Fireware）升級(jí): 基于Web

　　三、 ODMA技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)傳輸層中的應(yīng)用

　　1、 ODMA技術(shù)在地鐵無(wú)線寬帶中的應(yīng)用

　　1）、200Mbps速率方案圖如下：

　　通訊頻率：車載設(shè)備與路側(cè)設(shè)備以5.8Ghz的頻率進(jìn)行通訊。每個(gè)車載設(shè)備和每個(gè)路側(cè)設(shè)備，只要在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，都可以彼此通信，保證了網(wǎng)絡(luò)的高帶寬及網(wǎng)絡(luò)的健壯。車載設(shè)備和路側(cè)設(shè)備之間可采用方向角比較大的定向天線進(jìn)行通信，可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行確定。

　　路側(cè)設(shè)備：路側(cè)AP設(shè)備的間距為50米，每三個(gè)AP設(shè)備接入一個(gè)155M的光端機(jī)。光端機(jī)的間距為150米。光端機(jī)的數(shù)量和容量可根據(jù)地鐵沿線的光纖資源來(lái)確定，如光纖資源豐富，路側(cè)的好多個(gè)AP可直接接到一個(gè)622M的光端機(jī)上。

　　車載設(shè)備：在每個(gè)車廂上安裝一個(gè)車載設(shè)備，車載設(shè)備的天線通過(guò)特殊設(shè)計(jì)安裝在車廂頂部。列車上的車載設(shè)備以有線方式進(jìn)行連接，這樣的連接使得網(wǎng)絡(luò)更加健壯。

　　此方案是為地鐵提供200Mbps帶寬，如需要更大的帶寬，可把路側(cè)的AP布置的更緊密一些，如每隔25m布置一個(gè)，可提供320Mbps帶寬。

　　2）、帶寬計(jì)算

　　200M無(wú)線寬帶接入方案：路側(cè)共有5個(gè)AP設(shè)備，每個(gè)AP可提供35-40Mbps的吞吐率（throughput），5個(gè)AP設(shè)備可為列車提供175-200Mbps吞吐率的無(wú)線接入。 

   3）、核心技術(shù)

　　通過(guò)特殊算法完美解決了多普勒效應(yīng)問(wèn)題，即使列車以超過(guò)350公里的時(shí)速行駛，通訊仍不受多普勒效應(yīng)的影響。
　　車載設(shè)備與AP點(diǎn)的等效切換速度達(dá)到了微秒級(jí)，遠(yuǎn)超其它通訊產(chǎn)品的切換速度。地鐵乘客可享受高速不中斷的寬帶服務(wù)。
　　通過(guò)特殊算法實(shí)現(xiàn)了高速自組網(wǎng)，每個(gè)AP兼具路由器和中繼器，AP之間是互相協(xié)作機(jī)制。
　　車載設(shè)備與路側(cè)設(shè)備采用多徑傳輸技術(shù)，智能判斷鏈路的通訊狀況，選擇最優(yōu)質(zhì)路徑傳輸。
　　采用分包傳輸技術(shù)，大幅度提高傳輸速率。
　　多路徑和分包技術(shù)的采用，與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式相比，系統(tǒng)整體性能提升了200倍。

　　4）、為地鐵提供的應(yīng)用

　　無(wú)線高速上網(wǎng)：在車載設(shè)備下掛IP協(xié)議 WIFI設(shè)備，可為乘客提供無(wú)線寬帶接入服務(wù)。地鐵乘客在地鐵上可享受高速上網(wǎng)服務(wù)，當(dāng)前，乘客在地鐵乘車時(shí)是沒(méi)有WIFI信號(hào)的。

　　視頻監(jiān)控：車載設(shè)備下掛IP攝像機(jī)，可實(shí)時(shí)將地鐵上的視頻上傳至監(jiān)控中心。

　　移動(dòng)電視：為高鐵提供實(shí)時(shí)的電視節(jié)目播放?，F(xiàn)有地鐵上的播放設(shè)備因傳輸速率不夠，往往信號(hào)延遲，不能時(shí)時(shí)傳輸信號(hào)，中間會(huì)插播廣告信息或其它節(jié)目，乘客無(wú)法看到連續(xù)同步的電視信號(hào)。

　　列車定位：通過(guò)路側(cè)設(shè)備位置和路由信息，可確定列車位置。司機(jī)可實(shí)時(shí)看到前后方列車的相對(duì)位置，距離低于警戒線，自動(dòng)報(bào)警，保證了行車安全。

　　手機(jī)通訊：車載設(shè)備下掛femtocell設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)手機(jī)語(yǔ)音服務(wù)?？杀ＷC地鐵里信號(hào)良好，使乘客在地鐵里打電話暢通而不會(huì)因切換而造成中斷。

　　其它服務(wù)：如把傳感器采集到的溫度、濕度、煙感報(bào)警等信息傳輸?shù)胶笈_(tái)。

　　2、ODMA技術(shù)在城市智慧城市中的應(yīng)用

　　ODMA技術(shù)在城市智慧城市中的應(yīng)用原理和ODMA技術(shù)在地鐵無(wú)線寬帶中的應(yīng)用類似，在此只描述其實(shí)現(xiàn)方式及提供的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

　　實(shí)現(xiàn)方式：

　　城市照明電力路燈桿很多，在城市照明電力桿上裝上ODMA設(shè)備對(duì)整個(gè)城市無(wú)線信號(hào)覆蓋，因ODMA設(shè)備之間彼此可以通信，所以接到有線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)比較少，免除了很多布線的麻煩，同時(shí)也節(jié)約了光纖資源。

　　業(yè)務(wù)應(yīng)用：

　　智慧交通：在公交車及私家車上裝上一個(gè)ODMA設(shè)備，此設(shè)備和馬路旁的電力桿上的設(shè)備可彼此通信，一是可為車輛提供高速的寬帶上網(wǎng)、高速視頻通信、高速公交媒體電視等服務(wù)，還可以提供車輛信息、位置信息、路況信息等，并把這些信息及時(shí)反饋給車主及指導(dǎo)車主的行車路徑。

　　智慧能源：通過(guò)ODMA設(shè)備控制LED路燈的亮度，在不需要很亮的時(shí)候把亮度降下來(lái)，為國(guó)家節(jié)約了能源。

　　智慧市政及平安城市：通過(guò)在ODMA設(shè)備里加上語(yǔ)音模塊，可對(duì)犯罪人員、不良攤販等實(shí)施遠(yuǎn)程恐嚇，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)管市政的目的?？稍贠DMA設(shè)備上下掛IP攝像頭，實(shí)現(xiàn)平安城市的管理。

　　智慧環(huán)境及智慧生態(tài)：ODMA設(shè)備下掛其它模塊，可城市環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如監(jiān)測(cè)城市二氧化碳和二氧化硫等。同時(shí)，ODMA設(shè)備下掛其它設(shè)備，可對(duì)城市的水文、植物等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止污染，保證了城市環(huán)境和生態(tài)平衡。

　　其它應(yīng)用：ODMA是一智能的傳輸設(shè)備，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，可作為多種感知信息的接入手段，更多的應(yīng)用這里不再贅述。

　　四、 結(jié)論

　　ODMA系統(tǒng)具有高帶寬、設(shè)備之間彼此通信（落地點(diǎn)少）、支持高速移動(dòng)等其它系統(tǒng)（wimax、WIFI等）無(wú)法比擬的特性；同時(shí)，ODMA設(shè)備下又可下掛WIFI設(shè)備、IP攝像頭、Zigbee模塊、其它感知模塊等，這為無(wú)線智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用等提供了非常優(yōu)質(zhì)的傳輸方式；另外，ODMA系統(tǒng)是一自組網(wǎng)，通信運(yùn)營(yíng)商可采用ODMA系統(tǒng)彌補(bǔ)自身光纖的不足以及迅速布置網(wǎng)絡(luò)和搶占客戶，行業(yè)客戶（石油、電力、交通、煤炭、銀行等）可自組一張ODMA網(wǎng)絡(luò)，一是可以靈活運(yùn)用這張高帶寬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，二是省去了使用通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的高額費(fèi)用，政府部門(mén)可以采用ODMA系統(tǒng)布置一張無(wú)線寬帶城市網(wǎng)（在這張網(wǎng)上是可以有很多應(yīng)用，前面已經(jīng)描述）。

　　本文只是對(duì)ODMA技術(shù)和應(yīng)用做了一些探討，其它方面并未涉及。