是否存在类似互联网的对等分组无线系统?


8

有没有人设计过一个点对点通信网络系统,它的工作原理几乎类似于互联网,但是却是无线的?我的意思是一个系统,它:

  • 您可以将发射器连接到USB端口并使用笔记本电脑进行操作
  • 可用于传输数据(例如,短信)
  • 单元将自动连接到同一系统的最近单元,并生成路由表,因此您可以将消息发送到网络中的任何位置,以便其他单元将您的消息转发到目的地。
  • 发射功率应为几瓦特(以达到每站几千米/英里的范围),并且频带应为一些免费使用的合法频带(例如27 MHz)。

这种设备的目的是在面临自然灾害的地区建立通信系统,或者在政府审查禁止使用互联网的国家/地区帮助人们进行通信。

作为一名电气工程师,我知道这种系统:

  • 可以建造
  • 最困难的部分是开发协议(两个单元之间的通信很简单,但是如何通过多个站将消息传递到目的地)。

但是有人做过吗?


您想要达到哪种数据速率?
奥利·格拉泽

这种系统(低带宽)的数据速率不可能很高-可能每秒几千位。
Vesa Linja-aho 2012年

1
我不打算推到会有这样的疑问关闭,但我想知道这里的人民的想法:meta.electronics.stackexchange.com/questions/922/...
Kellenjb

Answers:


5

单元将自动连接到同一系统的最近单元,并生成路由表,因此您可以将消息发送到网络中的任何位置,以便其他单元将您的消息转发到目的地。

您所描述的是网状网络,或更具体地说是无线网状网络。所以简短的答案是肯定的,有人已经做到了。

正如其他人指出的那样,无线电业余爱好者在20多年前就在称为APRS的系统中实现了此功能。要在业余乐队上使用APRS,必须先成为一名获得许可的无线电业余爱好者。

在商业领域,有许多公司提供网状网络设备,例如Ruckus和Village Telco,以及它们的网状马铃薯,用于在第三世界进行语音通话。低成本设备的另一家供应商是Open Mesh

业余无线电爱好者,高速网状网络的最新化身为HSMM-MESH -

HSMM-MESH™是一种高速,自我发现,自我配置,容错的无线计算机网络,可以用充满电的汽车电池运行数天,或者无限期增加适当的太阳能电池阵列或其他辅助电源。重点是紧急通信。

按照目前的形式,它是使用Linksys WRT54GL无线路由器构建的,并在2.4GHz ISM频段的1-6信道上运行,该信道与13cm业余无线电频带的上部重叠。如果开发资源允许,则可以支持其他平台和乐队。


在我看来,如果在zigbee系统中添加了一些软件层,则无需任何火腿许可证就可以满足此要求,数据速率要比您的许多答案低得多,但操作员发表评论说,他们只需要几个kbps。
Kortuk 2012年

Kortuk:如果一个人实现了所需的各种软件层,那么zigbee或几乎任何无线电设备都是可以的,这是正确的。当然,细节在于魔鬼,实现完整堆​​栈并非易事。
JonnyBoats 2012年

@johnnyBoats,如果您仅设计到互联网的上行链路作为zigbee主节点(我忘了正确的术语),我的意思是zigbee满足了大多数要求
Kortuk

@JonnyBoats,顺便说一句,APRS建立在AX.25之上……
vicatcu 2012年

无线传感器网络的wiki有网状网络协议和定制硬件设计进行一些讨论。
davidcary

2

我认为X.25与这里无关。

AFAIK各种合法的演讲频段均不适用于数字传输。请咨询HAM专家。

实际上,您需要的是具有完全动态路由的IP网络(目标地址不包含有关目标位置的信息)。在非无线电(或定向无线电)情况下,问题在于每个节点应如何路由其数据包。它基本上必须具有一个路由映射,该路由映射对于每个目的地都具有将数据包发送到的方向(下一跳)。可以这样做,但是每个节点中的内存需求在节点数量上是线性的。

在非定向无线电情况下,事情变得更加有趣。问题不是数据包应该转发到哪个节点,而是站是否应该完全重新广播数据包。这既需要了解目的地所在的方向(与之前的发送者和我自己的位置相比),又需要知道该特定数据包是否最近已经(重新)发送过。有趣的问题。节省时间的解决方案需要大量内存。

请注意,维护动态路由信息本身就是一个棘手的问题。想想好消息旅行很快,但坏消息消亡缓慢的问题。以及系统应该如何应对单个故障(甚至是恶意!)节点?

一个非常简单(强健)的实现将通过整个网络“淹没”每个数据包。这极大地减小了带宽,尤其是当电台距离其范围较近时。


怎么可能不相关...这是分组无线网络的HAM数据链路层协议...可能不是“完整”的答案,但这肯定是其中的一部分...
vicatcu,2012年

据我了解,它是为点对点通信而设计的,这不是OP想要的。在X.25描述中,我没有发现路由提示,这是这里的主要问题。
Wouter van Ooijen 2012年

实际上,仅是谷歌AX.25路由,您将获得诸如homepage.ntlworld.com/wadei/nosintro/CH26.HTM之类的热门信息……同样来自Wiki文章“在实践中,找到AX并不少见。 .25数据链路层用作某些其他网络层(例如IPv4)的传输,并在其上使用TCP。请注意,像以太网一样,AX.25帧也未设计为支持交换。因此,AX.25支持某种形式的源路由。尽管可以以与以太网交换机不同的方式构建AX.25交换机,但这尚未实现”
vicatcu 2012年

是的,我发现并阅读了该结论,并以此为基础得出结论。没有内置的基于目标的路由,更不用说支持非对等方式使用无线电链路而产生的漫游和其他问题的路由。
Wouter van Ooijen 2012年

1

您可以采用多种方法来解决此问题,包括仅使用经过调整的Wi-Fi(例如,更高功率,自组织网络

另一个选择可能是xBee,它(取决于模块)可以使用长达80公里,速度范围从9.6kbps到250kbps。

尽管速度很慢,但也有分组无线电(如vicatu所述)。尽管对于基本消息传递来说可能很好,并且可能便宜/易于实现(应该能够从业余无线电社区获得大量帮助)


1

我已经多次使用此发送器:link它运行良好,并使用DigiMesh协议:link是您要寻找的。我已经建立了几个系统,使用它可以远距离传输数据。


2
请为您的答案添加更多内容。链接最好仅补充您的答案,而不必了解您在说什么。您可以添加更多有关发射器和digimesh协议的信息,以及为什么它可以满足他的需求。
Kellenjb 2012年

1

我在尝试重建HAM广播电台的PACKET RADIO部分时发现了这一点。作为一个火腿,我已经与MIR空间站建立了数字连接,然后与目前仍在轨道上的ISS建立了数字连接。那是VHF射频,当它飞过时,我已经在空间站上使用了数字消息框。145.800 MHz上的1200波特。这称为分组无线。没有卫星连接的海上船只使用HF(短波)上的数据包发送电子邮件。这是一项服务。现在,我发现他们使用计算机的声卡,运行无线电/计算机接口的Packet TNC盒的生产似乎正在消失。现在,连接使用声卡输出的音频电缆通过收音机中内置的调制解调器进行连接。现在出售的许多VHF收音机都有此调制解调器。我发现PACKET BOXES或NODE CONTROLLERS并没有跳到USB上,并且由于现在大多数计算机甚至都没有串行端口,因此我的TNC在没有任何解决方法的情况下将无法使用。据我了解,AX25最初是为数字火腿无线电编写的。我们使用AX25通过无线电建立了覆盖全球的网络。这演变成由AX25制成的互联网。该协议已经内置了用于RX / TX / Retries的控件。您每天都在使用它。


1

有一些简单的解决方案可解决极少数的地理空间问题。更常见的问题(参与者相距遥远,山丘,树木,公寓,HOA,现金短缺)需要更困难的答案和计划。

我用一个基于现成解决方案和一些脚本工作的组合的计划回答了类似的问题。这里没有自动路由,但是它可以在没有商业网络的情况下进行一百英里的文本消息传递,使用现成的硬件并且完全在VHF / UHF火腿频段上进行路由。

有关购物清单和说明以及说明,请参见http://tarpn.net


0

我认为Netsukuku非常接近您要寻找的东西。


1
就像我已经告诉其他几个人一样,请在您的答案中添加更多内容。链接最好仅补充您的答案,而不必了解您在说什么。您可以添加有关Netsukuku的更多信息,以及为什么它非常合适。
Kellenjb'1

补充一下凯伦的评论:如果该链接消失了,您的答案将变得毫无用处。
Federico Russo


0

有声卡包控制器软件可以在任何频率的无线电上工作。27 MHz是开放的,因此您可以使用它。在分配给市民无线电的400 MHz区域中存在UHF。这也是可能的。该软件内置了控制器和正在进行的中继协议。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.