2025年华为园区网络星闪SLE物联数采技术白皮书-华为

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华为园区网络星闪 SLE 物联数采 技术白皮书 华为园区网络星闪 SLE 物联数采技术白皮书 版权所有 © 华为技术有限公司 i 目 录 1 概述 .................................................................................................................................................. 3 1.1 产生背景 ..................................................................................................................................................................... 3 1.2 星闪 SLE 技术与标准 ................................................................................................................................................. 3 1.2.1 星闪无线通信系统概述 .......................................................................................................................................... 3 1.2.2 星闪通信场景与系统架构 ...................................................................................................................................... 5 1.2.2.1 通信场景 ............................................................................................................................................................... 5 1.2.2.2 系统架构 ............................................................................................................................................................... 6 1.2.3 星闪 SLE 低功耗接入技术 ...................................................................................................................................... 7 1.2.3.1 传输波形 ............................................................................................................................................................... 7 1.2.3.2 信道和跳频设计 ................................................................................................................................................... 7 1.2.3.3 无线帧结构 ........................................................................................................................................................... 9 1.2.3.4 空口接入层广播 ................................................................................................................................................... 9 1.2.3.5 异步数据链路 ....................................................................................................................................................... 9 1.2.3.6 同步数据链路 ....................................................................................................................................................... 9 1.2.3.7 半静态资源配置和动态资源调整 ..................................................................................................................... 10 1.2.3.8 数据链路层 ......................................................................................................................................................... 10 1.2.3.9 广播的功能和流程 ............................................................................................................................................. 10 1.2.3.10 发现的功能和流程 ........................................................................................................................................... 11 1.2.3.11 接入的功能和流程 ........................................................................................................................................... 12 1.2.3.12 配对和鉴权流程 ............................................................................................................................................... 13 1.2.3.13 服务管理 ........................................................................................................................................................... 14 1.2.3.13.1 概述 ................................................................................................................................................................ 14 1.2.3.13.2 服务的定义及表达 ........................................................................................................................................ 15 1.2.3.13.3 星闪服务交互协议 ........................................................................................................................................ 16 华为园区网络星闪 SLE 物联数采技术白皮书 版权所有 © 华为技术有限公司 ii 1.2.4 星闪 SLE 与其他短距通信技术对比 .................................................................................................................... 16 2 WLAN 星闪 SLE 物联数采原理 .................................................................................................. 19 2.1 总体方案 ................................................................................................................................................................... 19 2.2 实现原理 ................................................................................................................................................................... 21 2.3 注意事项 ................................................................................................................................................................... 22 2.3.1 关于星闪终端的广播与 AP 的扫描发现 ............................................................................................................. 22 2.3.2 关于星闪终端接入后是否关闭广播 .................................................................................................................... 22 2.3.3 关于终端连接参数的更新 .................................................................................................................................... 23 3 典型应用场景 ................................................................................................................................ 24 3.1 电力行业数采场景 ................................................................................................................................................... 24 3.1.1 场景介绍 ................................................................................................................................................................ 24 3.1.2 接入需求分析 ........................................................................................................................................................ 25 3.1.3 方案介绍 ................................................................................................................................................................ 26 A 缩略语 ........................................................................................................................................... 27 B 参考资料 ....................................................................................................................................... 27 华为园区网络星闪 SLE 物联数采技术白皮书 版权所有 © 华为技术有限公司 3 1 概述 1.1 产生背景 星闪低功耗接入（简称星闪 SLE，Sparklink Low Energy）技术的产生背景与物联网（IoT）的快速 发展以及对高效、可靠、低功耗的无线通信技术的需求密切相关。 随着物联网的普及，越来越多的设备（如传感器、智能终端、物联控制器等）需要连接到网络进行 数据采集和传输，且随着人工智能、边缘计算等技术的引入，物联网设备需要处理和传输的数据量也显 著增加。而传统无线通信技术（如 Wi-Fi、蓝牙、Lora 等）虽然各有其技术优势，但是在对连接密度、 传输带宽、延迟、功耗等存在综合诉求的物联网场景下，都有着各自的技术局限性，难以满足复杂场景 的需求。星闪 SLE 技术应运而生，旨在解决这些问题，提供更高效、可靠的无线通信解决方案。 星闪 SLE 技术的出现，是基于对现有技术的分析和改进，结合了短距离通信、低功耗、高带宽等特 性，旨在为物联网场景提供更高效的解决方案。它通过优化协议设计、提升传输效率、降低延迟和功 耗，满足了物联网对数据采集和传输的多样化需求，尤其在高密度、高带宽、低延迟的场景中表现出 色。 1.2 星闪 SLE 技术与标准 本章节主要为星闪标准介绍，非产品实现，用以辅助理解星闪 SLE 技术，参考的具体标准详见“参 考资料”。 1.2.1 星闪无线通信系统概述 星闪无线通信技术是一种无线短距离通信技术，用于承载智能汽车、智能家居、智能终端以及智能 制造等领域应用场景的数据交互。星闪无线通信系统由星闪接入层、基础服务层以及基础应用层三部分 构成。其中，星闪接入层也可被称为星闪底层，基础服务层和基础应用层构成了星闪上层。 华为园区网络星闪 SLE 物联数采技术白皮书 版权所有 © 华为技术有限公司 4 星闪无线通信系统 星闪接入层根据实现功能的不同分为管理节点（G 节点）和终端节点（T 节点），其中 G 节点为其覆 盖下的 T 节点提供连接管理、资源分配、信息安全等接入层服务。星闪接入层实现了 G 节点和 T 节点的 上层业务数据在空口的传输交互。考虑到业务场景对于无线短距离通信存在着差异化的传输需求，目前 星闪接入层为星闪上层提供 SLB 和 SLE 两种通信接口。其中，SLB 采用超短帧、多点同步、双向认证、 快速干扰协调、双向认证加密、跨层调度优化等多项技术，用于支持具有低时延、高可靠、精同步、高 并发和高安全等传输需求的业务场景。SLE 采用 Polar 信道编码提升传输可靠性，减少重传节省功耗，同 时支持最大 4MHz 传输带宽、最大 8PSK 调制，支持 1 对多可靠组播，支持 4KHz 短时延交互等特性， 在尽可能保证传输效率的同时，充分考虑了节能因素，用于承载具有低功耗诉求的业务场景。SLB 和 SLE 面向不同业务诉求，提供不同的传输服务，两者相互补充并且根据业务需求进行持续平滑演进。下图给 出了星闪无线通信系统相应星闪设备的潜在实现形式，星闪设备可以根据实际业务需求，选择单独支持 SLB 或者 SLE，也可同时支持 SLB 和 SLE。 星闪设备实现形式示例 星闪无线通信系统针对不同的星闪底层接入技术采用了统一的星闪上层架构。星闪上层由基础服务 层和基础应用层构成。其中，基础服务层针对上层业务数据，提供了设备发现、服务管理、连接建立/维 护与释放、QoS 管理、测量管理、信息安全等服务功能，用于支撑上层具体业务的从业务触发到业务结 束的整个业务周期的连接交互需求。同时，基础服务层也可以与底层进行跨层交互并且根据业务需求以 及传输情况提供底层传输路径的选择及切换。基础应用层用于实现各类应用功能，基础应用层