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CN116155301B - 基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备 - Google Patents

基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备 Download PDF

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CN116155301B CN202310103368.XA CN202310103368A CN116155301B CN 116155301 B CN116155301 B CN 116155301B CN 202310103368 A CN202310103368 A CN 202310103368A CN 116155301 B CN116155301 B CN 116155301B
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Abstract

一种多天线宽窄融合自组网通信设备、多天线窄带单模自组网通信设备和自组织网络架构，属于通信技术领域。多天线宽窄融合自组网通信设备包括K个双频射频通道，每个双频射频通道包括低频段射频通道和高频段射频通道，分别用于窄带自组网和宽带自组网。多天线窄带单模自组网通信设备包括P个射频通道。本发明可以同时满足窄带语音通信的最低限度通信需求和宽带业务通信的宽带传输需求，较大提高窄带语音的通信距离和通信可靠度，窄带语音的组网规模无限制且基本不影响宽带业务传输，窄带语音占用带宽小，在单子网组网规模无限制基础上，可直接划分为多个子网，实现分组指挥；多天线窄带单模自组网通信设备功耗小、体积小、重量小、成本低，基层人员配得起、用得起。

Description

基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备
技术领域
本发明涉及一种基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备，尤其涉及一种基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备、多天线窄带单模自组网通信设备和自组织网络架构，属于通信技术领域。
背景技术
无线自组网是一种多点对多点分布式网络，由若干个平等的节点组成，具有无中心自组织、多跳中继、动态路由、抗毁性强等特点，适用于不依赖于现有的基础网络设施、需要临时快速开通一个独立且安全的无线通信网络的场合，如活动安保、抢险救灾、单兵作战、渔船/货轮编队管控、无人区覆盖、车队通信、地下通信、森林消防等。
按业务带宽大小，无线自组网可分为宽带自组网和窄带自组网两种；宽带自组网一般以传输视频、IP数据等宽带业务为主，窄带自组网一般以传输语音业务为主，以及一些定位、串口等窄带数据。
宽带自组网：以双天线为例，一般设备架构如图1所示，由1个基带模块、2个收发信模块、2个功放模块、2个宽带滤波器模块和2根天线组网，其中收发信模块一般由双通道集成收发器芯片实现；其不足的地方如下：
（1）、组网节点规模有限制：按照自组网协议的实现方式，一般分为协议花销随着组网节点规模增加而增加和协议花销与组网节点规模无关两种方式；协议花销随着组网节点规模增加而增加的实现方式的缺点是用户可用的业务带宽会随着组网节点规模增加而快速下降，例如32个节点组网时业务带宽小于2个节点组网时0.4倍，64个节点组网时业务带宽小于2个节点组网时0.2倍，特别是在一些各种队伍联合作战/作业场景下，有些节点的话音通信基本功能可能都不能保证；协议花销与组网节点规模无关的实现方式的缺点是网络拓扑变化收敛时间变长，例如32个节点组网时拓扑变化收敛时间会从几百毫秒级增加到几十秒量级，在节点移动速度快、传播环境遮挡等场景下会造成丢包。
（2）、话音通信距离近：话音通信和业务通信是相同的物理层设计的，接收机灵敏度一样，通信距离一样，但在实际应用中，语音通信是最低限度、保底通信需求，在此基础上才是视频、IP数据等宽带业务需求，较理想的应用是语音通信距离远于视频、IP数据等宽带业务通信；话音通信的工作频段与宽带通信一致，工作频段较高，与较低工作频段的语音通信相比，通信距离较近；话音通信采用的是接收一个节点的话音，如果是采用分集接收多个节点的中继话音后做综合处理，通话效果会优于仅接收一个节点的话音。
（3）、话音通信功能简单：宽带自组网设备的话音通信一般是勤务话音，无传统语音通信的单呼、组呼、全呼、热线等功能，也无一键集结、一键求救等功能。
（4）、设备功耗大、成本较高：有些节点无宽带业务需求，仅有语音通信需求，但宽带自组网设备一般功耗大、体积大、重量大，且成本较高，不利于大范围推广宽带自组网设备。
窄带自组网：现有窄带自组网终端设备的架构如图2所示，采用单天线；其不足的地方如下：
（1）、抗衰落能力较差：窄带自组网一般基于2G时代的传输技术，如DMR、PDT等，基本均采用单天线。但无线通信的多径效应在陆地应用时比较突出，其是信号通过不同路径达到接收端，由于幅度、相位等不同，叠加会造成深衰落，高达10~40dB，即要达到同样的通信性能和通信可靠度，需要将发射功率增加10~10000倍；同时，无线通信的阴影效应，来自地形地物遮挡，会使接收的信号过弱而造成通信的中断。
（2）、需事先部署基站、终端间不能自组网：基于DMR/PDT的窄带集群，通过基站间的自组网，实现系统级的自组网，所有终端需要直接跟基站通信，基站不能正常工作将会影响终端的正常工作，同时终端间只能单跳通信，不能自组网通信。
发明内容
为克服现有技术中存在的缺点，本发明提供一种基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备、多天线窄带单模自组网通信设备和自组网络架构，可以同时满足窄带语音通信的最低限度通信需求和宽带业务通信的宽带传输需求，较大提高窄带语音的通信距离和通信可靠度，窄带语音的组网规模无限制且基本不影响宽带业务传输，窄带语音占用带宽小，在单子网组网规模无限制基础上，可直接划分为多个子网，实现分组指挥；多天线窄带语音单模终端功耗小、体积小、重量小、成本低，基层人员配得起、用得起。
为实现所述发明目的，本发明一种基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备，其特征在于，包括K个双频段射频通道、第一基带模块和第一处理器，所述K为大于或者等于1的整数，每个双频段射频通道包括双频段天线、第一射频通道、第二射频通道、第一收发信模块、第一切换模块、第二切换模块和第一处理器，其中，第一切换模在第一处理器的控制下使双频段天线与第一射频通道或者第二射频通道电性相连，第二切换模在第一处理器的控制下使第一射频通道或者第二射频通道与收发信模块、第一基带模块电性相连，第一切换模块和第二切换模块相连动，第一处理器获取多天线窄带单模自组网通信设备的组网请求时，通过第一射频通道与多天线窄带单模自组网通信设备组网通信，获取宽带业务设备的组网请求时，通过第二射频通道与宽带业务设备组网通信。
优选地，第一处理器将工作时隙划分为对应第一射频通道工作频段的时隙和对应于第二射频通道工作频率的时隙，相应工作频段的时隙用于对应工作频段的自组网通信。
优选地，对应第一射频通道工作频段的时隙为窄带语音时隙，对应于第二射频通道工作频率的时隙为宽带业务时隙，其中，窄带语音时隙占N/M时间，用于窄带自组网通信；宽带业务时隙占(M-N)/M时间，用于宽带自组网通信，所述N和M为设定的常数，M大于N。
优选地，第一射频通道至少包括低频段功率放大器和低频段带通滤滤器；第二射频通道至少包括高频段功率放大器和高频段带通滤滤器。
优选地，将工作频段相对低的工作模式获取的时间信息和位置信息，提供给工作频段相对高的工作模式的组网协议使用。
为实现所述发明目的，本发明提供一种用于与上述任一所述的基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备进行自组网的多天线窄带单模自组网通信设备，其包括P个第三射频通道、第二基带模块、第二处理器和语音模块，P均为大于或者等于2的整数,例如，P为2,3,4...；P个第三射频通道中的Q个包括功率放大器，P-Q个不包括功率放大器，Q大于或者等于1且小于P,例如，Q为1，2，3...；收信时，第二基带模块对P个第二收发信模块发送来的信号进行MIMO解码或分集接收、解调和信道译码后提供给第二处理器，发信时，第二基带模块对第二处理器提供的信息进行信道编码、调制、MIMO编码而后分别提供给P个第三射频通道；第二处理器包括接收模块、排序模块和选择模块，接收模块被配置为接收第二基带模块发送来的所有邻居节点发送来的窄带语音数据；排序模块被配置为对接收的所有邻居节点发送来的相同的语音数据进行排序；选择模块被配置为从排序模块的排序结果选择质量最好的传送给语音模块。
优选地，第二基带模块包括信道编译码器、调制解调器和MIMO编解码器，发信时，先对窄带语音数据先进行信道编码和调制，再进行MIMO编码，而后通过P个第三射频通道发送出去；收信时，先对P个第三射频通道发送来的信号进行MIMO译码，而后解调和信道译码得到所有邻居节点发送来的窄带语音数据。
优选地，所述排序模块被配置为根据接收的所有邻居节点发送的窄带语音数据的误码率从小到大排序。
优选地，第二处理器将工作时隙划分为低频段窄带语音时隙和宽带业务时隙，在低频段窄带语音时隙中发送语音数据包，在宽带业务时隙不发送任何数据包。
为实现所述发明目的，本发明还提供一种自组网络架构，其包括多个可无线多跳连接而不需要基站中转的节点，特征在于，每个节点根据其身通信业务需求选择上述任一所述的的基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备或者上述任一所述多天线窄带单模自组网通信设备。
与现有技术相比，本发有还提供一种自组网络架构，其包括多个可无线多跳连接而不需要基站中转的节点，特征在于，每个节点根据其身通信业务需求选择上述的基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备或者上述多天线窄带单模自组网通信设备。
与现有技术相比，本发明提供的基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备、多天线窄带单模自组网通信设备和自组网络架构具有如下优点：
可以同时满足窄带语音通信的最低限度通信需求和宽带业务通信的宽带传输需求；（2）较大提高窄带语音的通信距离和通信可靠度；（3）窄带语音的组网规模无限制且基本不影响宽带业务传输；（4）窄带语音占用带宽小，在单子网组网规模无限制基础上，可直接划分为多个子网（即切换频道），实现分组指挥；（5）多天线窄带语音单模终端功耗小、体积小、重量小、成本低，基层人员配得起、用得起。
附图说明
图 1 现有技术中提供的宽带自组网设备的局部组成框图；
图 2 现有技术中提供窄带自组网终端设备的局部组成框图；
图 3 本发明提供的宽窄融合自组网通信设备的局部组成框图；
图 4本发明提供的用于宽窄融合自组网通信的帧结构；
图 5 本发明提供宽窄融合自组网通信设备的工作流程图；
图6 为第一射频通道给第二射频通道提供信息的工作流程图；
图 7 是本发明提供的双发双收窄带单模自组网通信设备的局部组成框图；
图 8是本发明提供的单发双收窄带单模自组网通信设备的局部组成框图；
图 9是本发明提供的窄带单模自组网通信设备发送信号时的工作流程图；
图10是本发明提供的窄带单模自组网通信设备接收信号时的工作流程图。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
图 3 本发明提供的宽窄融合自组网通信设备的局部组成框图，如图3所示，本发明提供的基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备，其特征在于，包括K个双频段射频通道、第一基带模块和第一处理器，所述K为大于或者等于1的整数，例如，K为1，2，3...,每个双频段射频通道包括双频段天线、第一射频通道、第二射频通道、第一收发信模块、第一切换模块和第二切换模块和第一处理器，其中，第一切换模在第一处理器的控制下使双频段天线与第一射频通道或者第二射频通道电性相连，第二切换模在第一处理器的控制下使第一射频通道或者第二射频通道与第一收发信模块、第一基带模块电性相连，第一切换模块和第二切换模块相连动，第一处理器获取多天线窄带单模自组网通信设备的组网请求时，通过第一射频通道与多天线窄带单模自组网通信设备组网通信，获取宽带业务设备的组网请求时，通过第二射频通道与宽带业务设备组网通信。
第一实施例中，第一射频通道至少包括低频段功率放大器和低频段带通滤滤器，接收信号时，低频段带通滤波器用于将对双频段天线获取的电磁波信号进行带通滤波取出低频段电磁波信号并提供给低频段功率放大器，低频段功率放大器用于对低频段带通滤波器提供的电磁波信号进行低噪声放大而后提供给第一收发信模块，第一收发信模块对低频段功率放大器接收低噪声放大后的信号进行下变频得到基带信号并提供给第一基带模块，第一基带模块对K路双频通道接收的K个基带信号进行MIMO解码、解调和信道译码得到窄带语音数据提供给第一处理器。发送信号时，第一基带模块将第一处理器提供待发送的窄带语音数据进行信道编码、调制和MIMO编码得到K路基带信号，K路基带信号分别提供给K路双频段射频通道，每路双频段射频通道的第一收发信模块将其接收的基带信号上变频调制到相应的射频频率后经低频段功率放大器放大，经低频段带通滤波器滤波发送给双频段天线。
第一实施例中，第二射频通道至少包括高频段功率放大器和高频段带通滤滤器，接收信号时，每路双频段射频率通道的高频段带通滤波器用于将对双频段天线获取的电磁波信号进行带通滤波取出高频段电磁波信号并提供给高频段功率放大器，高频段功率放大器用于对高频段带通滤波器提供的电磁波信号进行低噪声放大而后提供给第一收发信模块，第一收发信模块对高频段功率放大器发送来的信号进行下变频得到宽带业务基带信号并提供给第一基带模块，第一基带模块对K路双频通道接收的K个宽带业务基带信号进行MIMO解码、解调和信道译码得到宽带业务数据提供给第一处理器；发送信号时，第一基带模块将待发送的宽带业务数据进行信道编码、调制和MIMO编码后得到K路宽带业务基带信号，并分别提供给K路双频通道，每路双频通道的的第一收发信模块将宽带业务基带信号上变频调制到相应的射频频率后经高频段功率放大器放大，经高频段带通滤波器滤波发送给双频段天线。
本发明中，第一处理器将工作时隙划分为对应第一射频通道工作频段的时隙和对应于第二射频通道工作频率的时隙，相应工作频段的时隙用于对应工作频段的自组网通信，即，低频段工作时隙用于低频段工作模式的自组网通信设备自组网，高频段工作时隙用于高频段工作模式的自组网通信设备自组网。
图 4本发明提供的用于宽窄融合自组网通信的帧结构，如图4所示，对应第一射频通道工作频段的时隙为窄带语音时隙，对应于第二射频通道工作频率的时隙为宽带业务时隙，其中，窄带语音时隙占N/M时间，用于窄带自组网通信；宽带业务时隙占(M-N)/M时间，用于宽带自组网通信，所述N和M为设定的常数，M大于N。该时间比例可以固定，也可以是可设置；窄带语音时隙和宽带业务时隙均包括各自的控制时隙和业务时隙。
图 5 为本发明提供多天线宽窄融合自组网通信设备的工作流程图，如图5所示，多天线宽窄融合自组网通信设备开机后，进入新的周期，初始化，接着判断时隙类型是窄带语音时隙还是宽带业务时隙，确定相应时隙比例和时隙长度，按相应的模式进行组网工作。
第一实施例中，由于多天线宽窄融合自组网通信设备窄带和宽带两种模式的工作频段、发射功率、天线增益、接收机灵敏度等不同，宽窄融合自组网通信设备内部会同时存在窄带和宽带两种拓扑表。窄带模式的通信距离远大于宽带模式，窄带模式的时间和位置等信息可以提供给宽带模式使用，从而减小宽带模式的组网时间和迟入网时间。位置信息用于宽带模式时需宽带融合设备基于多波束天线阵的天线。
图6 为第一射频通道给第二射频通道提供信息的工作流程图，如图6所示，第一射频通道的工作频段比第二射频通道的工作频段低，将工作频段相对低的工作模式获取的时间信息和位置信息，提供给工作频段相对高的工作模式的组网协议使用。
本发明提供的多天线宽窄融合自组网通信设备可以同时满足窄带语音通信的最低限度通信需求和宽带业务通信的宽带传输需求，较大提高窄带语音的通信距离和通信可靠度，窄带语音的组网规模无限制且基本不影响宽带业务传输，窄带语音占用带宽小，在单子网组网规模无限制基础上，可直接划分为多个子网，实现分组指挥。
实施例
图7是本发明提供的双发双收窄带单模自组网通信设备的局部组成框图，如图7所示本发明第二实施例提供的用于与第一实施例任一所述的基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备进行自组网的多天线窄带单模自组网通信设备，其包括P个第三射频通道、第二基带模块、第二处理器（图中未示）和语音模块（图中未示），P为大于或者等于2的整数;P个第三射频通道中的Q个包括功率放大器，P-Q个不包括功率放大器，Q大于或者等于1且小于P，从而降低单模自组网通信设备的成本、功耗，并减轻单模自组网通信设备的重量和体积。第三射通道还包括单频天线、第二收发信模块。收信时，第二基带模块对P路第三射射频通道发送来的信号进行MIMO解码/分集接收，而后进行解调和信道译码后得到窄带语音基带信号，并提供给提供给第二处理器；发信时，第二基带模块对第二处理器提供待发送的窄带语音数据进行信道编码、调制，而后进行MIMO编码得到P路窄带语音基带信号，而后分别提供给P路第三射频通道，每路第三射频通道对窄带语音基带信号进行上变频、功率放大和带通滤波而后通过单频天线转换为电磁波。
第二实施例的变形例中，若第三射频通道为1时，则不需要MIMO编解码器。
第二实施例中，第二处理器至少包括接收模块、排序模块和选择模块，接收模块被配置为通过第二基带模块和P路第三射频通道接收所有邻居节点发送的窄带语音数据；排序模块被配置为对接收的所有邻居节点发送来的相同的语音数据进行排序；选择模块被配置为从排序模块的排序结果选择质量最好的传送给语音模块。本发明中，所述排序模块被配置为根据接收的所有邻居节点发送的窄带语音数据的误码率从小到大排序。
第二实施例中，第二处理器将工作时隙划分为低频段窄带语音时隙和宽带业务时隙，在低频段窄带语音时隙中发送语音数据包，在宽带业务时隙不发送任何数据包。
优选地，窄带单模自组网通信设备可采用双发双收窄带单模自组网通信设备或单发双收窄带单模自组网通信设备。
图 7是本发明提供的双发双收窄带单模自组网通信设备的局部组成框图，如图7所示，双发双收窄带单模自组网通信设备包括：单频段天线、两路第三射频通道、第二基带模块，其中，两个第三射频通道中的1个包括功率放大器，另一个不包括功率放大器，从而降低单模自组网通信设备的成本、功耗，并减轻单模自组网通信设备的重量和体积。第三射通道还包括单频天线、第二收发信模块，第二收发信模块均具有发信和收信功能。
图 8是本发明提供的单发双收窄带单模自组网通信设备的局部组成框图，如图8所示，单发双收窄带单模自组网通信设备包括：单频段天线、两路第三射频通道和第二基带模块，其中，两个第三射频通道中的1个包括功率放大器，另一个不包括功率放大器，从而降低单模自组网通信设备的成本、功耗，并减轻单模自组网通信设备的重量和体积。第三射通道还包括单频天线、第二收发信模块，第二收发信模块可以具有发信和收信功能，也可以是只有收信功能。第三射频通道可选地省去低频功率放大器。
图 9是本发明提供的窄带单模自组网通信设备发送信号时的工作流程图，如图9所示，窄带单模自组网通信设备不采用唯一路由，发送信息时，第二处理器先判断本设备节点发射通道数量是P路(P大于或者等于2）还还是1，如果是P路,则对发送的基带信息进行信道编码和调制，再进行MIMO编码，最后通过P个第三射频通道发射出去，如果是1路，则对发送的基带信息进行信道编码和调制，最后通过1个第三射频通道发射出去。
本发明中，对于任一通信设备，在设计时已确定发射通道数量，
图10是本发明提供的单发双收窄带单模自组网通信设备接收信号时的工作流程图。如图10所示，窄带单模自组网通信设备不采用唯一路由，接收信息时，先判断本设备节点接收通道数量是P路(P大于或者等于2）还还是1，如果是P路的话，先进行MIMO解码，然后进行解调和信道译码；如果是1的话，先进行分集接收，然后进行解调和信道译码；
最后对相同编号的语音包选择质量最好的，这样可以让语音质量更好。
本发明提供多天线窄带单模自组网通信设备功耗小、体积小、重量小、成本低，基层人员配得起、用得起。
实施例
本发明第三实施例提供一种自组网络架构，其包括多个可无线多跳连接而不需要基站中转的节点，每个节点根据其身通信业务需求选择第一实施例所述的基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备或者第二实施例所述多天线窄带单模自组网通信设备。
以本发明的帧结构为例，说明本发明的好处之一：同时满足窄带语音通信的最低限度通信需求和宽带业务通信的宽带传输需求。窄带语音时隙占比为N/M，窄带语音接收机灵敏度损失为-10log10(N/M)，宽带业务时隙占比为(M-N)/M，宽带业务接收机灵敏度损失为-10log10((M-N)/M)；各种时隙占比下的对比如下表所示：
窄带语音时隙占比N/M：宽带业务时隙占比(M-N)/M 窄带语音接收机灵敏度损失 窄带语音分集增益等效效果 宽带业务接收机灵敏度损失
3/4：1/4 1.2dB 10~40dB 6.0dB
2/3：1/3 1.8dB 10~40dB 4.8dB
1/2：1/2 3.0dB 10~40dB 3.0dB
1/3：2/3 4.8dB 10~40dB 1.8dB
1/4：3/4 6.0dB 10~40dB 1.2dB
可见当窄带语音时隙占比N/M：宽带业务时隙占比(M-N)/M为1/3：2/3时，窄带语音的单通道接收机灵敏度下降4.8dB。无线通信的多径效应在陆地应用时比较突出，其是信号通过不同路径达到接收端，由于幅度、相位等不同，叠加会造成深衰落，高达10~40dB，同时，无线通信的阴影效应，来自地形地物遮挡，会使接收的信号过弱而造成通信的中断；窄带语音时隙因为采用P1根天线发射和P2根天线接收，发射分集和接收分集阶数P=P1×P2，（发射分集和接收分集带来的好处不是本发明的创新点因此本发明不再详细论述。）可以弥补接收机灵敏度下降的损失，且较大提高通信距离和通信可靠度。
宽带业务的单通道接收机灵敏度仅下降了1.8dB，1.8dB对于系统增益一般为120~160dB的宽带自组网通信设备而言占比非常小，因此对宽带业务的通信距离和通信可靠度的基本可忽略。
本发明适用于任何需要窄带语音和宽带业务同时传输的宽窄融合自组网通信系统，特别是需要窄带语音作为最低限度通信、保底通信手段，且窄带语音功能终端数量多的应用场景。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种用于与基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备进行自组网的多天线窄带单模自组网通信设备，其特征在于，其包括P个第三射频通道、第二基带模块、第二处理器和语音模块，P均为大于或者等于2的整数；P个第三射频通道中的Q个包括功率放大器，P-Q个不包括功率放大器，Q大于或者等于1且小于P；收信时，第二基带模块对P个第二收发信模块发送来的信号进行MIMO解码或分集接收、解调和信道译码后提供给第二处理器，发信时，第二基带模块对第二处理器提供的信息进行信道编码、调制、MIMO编码而后分别提供给P个第三射频通道；第二处理器包括接收模块、排序模块和选择模块，接收模块被配置为接收第二基带模块发送来的所有邻居节点发送来的窄带语音数据；排序模块被配置为对接收的所有邻居节点发送来的相同的语音数据进行排序；选择模块被配置为从排序模块的排序结果选择质量最好的传送给语音模块；所述基于最低限度通信的多天线宽窄融合自组网通信设备包括K个双频段射频通道、第一基带模块和第一处理器，所述K为大于或者等于1的整数，每个双频段射频通道包括双频段天线、第一射频通道、第二射频通道、第一收发信模块、第一切换模块、第二切换模块和第一处理器，其中，第一切换模在第一处理器的控制下使双频段天线与第一射频通道或者第二射频通道电性相连，第二切换模在第一处理器的控制下使第一射频通道或者第二射频通道与第一收发信模块、第一基带模块电性相连，第一切换模块和第二切换模块相连动，第一处理器获取多天线窄带单模自组网通信设备的组网请求时，通过第一射频通道与多天线窄带单模自组网通信设备组网通信，获取宽带业务设备的组网请求时，通过第二射频通道与宽带业务设备组网通信。
2.根据权利要求1所述多天线窄带单模自组网通信设备，其特征在于，第二基带模块包括信道编译码器、调制解调器和MIMO编解码器，发信时，先对窄带语音数据先进行信道编码和调制，再进行MIMO编码，而后通过P个第三射频通道发送出去；收信时，先对P个第三射频通道发送来的信号进行MIMO译码，而后解调和信道译码得到所有邻居节点发送来的窄带语音数据。
3.根据权利要求2所述多天线窄带单模自组网通信设备，其特征在于，所述排序模块被配置为根据接收的所有邻居节点发送的窄带语音数据的误码率从小到大排序。
4.根据权利要求3所述多天线窄带单模自组网通信设备，其特征在于，第二处理器将工作时隙划分为低频段窄带语音时隙和宽带业务时隙，在低频段窄带语音时隙中发送语音数据包，在宽带业务时隙不发送任何数据包。
5.根据权利要求1所述多天线窄带单模自组网通信设备，其特征在于，第一处理器将工作时隙划分为对应第一射频通道工作频段的时隙和对应于第二射频通道工作频率的时隙，相应工作频段的时隙用于对应工作频段的自组网通信。
6.根据权利要求5所述多天线窄带单模自组网通信设备，其特征在于，对应第一射频通道工作频段的时隙为窄带语音时隙，对应于第二射频通道工作频率的时隙为宽带业务时隙，其中，窄带语音时隙占N/M时间，用于窄带自组网通信；宽带业务时隙占(M-N)/M时间，用于宽带自组网通信，所述N和M为设定的常数，M大于N。
7.根据权利要求6所述所述多天线窄带单模自组网通信设备，其特征在于，第一射频通道至少包括低频段功率放大器和低频段带通滤滤器；第二射频通道至少包括高频段功率放大器和高频段带通滤滤器。
8.根据权利要求7所述多天线窄带单模自组网通信设备，其特征在于，将工作频段相对低的工作模式获取的时间信息和位置信息，提供给工作频段相对高的工作模式的组网协议使用。
9.一种自组网络架构，其包括多个可无线多跳连接而不需要基站中转的节点，特征在于，每个节点根据其身通信业务需求选择1到8任一所述多天线窄带单模自组网通信设备。
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