TurMass是上海道生物联技术有限公司自主研发的新一代窄带无线物联/LPWAN（低功耗）通信技术，采用了大规模多天线免许可随机接入（mGFRA）、高效 DPFSK 调制、极化码等通信技术。相较于传统的 ASK、FSK 等调制技术，TurMass能极大地增加通讯范围，具有传输距离远、抗干扰性强等特点。

以上是 TurMass 的简介，下面详解文章又来咯！上期文章给大家介绍了 TurMass“六边形战士”修炼技术之一的抗干扰能力，这次和大家聊聊TurMass在组网上的优势。

TurMass特有的 mGFRA（Grant-Free Random Access with massive MIMO，基于大规模天线的免许可随机接入技术），终端可随机选择信道发射数据包，无需复杂冗长的信道申请许可协议。网关通过多天线技术，在空间上对同时发射的多个用户信号进行检测、识别、提取和干扰抵消，达到低延迟、低丢包、互不干扰的多用户同时同频并行通信的效果，从而实现系统容量的大幅提升。

TurMass相较于其他通讯技术有着更好的链路预算，单个网关可以覆盖更大范围。在 TurMass物理层之上，我们构建了 TurMass系统网络，它具有较大的组网灵活性，主要支持星形组网(STAR)、树形组网(TREE)、网状组网(MESH)三种方式，每种不同的组网形式可应用于不同的场景。

01TurMass 星形网络

TurMass星形网络采用最简单的拓扑结构，网络内包含一个网关节点和多个终端节点。每一个终端节点只能和网关节点进行通信，该通信支持双向通信。

TurMass星形网络优势

接入高效：采用 mGFRA 技术接入，支持大量用户的并行接入稳定性强：每个终端之间相互独立，有较好的网络稳定性覆盖范围广：单个网关即可组建覆盖数十平方公里区域的广域网络高吞吐量：2 kbps传输速率时，单台 TurMass网关的峰值吞吐量可达 200 kbps安全性高：全网数据传输采用高级加密高性能网关：具备较强的处理和转发能力，可以实现高速、高效的数据传输网络结构简单：维护、调试简单、安装方便

02TurMass 树形网络

TurMass 树形网络加入了数字中继，是对星形网络的扩展。该网络包含一个网关节点，多个中继节点，大量的终端节点。网关节点直接连接着一系列的子节点，包含终端子节点、中继子节点。与网关直接相连的子节点，称为 1 层子节点。1 层中继子节点又连接着一系列的终端子节点、中继子节点，与 1 层中继子节点相连的子节点，称为 2 层子节点。这样通过中继节点一层一层相连，可以构建出重复多个层级的网络。网络中只有网关节点、中继节点才能有自己的子节点。终端节点是没有子节点的。从子节点的角度看，与自己相连的上一层的节点，称为自己的父节点。

TurMass 树形网络中，每个节点只能和它的父节点和子节点进行通讯。网络中的每个节点都有一个确定的路由通道。整个信息的路由是由 TurMass 网络协议栈处理的，对于应用完全透明。

TurMass 树形网络优势

接入高效：采用mGFRA 技术接入，支持大量用户的并行接入。覆盖距离极广：支持 7 级中继的接入，形成 8 层网络。在典型城区，一个网关即可覆盖半径几十公里的区域。稳定性强：每个终端之间不能相互通信，彼此独立。一个终端的破坏，并不能影响其它终端，因此网络的稳定性比较强。容量易扩展：支持中继，具有明显的层次结构，可扩展更多的终端设备接入，充分释放 TurMass 网关的接入能力，此时单个 TurMass 网关可接入 10 万个终端。

03TurMass网状网络

TurMass网状网络又称 TurMass MESH 网络，是对 TurMass 树形网络的扩展。该网络包含一个网关节点和一系列的路由节点、终端节点。TurMass MESH 网络的拓扑结构与树形网络基本相同，但有着更为灵活的信息路由规则。TurMass MESH 网络的网络层提供了相应的路由探索功能，可以找到两个节点间信息传输的最优化路径。

TurMass MESH 网络内网关节点可以和终端节点或路由节点直接信息通讯。路由节点和终端节点之间可以直接信息通讯。路由节点之间也可以直接信息通讯，使得信息的通讯变得更为高效。并且意味着如果一个路由路径出现问题，信息可以自动的沿着其他的路由路径进行传输。路由路径的切换，意味着到达同一目标节点的中间跳数可能会不同。因此如果目标节点是网关，那么终端节点和网关节点间的层级关系随着路径的切换是会变化的，因此在 MESH 网络内，并没有严格的层级关系。

TurMass网状网络优势

覆盖广：支持多跳通信，扩展网络覆盖范围。抗干扰：采用多级短跳高速传输，相比一级长跳，受到外部因素干扰导致传输错误或丢包的概率要小。网络自愈：在当前路由不可用时，及时切换其他路由路径，恢复网络通讯能力。

给大家介绍完 3 种 TurMass 系统网络，下面给大家讲讲网络的部署方式。

网络部署方式

TurMass 系统网络是为万物互联服务的，因此首先要面对是物联网丰富多样的场景。TurMass 系统网络部署时，除了按照星形、树形、网状组成 TurMass 无线局域网外，还需要支持连接外部互联网的能力。因此在每个无线局域网络内都要配置一台网关，作为边界路由器去连接外网。而在外网上一般都会部署 NS 网络服务器(管理网络设备)、AS 应用服务器(应用支持)。TurMass 系统网络实际部署时可支持单网部署，也可多子网共存部署。

单网部署

单网部署指一个区域只有一台网关、多个终端(也可以存在若干中继)，构成一个局域网络。网关通过 IP 协议连接外网网络服务器 NS。单网部署时，终端设备、网关设备须要提前在网络服务器 NS 平台上进行设备注册。终端配置一个与网关同频的物理信道。网关被激活后，发送自己的网络 BCN 信号。终端上电入网时，开启自动网络搜索，识别网络的 BCN 信号，由于只有一个物理信道可被搜索，因此终端网络搜索非常迅速。终端搜索到有效物理信道后，即可发起入网注册。

多子网共存部署

多子网共存部署指在一个区域部署多个网关、海量的终端和存在多个中继。同单网部署一样，多子网部署中的各网关和终端均须要提前在网络服务器 NS 上进行设备注册。网关被激活后，发送各自的网络 BCN 信号，构建自己的网络，每一个网络被称为一个子网。一个区域多子网部署时，这个区域内的所有终端须要预置多个网关物理信道和中继物理信道。终端上电入网时，开启自动网络搜索，识别各网络的 BCN 信号，终端选择一个最优的网络进行入网注册。一般认为 RSSI 信号最强、SNR 最高的网络为最优网络。在多子网共存部署时，各网关均要采用 GPS 去同步各子网的时间。

本文目的在于帮助大家了解 TurMass 系统网络的工作原理、优势以及部署方式，实现私有 TurMass 网络的设计。TurMass 技术所具备的多种组网方式，可适应市面上丰富多样的物联网场景，如智慧城市、智慧园区、智能建筑、智慧消防、智慧农业等领域。道生物联 TurMass组网方式将为社会数字化带来重大变革。