一种基于自组网的无线链路备份方案

申请号 CN201710416386.8 申请日 2017-06-06 公开(公告)号 CN107465612A 公开(公告)日 2017-12-12
申请人 中富通股份有限公司; 发明人 张立达;
摘要 本 发明 涉及一种基于自组网的无线链路应急通信系统,实现的原理是:采用多跳网络,利用无线自组网网络,任何无线设备 节点 都可以同时作为基站和路由器,网络中每个节点都可以发送和接收 信号 ,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信,实现与远程控制基于无线自组网设备的E1和千兆口光通信解决方案,无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求,但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能,利用无线Mesh技术自动发现、快速重路由的特点,Mesh网络也允许终端在网络中高速移动下的快速切换,高度灵活的无线自组网拓扑不仅支持点对点、点对多点,更令多点对多点的无中心自组网成为可能。
权利要求

1.在一种基于自组网的无线链路备份方案,其特征在于:全新的物理层传输格式设计、采用Fast Reroute技术、采用AMC(自动编码调制控制)机制、采用ARQ(自动重传)技术 。
2.根据权利要求书1所述的全新的物理层传输格式设计,其特征在于:所述的全新的物理层传输格式设计,有效地对抗终端高速移动过程中所带来的各种衰落,实现高效的可靠空口传输,针对干扰收发丢包情况,有ARQ(自动请求重传)处理机制,可降低数据传输丢失率,提升数据传输可靠性。
3.根据权利要求书1所述的采用Fast Reroute技术,其特征在于:所述的采用Fast Reroute技术,实现路由快速重建,通过混合多种路由协议及优化链路拓扑更新机制,即减少网络开销,又不失路由的准确性,智能化路由重建。
4.根据权利要求书1所述的采用AMC(自动编码调制控制)机制,其特征在于:所述的采用AMC(自动编码调制控制)机制,在不同的SNR条件下选择不同的调制方式来提高网络吞吐率,随着信道条件的变化, 根据下一跳节点PHY的接收信噪比,动态的选择适当的无线链路传输的调制阶数和编码速率方式, 确保链路的传输质量的同时实现传输效率的最大化,通过使用不同的高阶调制方案来代替原来改变发射功率的方案,从而可以大大地减小干扰。
5.根据权利要求书1所述的采用ARQ(自动重传)技术,其特征在于:所述的采用ARQ(自动重传)技术既保证数据的可靠传输,又能减少端到端重传,通过优化控制消息,尽量把资源用于业务,同时通过压缩业务数据,极大的提高了网络的吞吐率。

说明书全文

一种基于自组网的无线链路备份方案

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无线自组网链路备份方案,尤其涉及一种基于自组网的无线链路备份方案。

背景技术

[0002] 近年来,我国的移动通信行业得到了较好的发展,在绝大部分地区建成了较为完善的移动通信网络。但是因地震灾、雷击、人为破坏等原因常常会使移动基站的通信发生中断。通过对历次重大自然灾害和日常维护移动基站通信中断原因的统计发现,最容易受损的是供电系统和地面传输线路。供电系统可以通过增加电池容量、延长工作时间或白备移动油机等提高保障能。而地面传输线路主要通过光纤路由环路来增加抗灾性,但是在重大灾害发生时环路各方向往往都中断,使得基站成为信息孤岛;其次在一些地理环境复杂的边远地区,移动基站可能随时都要面临突发事件造成的通信中断,而相对恶劣的环境又导致中断线路迟迟无法修复。为保证这些孤岛基站的正常工作,必须采用无线传输手段作为移动基站地面传输线路的备份。
[0003] 无线自组网技术的出现可以满足大范围高性能无线组网的需求。无线自组网网络也成为“多跳(multi-hop)”网络,它是一种与传统无限网络完全不同的新型无线网络技术。在传统的无线网络中,每个基站都需要同有线网络直接相连,这种网络结构被称为单跳网络。而在无线自组网网络中,任何无线设备节点都可以同时作为基站和路由器,网络中每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于要解决上述现有通信网络基础上,增加网络冗灾功能,提高应急救援效率。利用现有成熟的无线通信技术,打造有线和无线综合立体网络,提高网络的安全性和可靠性,为中国通信事业提供一种全新、直观的一种基于自组网的无线链路备份方案。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案来实现:本发明的一种基于自组网的无线链路备份方案。实现的原理是:采用多跳网络;利用分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能;采用Fast Reroute技术自动发现、快速重路由的特点;采用AMC(自动编码调制控制)机制支持远距离非视距无线自组网,高性能单频无线自组网技术;采用AMC(自动编码调制控制)机制确保设备冗余性和可靠性,支持智能的无线自组网Mesh算法;采用ARQ(自动重传)技术,确保网络通信性能总是在最优水平;。
[0006] 所述的运用多跳网络技术。通过利用无线自组网网络,任何无线设备节点都可以同时作为基站和路由器,网络中每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信,采用单频组网,力争最大程度的简化现场配置和实施,满足应急通信和临时组网中对于快速建网和零配置的要求,节点采用专有的通信协议,以网状网拓扑传输双向IP通信流量,支持多种信道带宽。支持智能的无线自组网Mesh算法,确保网络通信性能总是在最优水平。系统同时具备“调整”和“修复”功能,以便动态的、自动的优化无线网络通信,基本上消除了单点故障的影响。
[0007] 所述的综合运用分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能,充分利用在无线Mesh网络中,如果要添加新的设备,只需要简单的接上电源就可以了,系统可以自动配置,并且自动决策多跳传输的最优路径。添加和移动设备时,网络能够自动发现拓扑变化,并且自动调整通信路由,以获取最有效的传输路径。每台节点都具备分布式智能,可感知邻站,当任意一台临近基站出现故障或者过载等问题,受到影响的基站设备将自动的重定向无线网络链路,满足了用户对于冗余性和稳定性的要求。
[0008] 所述的采用Fast Reroute技术,实现路由快速重建,通过混合多种路由协议及优化链路拓扑更新机制,即减少网络开销,又不失路由的准确性,智能化路由重建。
[0009] 所述的采用AMC(自动编码调制控制)机制。通过采用先进的调制编码和前向纠错技术,可提供高达15Mbps高带宽,支持数据、语音和视频业务的双向通信,在不同的SNR条件下选择不同的调制方式来提高网络吞吐率,随着信道条件的变化, 根据下一跳节点PHY的接收信噪比,动态的选择适当的无线链路传输的调制阶数和编码速率方式, 确保链路的传输质量的同时实现传输效率的最大化。通过使用不同的高阶调制方案来代替原来改变发射功率的方案,从而可以大大地减小干扰。
[0010] 所述的采用ARQ(自动重传)技术,支持自动组网功能、自动配置功能、自愈功能,自动的组成高冗余性的无线Mesh网状网,帮助降低部署成本和运营维护成本。采用ARQ(自动重传)技术既保证数据的可靠传输,又能减少端到端重传,通过优化控制消息,尽量把资源用于业务,同时通过压缩业务数据,极大的提高了网络的吞吐率。附图说明
[0011] 图1是本发明的一种基于自组网的无线链路备份方案框图

具体实施方式

[0012] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细描述:图1是本发明的一种基于自组网的无线链路备份方案框图,如图1所示,一种基于自组网的无线链路备份方案,采用多跳网络,利用无线自组网网络,任何无线设备节点都可以同时作为基站和路由器,网络中每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。与传统的交换式网络相比,无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求,但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。利用无线Mesh技术自动发现、快速重路由的特点,Mesh网络也允许终端在网络中高速移动下的快速切换,高度灵活的无线自组网拓扑不仅支持点对点、点对多点,更令多点对多点的无中心自组网成为可能,使其成为移动视频监控、指挥和控制或移动机器人等应用中理想的无线通信手段;与传统的无线局域网相比,无线Mesh网络具有几个无可比拟的优势:远距离非视距无线自组网,高性能单频无线自组网技术,采用单频组网,力争最大程度的简化现场配置和实施,满足应急通信和临时组网中对于快速建网和零配置的要求;简单的大规模部署和网络管理,支持自动组网功能、自动配置功能、自愈功能,自动的组成高冗余性的无线Mesh网状网,帮助降低部署成本和运营维护成本。冗余性和可靠性,支持智能的无线自组网Mesh算法,确保网络通信性能总是在最优水平。在本实施例中,所述的运用定向检波电桥技术,在线检测收信天馈线系统驻波比。通过在线并联瞬态监测方式,发送收信远端单元工作范围内的射频信号,同时检测该射频信号的反射信号,估算出天馈线系统的反射系数,对比被测天线体负载和标准负载在检波电桥上引起的误差电压,进而测量出收信天馈线系统的VSWR(驻波比),作为检查天线的匹配情况的依据。
[0013] 所述的运用多跳网络技术。通过利用无线自组网网络,任何无线设备节点都可以同时作为基站和路由器,网络中每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。
[0014] 所述的综合运用分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能,充分利用在无线Mesh网络中,如果要添加新的设备,只需要简单的接上电源就可以了,系统可以自动配置,并且自动决策多跳传输的最优路径。添加和移动设备时,网络能够自动发现拓扑变化,并且自动调整通信路由,以获取最有效的传输路径。
[0015] 所述的利用无线Mesh技术自动发现、快速重路由的特点,指的设备可在高速移动下的快速切换应用,高度灵活的无线自组网拓扑不仅支持点对点、点对多点,更令多点对多点的无中心自组网成为可能,使其成为移动视频监控、指挥和控制或移动机器人等应用中理想的无线通信手段;支持车辆高速移动和快速漫游切换,支持高达300公里的移动速度、高速漫游切换和会话持续性。产品也可作为专用车载或机载移动设备,利用优化的私有算法交付快速切换和漫游能力。
[0016] 所述的高性能单频无线自组网技术。采用单频组网,力争最大程度的简化现场配置和实施,满足应急通信和临时组网中对于快速建网和零配置的要求,节点采用专有的通信协议,以网状网拓扑传输双向IP通信流量,支持2.5MHz、3.5MHz、5MHz和6MHz等多种信道带宽。通过采用先进的调制编码和前向纠错技术,可提供高达15Mbps高带宽,支持数据、语音和视频业务的双向通信。
[0017] 所述的冗余性和可靠性。支持智能的无线自组网Mesh算法,确保网络通信性能总是在最优水平。系统同时具备“调整”和“修复”功能,以便动态的、自动的优化无线网络通信,基本上消除了单点故障的影响。每台节点都具备分布式智能,可感知邻站,当任意一台临近基站出现故障或者过载等问题,受到影响的基站设备将自动的重定向无线网络链路,满足了用户对于冗余性和稳定性的要求。
[0018] 所述的简单的大规模部署和网络管理。支持自动组网功能、自动配置功能、自愈功能,自动的组成高冗余性的无线Mesh网状网,帮助降低部署成本和运营维护成本。高度灵活的无线自组网拓扑不仅支持点对点、点对多点,更令多点对多点的无中心自组网成为可能,使其成为移动视频监控、指挥和控制或移动机器人等应用中理想的无线通信手段。采用单频无线自组网Mesh技术和Layer2 Mesh算法,使无线Mesh网状网的部署具备无受限制的可扩展性,对于远距离大规模的部署更加轻松简单。设备内置WEB管理界面和CLI命令行界面进一步简化了系统的管理工作。
[0019] 本发明的无线自组网技术由新一代超短波COFDM便携无线设备、最优化的自组网算法协议、多频段支持、多带宽COFDM调制技术、实现与远程控制基于无线自组网设备的E1和千兆口光通信解决方案等几个部分组成。系统进行处理后,实现以下几个核心功能:(1)采用新一代超短波COFDM便携无线设备,提供全IP数据接口,它融合了多项当前最新的通信和网络技术,包括COFDM调制技术、实时可变带宽技术、智能IP无线路由技术等。
[0020] (2)无线mesh自组网通信模采用目前业界最优化的自组网算法协议,具备更高性能、移动性并且可大面积覆盖,自动组网、自动配置、自动修复链路、自动调整性能。
[0021] (3)多频段支持:340-460MHz、450-600MHz、1.0-1.5GHz、1.625-1.825 GHz 、2.4GHz、5.8GHz等,支持其他频段定制。
[0022] (4)多带宽COFDM调制技术:6/5/3.5/3/2.5 MHz;高接收限电平: -98dBm@1Mbps 支持宽带数据在高速移动、非视距(NLOS)复杂环境下的稳定传输。
[0023] (5)实现与远程控制基于无线自组网设备的E1和千兆口光通信解决方案,已在移动基站实测成功,误码率、时延等指标可以满足移动业务传送要求。
[0024] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的实施范围。凡是依据本发明申请专利范围的内容所作任何细微修改、等效变化与修饰,均属于本发明要求保护的范围内 。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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