專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，是一種適用于超短波無(wú)線電臺(tái)的無(wú)線自組網(wǎng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，超短波電臺(tái)主要通過(guò)全呼實(shí)現(xiàn)短距離話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹V播通信，由于超短波電臺(tái)的無(wú)線信道特性，超短波電臺(tái)傳輸距離近，不能與遠(yuǎn)處的電臺(tái)進(jìn)行信息交互。各超短波電臺(tái)間呼叫和通信都是隨即的，在一個(gè)大的范圍內(nèi)，并不是所有電臺(tái)都可以收到對(duì)方的呼叫，這樣這些電臺(tái)的呼叫就會(huì)出現(xiàn)兩種情況，兩個(gè)以上電臺(tái)同時(shí)呼叫時(shí)就會(huì)出現(xiàn)相互干擾，還有就是超出通信距離的電臺(tái)收不到別的電臺(tái)廣播的信息。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊。采用如下技術(shù)方案一種超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，包括普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊用于完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊包括 MAC層接入模塊、時(shí)間對(duì)齊模塊和網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)處理模塊。所述的超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，所述網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)處理模塊包括協(xié)議處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于處理終端接口和MAC層接入模塊傳來(lái)的普通數(shù)據(jù)，所述協(xié)議處理模塊用于管理網(wǎng)絡(luò)的路由信息，并把路由信息中的時(shí)間信息傳遞給所述時(shí)間對(duì)齊模塊。所述的超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，所述MAC層接入模塊包含CSMA和TDMA兩個(gè)模塊。所述的超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，還包括終端接口和物理層接口，所述終端接口用于完成超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊與終端的信息交互，所述物理層接口用于完成超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊與物理層的信息交互。應(yīng)用于超短波跳頻電臺(tái)的無(wú)線自組網(wǎng)模塊，主要解決超短波電臺(tái)的遠(yuǎn)距離通信和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中電臺(tái)合理高效應(yīng)用信道資源。超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊串接到超短波跳頻電臺(tái)的物理層上，實(shí)現(xiàn)超短波電臺(tái)的遠(yuǎn)距離傳輸，信息可通過(guò)中間電臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)去。完成信息在超短波電臺(tái)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)廣播方式發(fā)送。A、抗干擾。超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊安裝在超短波跳頻電臺(tái)上，該模塊通過(guò)MAC層接入控制多個(gè)電臺(tái)間數(shù)據(jù)收發(fā)，避免電臺(tái)間無(wú)控制的隨機(jī)發(fā)送造成的干擾。B、提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。電臺(tái)在超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊下發(fā)送數(shù)據(jù)，有接收電臺(tái)發(fā)送的確認(rèn)信息告知發(fā)送電臺(tái)信息已經(jīng)收到，若接收電臺(tái)沒(méi)有收到信息，發(fā)送電臺(tái)重發(fā)該信息，保證網(wǎng)絡(luò)中電臺(tái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的成功率。C、數(shù)據(jù)中繼。如圖1所示，電臺(tái)1發(fā)送數(shù)據(jù)信息給電臺(tái)6，由于超短波電臺(tái)通信距離有限，電臺(tái)1不能直接與電臺(tái)6通信，電臺(tái)1根據(jù)鏈路情況可以選擇一條鏈路，如圖一中虛線所示，由中間電臺(tái)4、7轉(zhuǎn)發(fā)電臺(tái)1的數(shù)據(jù)信息到電臺(tái)6。D、鏈路可靠，如圖一所示，電臺(tái)1發(fā)送數(shù)據(jù)信息到電臺(tái)6，有多條鏈路可以選擇，當(dāng)一條鏈路中斷時(shí)，可以選擇另外的鏈路，把數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)诫娕_(tái)6。E、延長(zhǎng)通信距離，通過(guò)中間電臺(tái)的中繼，可以使原來(lái)不能直接通信的電臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互，這樣相當(dāng)于延長(zhǎng)了電臺(tái)的通信距離。F、“無(wú)中心”TDMA組網(wǎng)，本超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊支持異步組網(wǎng)，在TDMA組網(wǎng)方式下，要求網(wǎng)絡(luò)中所有超短波跳頻電臺(tái)具有相同的時(shí)間基準(zhǔn)，組網(wǎng)完成后該模塊自動(dòng)選出一個(gè)電臺(tái)作為全網(wǎng)的一個(gè)時(shí)間參考電臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)中所有電臺(tái)都以該參考電臺(tái)的時(shí)間作為自己的時(shí)間基準(zhǔn)，若該時(shí)間參考電臺(tái)退網(wǎng)或關(guān)機(jī)，網(wǎng)絡(luò)中的電臺(tái)就會(huì)再次選出一個(gè)電臺(tái)作為網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間參考電臺(tái)，保證網(wǎng)絡(luò)中一直存在一個(gè)時(shí)間參考電臺(tái)。這不同于一般的有中心TDMA 組網(wǎng)，因?yàn)椋坏┚W(wǎng)絡(luò)中的TDMA時(shí)間參看站失效，則該TDMA網(wǎng)絡(luò)就處于癱瘓狀態(tài)。

圖1為8個(gè)使用超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊的超短波跳頻電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)示意圖； 雙箭頭表示兩個(gè)電臺(tái)之間可以相互通信，沒(méi)有箭頭鏈接的電臺(tái)表示兩者不能直接互通。虛線表示電臺(tái)1到電臺(tái)6的通信鏈路。圖2為超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，有8個(gè)使用超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊的超短波跳頻電臺(tái)，所有電臺(tái)以TDMA方式接入網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)模塊給每個(gè)電臺(tái)設(shè)置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中唯一的IP地址，開(kāi)機(jī)后組網(wǎng)模塊控制電臺(tái)發(fā)送組網(wǎng)模塊產(chǎn)生的路由信息和時(shí)間信息，直到所有電臺(tái)的路由信息和時(shí)間信息交互一遍，組網(wǎng)模塊根據(jù)收到的路由信息和時(shí)間信息，把網(wǎng)絡(luò)路由建立同時(shí)選出網(wǎng)絡(luò)中IP地址最小的電臺(tái)作為網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間參考電臺(tái)，到此網(wǎng)絡(luò)建立完成。當(dāng)電臺(tái)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，電臺(tái)把數(shù)據(jù)交給自組網(wǎng)模塊，該組網(wǎng)模塊計(jì)算發(fā)送時(shí)隙，由于全網(wǎng)時(shí)間基準(zhǔn)被網(wǎng)絡(luò)模塊統(tǒng)一，當(dāng)一個(gè)電臺(tái)在自己時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，別的電臺(tái)在該時(shí)隙處于接收狀態(tài)，在組網(wǎng)模塊控制下保證網(wǎng)絡(luò)中有信息發(fā)送的電臺(tái)，不會(huì)被別的電臺(tái)干擾。電臺(tái)1有數(shù)據(jù)發(fā)送，該數(shù)據(jù)的目的地址是電臺(tái)6，電臺(tái)1的組網(wǎng)模塊首先在自己的協(xié)議處理模塊中查找到達(dá)目的地址的路徑，若目的地址一跳可達(dá)，則在電臺(tái)1的發(fā)送時(shí)隙直接發(fā)送數(shù)據(jù)；若目的地址一跳不可達(dá)，則在電臺(tái)1的發(fā)送時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)到下一跳地址，即路徑上的一個(gè)中繼電臺(tái)，數(shù)據(jù)由該電臺(tái)的超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊處理，該模塊控制中繼電臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)， 圖一中電臺(tái)4就是電臺(tái)1到達(dá)電臺(tái)6的下一跳地址。電臺(tái)1發(fā)送的數(shù)據(jù)中攜帶有該數(shù)據(jù)的目的地址和數(shù)據(jù)所要經(jīng)過(guò)的路徑，電臺(tái)4收到該信息后，把數(shù)據(jù)提交給超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，該模塊發(fā)現(xiàn)目的地址不是自己，就轉(zhuǎn)發(fā)該信息到達(dá)下一跳地址，即電臺(tái)7。電臺(tái)7再轉(zhuǎn)發(fā)該信息到達(dá)電臺(tái)6，處在數(shù)據(jù)傳輸路徑上的每個(gè)電臺(tái)的組網(wǎng)模塊收到數(shù)據(jù)后，超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊都要生成確認(rèn)信息、并發(fā)送，表示該數(shù)據(jù)信息已經(jīng)收到，最終完成數(shù)據(jù)信息的發(fā)送。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，若先前探知的路徑失效，則組網(wǎng)模塊更改數(shù)據(jù)傳輸路徑，并發(fā)送路由更新信息通知網(wǎng)絡(luò)中的其它網(wǎng)絡(luò)模塊更改到達(dá)目的電臺(tái)的路徑。這是電臺(tái)1發(fā)送數(shù)據(jù)到電臺(tái)6的過(guò)程。若網(wǎng)絡(luò)中不是處在路徑上的電臺(tái)收到該數(shù)據(jù)信息，該電臺(tái)的超短波無(wú)線自網(wǎng)絡(luò)模塊不做處理。這就是在超短波組網(wǎng)模塊控制下點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程。電臺(tái)1有數(shù)據(jù)要廣播，網(wǎng)絡(luò)模塊把數(shù)據(jù)封裝成廣播數(shù)據(jù)報(bào)，該電臺(tái)一跳范圍內(nèi)的電臺(tái)收到廣播信息后，這些電臺(tái)的組網(wǎng)模塊就會(huì)把該信息轉(zhuǎn)發(fā)給它們一跳內(nèi)的電臺(tái)，以此類(lèi)推，直到網(wǎng)絡(luò)中的所有電臺(tái)收到該信息。即電臺(tái)1廣播信息，電臺(tái)2、3、4收到后，會(huì)在自己的時(shí)隙轉(zhuǎn)發(fā)該信息，然后電臺(tái)5、7、8收到，然后在自己的時(shí)隙轉(zhuǎn)發(fā)該信息，最后電臺(tái)6收到，在自己的時(shí)隙廣播該信息，到此網(wǎng)絡(luò)中的所有電臺(tái)收到該信息。上面只描述了超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊在TDMA接入模式下數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。在CSMA 模式下，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程與TDMA模式下相同，只是電臺(tái)接入方式不同。實(shí)施例2一種適用于超短波跳頻電臺(tái)的無(wú)線自組網(wǎng)模塊，該無(wú)線自組網(wǎng)模塊安裝在超短波跳頻電臺(tái)上，且滿(mǎn)足多臺(tái)電臺(tái)間建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和廣播通信的網(wǎng)絡(luò)控制模塊。如圖2所示，超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊包括普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊。普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊用于完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理，其不對(duì)電臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，有數(shù)據(jù)就發(fā)送，不指定接收方，也不管對(duì)方是否收到數(shù)據(jù)，該模塊是為了兼容原有電臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊包括MAC層接入模塊、時(shí)間對(duì)齊模塊和網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)處理模塊。 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊收到終端接口數(shù)據(jù)，由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊處理后發(fā)送給MAC層接入模塊，該模塊把數(shù)據(jù)下發(fā)給物理層接口。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)處理模塊包括協(xié)議處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊用于處理終端接口和MAC層來(lái)的普通數(shù)據(jù)。協(xié)議處理模塊用于管理網(wǎng)絡(luò)的路由信息，并把路由信息中的時(shí)間信息傳遞給時(shí)間對(duì)齊模塊。時(shí)間對(duì)齊模塊用于完成不同跳頻電臺(tái)間時(shí)間同步，使電臺(tái)間時(shí)間點(diǎn)和時(shí)間間隔一致。MAC層接入模塊包含CSMA和TDMA兩個(gè)模塊，根據(jù)不同的組網(wǎng)需求選擇不同的接入方式。MAC層接入模塊負(fù)責(zé)超短波跳頻電臺(tái)的空中接口接入方式，有兩種接入方式CSMA(載波檢測(cè))和TDMA(時(shí)分多址)。不同接入方式應(yīng)用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可根據(jù)具體的適用環(huán)境選擇接入方式，提高信道效率。時(shí)間對(duì)齊模塊完成超短波跳頻電臺(tái)異步組網(wǎng)時(shí)間對(duì)齊，保證全網(wǎng)所有接點(diǎn)有相同的時(shí)間基準(zhǔn)，該模塊是實(shí)現(xiàn)TDMA接入所必需的。終端接口用于完成超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊與終端的信息交互。物理層接口用于完成超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊與物理層的信息交互。超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊處在終端(PC、PDA等提供數(shù)據(jù)的設(shè)備)和物理層之間，發(fā)送過(guò)程終端有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，把數(shù)據(jù)傳遞給超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，該模塊把數(shù)據(jù)處理后， 下發(fā)給物理層；接收過(guò)程物理層接收到數(shù)據(jù)，提交給超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，該模塊把數(shù)據(jù)處理后，提交給終端顯示。超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊包括終端接口、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊、普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊和物理層接口。以下詳述，終端接口收到上層數(shù)據(jù)后，根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型 (數(shù)據(jù)類(lèi)型包括普通數(shù)據(jù)和組網(wǎng)數(shù)據(jù)，普通數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊處理，組網(wǎng)數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊處理，組網(wǎng)數(shù)據(jù)包括廣播數(shù)據(jù)、路由數(shù)據(jù)、組播數(shù)據(jù))把數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊或普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊，最后數(shù)據(jù)通過(guò)物理層接口下發(fā)給物理層。 接收過(guò)程物理層接口收到物理層提交的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型，把數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊或普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)經(jīng)這兩個(gè)模塊處理后，通過(guò)終端接口提交給終端。MAC層接入模塊收到物理層接口數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)提交給網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)處理模塊，該模塊根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型(數(shù)據(jù)類(lèi)型包括數(shù)據(jù)信息和控制信息，數(shù)據(jù)信息由數(shù)據(jù)處理模塊處理，控制信息由協(xié)議處理模塊處理，)調(diào)用不同的模塊處理。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，其特征在于，包括普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊用于完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊包括MAC層接入模塊、時(shí)間對(duì)齊模塊和網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)處理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)處理模塊包括協(xié)議處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于處理終端接口和MAC層接入模塊傳來(lái)的普通數(shù)據(jù)，所述協(xié)議處理模塊用于管理網(wǎng)絡(luò)的路由信息，并把路由信息中的時(shí)間信息傳遞給所述時(shí)間對(duì)齊模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，其特征在于，所述MAC層接入模塊包含CSMA和TDMA兩個(gè)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，其特征在于，還包括終端接口和物理層接口，所述終端接口用于完成超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊與終端的信息交互，所述物理層接口用于完成超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊與物理層的信息交互。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊，包括普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述普通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模塊用于完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊包括MAC層接入模塊、時(shí)間對(duì)齊模塊和網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)處理模塊。應(yīng)用于超短波跳頻電臺(tái)的無(wú)線自組網(wǎng)模塊，主要解決超短波電臺(tái)的遠(yuǎn)距離通信和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中電臺(tái)合理高效應(yīng)用信道資源。超短波無(wú)線自組網(wǎng)模塊串接到超短波跳頻電臺(tái)的物理層上，實(shí)現(xiàn)超短波電臺(tái)的遠(yuǎn)距離傳輸，信息可通過(guò)中間電臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)去。完成信息在超短波電臺(tái)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)廣播方式發(fā)送。
文檔編號(hào)H04W88/04GK202035143SQ20112011099
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者張富琴, 李興海, 楊勇, 王陳春, 趙育, 陳偉, 黃思遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:西安烽火電子科技有限責(zé)任公司