3g信號的收發(fā)設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3G信號的收發(fā)設(shè)備，包括若干個基站，所述基站包括上傳傳輸模塊，用于數(shù)據(jù)的上傳，上傳傳輸模塊中設(shè)置有分時復(fù)用模塊和帶寬分配模塊；下載傳輸模塊，用于數(shù)據(jù)的下載，下載傳輸模塊中設(shè)置有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；CPU模塊，用于控制數(shù)據(jù)的傳輸，CPU模塊中設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊、封裝模塊和時鐘模塊；安全模塊，用于數(shù)據(jù)傳輸過程中的加密和解密；相鄰兩個基站之間還設(shè)置有中繼模塊，中繼模塊與CPU模塊相連。本發(fā)明還公開了一種3G信號的收發(fā)方法，CPU模塊對數(shù)據(jù)進行處理，并使用傳輸通道進行傳輸。本發(fā)明能夠改進現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了整個硬件網(wǎng)絡(luò)的平均利用率，減少網(wǎng)絡(luò)堵塞問題發(fā)生的幾率。
【專利說明】3G信號的收發(fā)設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通訊【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種3G信號的收發(fā)設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國無線通訊網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，3G通訊技術(shù)的應(yīng)用越來越多。3G通訊技術(shù)依靠其高速的傳輸速度給用戶帶來的非同尋常的上網(wǎng)體驗。但是，由于3G信號的數(shù)據(jù)流量大，這就對傳輸3G信號的系統(tǒng)帶來了繁重的運算負擔，在數(shù)據(jù)量突然變大的情況下，有可能出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種3G信號的收發(fā)設(shè)備，能夠改進現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了整個硬件網(wǎng)絡(luò)的平均利用率，減少網(wǎng)絡(luò)堵塞問題發(fā)生的幾率。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0005]—種3G信號的收發(fā)設(shè)備,包括若干個基站,所述基站包括
上傳傳輸模塊，用于數(shù)據(jù)的上傳，上傳傳輸模塊中設(shè)置有分時復(fù)用模塊和帶寬分配模
塊；
下載傳輸模塊，用于數(shù)據(jù)的下載，下載傳輸模塊中設(shè)置有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；
CPU模塊，用于控制數(shù)據(jù)的傳輸，CPU模塊中設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊、封裝模塊和時鐘模
塊；
安全模塊，用于數(shù)據(jù)傳輸過程中的加密和解密；
相鄰兩個基站之間還設(shè)置有中繼模塊，中繼模塊與CPU模塊相連。
[0006]作為優(yōu)選，所述上傳傳輸模塊與下載傳輸模塊的預(yù)設(shè)帶寬比為1:10。
[0007]作為優(yōu)選，所述安全模塊與CPU模塊并行設(shè)置。
[0008]一種使用上述3G信號的收發(fā)設(shè)備進行3G信號收發(fā)的方法，CPU模塊通過下載傳輸模塊接收到信號數(shù)據(jù)，同時使用2G通訊通道接收特征信息，首先使用安全模塊進行解密，然后使用A/D轉(zhuǎn)換模塊進行解調(diào)，形成數(shù)據(jù)鏈條，CPU模塊對數(shù)據(jù)鏈條進行處理;CPU模塊對需要發(fā)出的數(shù)據(jù)，段提取每一段的特征信息，并使用封裝模塊對每個數(shù)據(jù)塊進行重新封裝，安全模塊對封裝后的數(shù)據(jù)塊和特征信息進行加密，加密后的數(shù)據(jù)塊通過上傳傳輸模塊發(fā)出，加密后的特征信息通過2G通訊通道發(fā)出。
[0009]作為優(yōu)選,在數(shù)據(jù)上傳和下載的過程中，CPU模塊對上傳傳輸模塊和下載傳輸模塊的帶寬占用率進行實時監(jiān)控，若下載傳輸模塊的帶寬占用率超過設(shè)定閾值，帶寬分配模塊對上傳傳輸模塊的帶寬進行重新分配，將上傳傳輸模塊的部分帶寬臨時劃分為復(fù)用區(qū)域，分時復(fù)用模塊對臨時劃分的復(fù)用區(qū)域進行分時復(fù)用，時鐘模塊對復(fù)用時段進行控制。
[0010]作為優(yōu)選，當上傳傳輸模塊的帶寬占用率達到100%時，上傳傳輸模塊不再向下載傳輸模塊貢獻帶寬，下載傳輸模塊使用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)對等待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行緩沖處理。
[0011]作為優(yōu)選，當數(shù)據(jù)緩沖區(qū)出現(xiàn)溢出后，本基站的CPU模塊向相鄰基站的CPU模塊發(fā)出請求，若相鄰基站存在空閑帶寬，則CPU模塊對請求進行答復(fù)，中繼模塊將帶寬占用率高的一端的數(shù)據(jù)項帶寬占用率低的一端傳輸。
[0012]作為優(yōu)選，中繼模塊對傳輸數(shù)據(jù)的來源地址和目標地址進行標記。
[0013]作為優(yōu)選，安全模塊采用hash函數(shù)對數(shù)據(jù)進行編譯，對編譯后的數(shù)據(jù)進行傅里葉變換，然后使用時間標記作為隨機數(shù)，使用橢圓曲線算法進行加密。
[0014]采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于:本發(fā)明通過對數(shù)據(jù)進行分段封裝，通過2G網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)的特征信息進行傳輸，提高了數(shù)據(jù)封裝時的壓縮率，減輕了 3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸負擔。在實際使用過程中，由于上傳數(shù)據(jù)量大大小于下載數(shù)據(jù)量，所以將上傳帶寬進行選擇性的分時復(fù)用，可以極大地提高整個網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，緩解網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)堵塞的問題。與此同時，本發(fā)明還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和聯(lián)通相鄰基站的中繼模塊，可以進一步對下載數(shù)據(jù)的短暫高峰進行緩沖。安全模塊的加密方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，加密時間短，破解時間長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一個【具體實施方式】的硬件原理圖。
[0016]圖2是本發(fā)明一個【具體實施方式】的方法流程圖。
[0017]圖中:1、基站；2、上傳傳輸模塊；3、分時復(fù)用模塊、4、帶寬分配模塊、5、下載傳輸模塊；6、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；7、CPU模塊；8、A/D轉(zhuǎn)換模塊；9、封裝模塊；10、時鐘模塊；11、中繼模塊；12、安全模塊。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1，一種3G信號的收發(fā)設(shè)備，包括若干個基站1，所述基站I包括 上傳傳輸模塊2，用于數(shù)據(jù)的上傳，上傳傳輸模塊2中設(shè)置有分時復(fù)用模塊3和帶寬分
配模塊4 ；
下載傳輸模塊5，用于數(shù)據(jù)的下載，下載傳輸模塊3中設(shè)置有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)6 ；
CPU模塊7，用于控制數(shù)據(jù)的傳輸，CPU模塊7中設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊8、封裝模塊9和時鐘模塊10 ；
安全模塊12，用于數(shù)據(jù)傳輸過程中的加密和解密；
相鄰兩個基站I之間還設(shè)置有中繼模塊11，中繼模塊11與CPU模塊7相連。
[0019]值得注意的是，所述上傳傳輸模塊2與下載傳輸模塊5的預(yù)設(shè)帶寬比為1:10。
[0020]值得注意的是，所述安全模塊7與CPU模塊7并行設(shè)置。
[0021]一種使用上述3G信號的收發(fā)設(shè)備進行3G信號收發(fā)的方法，CPU模塊7通過下載傳輸模塊5接收到信號數(shù)據(jù)，同時使用2G通訊通道接收特征信息，首先使用安全模塊12進行解密，然后使用A/D轉(zhuǎn)換模塊8進行解調(diào)，形成數(shù)據(jù)鏈條，CPU模塊7對數(shù)據(jù)鏈條進行處理；CPU模塊7對需要發(fā)出的數(shù)據(jù)，段提取每一段的特征信息，并使用封裝模塊9對每個數(shù)據(jù)塊進行重新封裝，安全模塊12對封裝后的數(shù)據(jù)塊和特征信息進行加密，加密后的數(shù)據(jù)塊通過上傳傳輸模塊2發(fā)出，加密后的特征信息通過2G通訊通道發(fā)出。
[0022]值得注意的是，在數(shù)據(jù)上傳和下載的過程中，CPU模塊7對上傳傳輸模塊2和下載傳輸模塊5的帶寬占用率進行實時監(jiān)控，若下載傳輸模塊3的帶寬占用率超過設(shè)定閾值，帶寬分配模塊4對上傳傳輸模塊2的帶寬進行重新分配，將上傳傳輸模塊2的部分帶寬臨時劃分為復(fù)用區(qū)域，分時復(fù)用模塊3對臨時劃分的復(fù)用區(qū)域進行分時復(fù)用，時鐘模塊10對復(fù)用時段進行控制，其中閾值設(shè)定為85%，復(fù)用區(qū)域占用上傳傳輸模塊2的帶寬比例為80%。
[0023]值得注意的是，當上傳傳輸模塊2的帶寬占用率達到100%時，上傳傳輸模塊2不再向下載傳輸模塊5貢獻帶寬，下載傳輸模塊3使用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)6對等待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行緩沖處理。
[0024]值得注意的是，當數(shù)據(jù)緩沖區(qū)6出現(xiàn)溢出后，本基站的CPU模塊7向相鄰基站的CPU模塊7發(fā)出請求，若相鄰基站存在空閑帶寬，則CPU模塊7對請求進行答復(fù)，中繼模塊11將帶寬占用率高的一端的數(shù)據(jù)項帶寬占用率低的一端傳輸。
[0025]值得注意的是，中繼模塊11對傳輸數(shù)據(jù)的來源地址和目標地址進行標記。
[0026]值得注意的是，安全模塊12采用hash函數(shù)對數(shù)據(jù)進行編譯，對編譯后的數(shù)據(jù)進行傅里葉變換，然后使用時間標記作為隨機數(shù)，使用橢圓曲線算法進行加密。
[0027]其工作原理為:本發(fā)明通過對數(shù)據(jù)進行分段封裝，通過2G網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)的特征信息進行傳輸，提高了數(shù)據(jù)封裝時的壓縮率，減輕了 3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸負擔。在實際使用過程中，由于上傳數(shù)據(jù)量大大小于下載數(shù)據(jù)量，所以將上傳帶寬進行選擇性的分時復(fù)用，可以極大地提高整個網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，緩解網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)堵塞的問題。與此同時，本發(fā)明還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和聯(lián)通相鄰基站的中繼模塊，可以進一步對下載數(shù)據(jù)的短暫高峰進行緩沖。安全模塊的加密方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，加密時間短，破解時間長。經(jīng)過試驗，本實施方式可以將一個1000個基站的網(wǎng)絡(luò)堵塞的發(fā)生率由6次/百天降低至I次/百天，與此同時可以將整個網(wǎng)絡(luò)的平均利用率由84%提高至97%。
[0028]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.3G信號的收發(fā)設(shè)備，包括若干個基站(I )，其特征在于:所述基站(I)包括: 上傳傳輸模塊(2)，用于數(shù)據(jù)的上傳，上傳傳輸模塊(2)中設(shè)置有分時復(fù)用模塊(3)和帶寬分配模塊(4); 下載傳輸模塊(5)，用于數(shù)據(jù)的下載，下載傳輸模塊(3)中設(shè)置有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(6)； CPU模塊(7 )，用于控制數(shù)據(jù)的傳輸，CPU模塊(7 )中設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊(8 )、封裝模塊(9)和時鐘模塊(10)； 安全模塊(12)，用于數(shù)據(jù)傳輸過程中的加密和解密； 相鄰兩個基站(I)之間還設(shè)置有中繼模塊(11)，中繼模塊(11)與CPU模塊(7 )相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G信號的收發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述上傳傳輸模塊(2)與下載傳輸模塊(5)的預(yù)設(shè)帶寬比為1:10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G信號的收發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述安全模塊(7)與CPU模塊(7)并行設(shè)置。
4.一種使用上述權(quán)利要求1-3中任意一項中3G信號的收發(fā)設(shè)備進行3G信號收發(fā)的方法，其特征在于:CPU模塊(7)通過下載傳輸模塊(5)接收到信號數(shù)據(jù)，同時使用2G通訊通道接收特征信息，首先使用安全模塊(12)進行解密，然后使用A/D轉(zhuǎn)換模塊(8)進行解調(diào)，形成數(shù)據(jù)鏈條，CPU模塊(7 )對數(shù)據(jù)鏈條進行處理；CPU模塊(7 )對需要發(fā)出的數(shù)據(jù)，段提取每一段的特征信息，并使用封裝模塊(9)對每個數(shù)據(jù)塊進行重新封裝，安全模塊(12)對封裝后的數(shù)據(jù)塊和特征信息進行加密，加密后的數(shù)據(jù)塊通過上傳傳輸模塊(2 )發(fā)出，加密后的特征信息通過2G通訊通道發(fā)出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3G信號收發(fā)的方法，其特征在于:在數(shù)據(jù)上傳和下載的過程中，CPU模塊(7)對上傳傳輸模塊(2)和下載傳輸模塊(5)的帶寬占用率進行實時監(jiān)控，若下載傳輸模塊(3)的帶寬占用率超過設(shè)定閾值，帶寬分配模塊(4)對上傳傳輸模塊(2)的帶寬進行重新分配，將上傳傳輸模塊(2)的部分帶寬臨時劃分為復(fù)用區(qū)域，分時復(fù)用模塊(3)對臨時劃分的復(fù)用區(qū)域進行分時復(fù)用，時鐘模塊(10)對復(fù)用時段進行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3G信號收發(fā)的方法，其特征在于:當上傳傳輸模塊(2)的帶寬占用率達到100%時,上傳傳輸模塊(2 )不再向下載傳輸模塊(5 )貢獻帶寬,下載傳輸模塊(3)使用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(6)對等待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行緩沖處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3G信號收發(fā)的方法，其特征在于:當數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(6)出現(xiàn)溢出后，本基站的CPU模塊(7)向相鄰基站的CPU模塊(7)發(fā)出請求，若相鄰基站存在空閑帶寬，則CPU模塊(7)對請求進行答復(fù)，中繼模塊(11)將帶寬占用率高的一端的數(shù)據(jù)項帶寬占用率低的一端傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3G信號收發(fā)的方法，其特征在于:中繼模塊(11)對傳輸數(shù)據(jù)的來源地址和目標地址進行標記。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3G信號收發(fā)的方法，其特征在于:安全模塊(12)采用hash函數(shù)對數(shù)據(jù)進行編譯，對編譯后的數(shù)據(jù)進行傅里葉變換，然后使用時間標記作為隨機數(shù)，使用橢圓曲線算法進行加密。
【文檔編號】H04B1/40GK103957023SQ201410207586
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】劉迎春, 魏華峰 申請人:江蘇新瑞峰信息科技有限公司