一種超短波無線自組網模塊的製作方法
2023-05-08 19:31:56 3
專利名稱：一種超短波無線自組網模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線通信技術領域，尤其是一種超短波無線自組網模塊，是一種適用於超短波無線電臺的無線自組網系統。
背景技術：
目前，超短波電臺主要通過全呼實現短距離話音和數據傳輸的廣播通信，由於超短波電臺的無線信道特性，超短波電臺傳輸距離近，不能與遠處的電臺進行信息交互。各超短波電臺間呼叫和通信都是隨即的，在一個大的範圍內，並不是所有電臺都可以收到對方的呼叫，這樣這些電臺的呼叫就會出現兩種情況，兩個以上電臺同時呼叫時就會出現相互幹擾，還有就是超出通信距離的電臺收不到別的電臺廣播的信息。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種超短波無線自組網模塊。採用如下技術方案一種超短波無線自組網模塊，包括普通點對點數據傳輸模塊和網絡數據傳輸模塊，所述普通點對點數據傳輸模塊用於完成點對點數據處理，所述網絡數據傳輸模塊包括 MAC層接入模塊、時間對齊模塊和網絡層數據處理模塊。所述的超短波無線自組網模塊，所述網絡層數據處理模塊包括協議處理模塊和數據處理模塊，所述數據處理模塊用於處理終端接口和MAC層接入模塊傳來的普通數據，所述協議處理模塊用於管理網絡的路由信息，並把路由信息中的時間信息傳遞給所述時間對齊模塊。所述的超短波無線自組網模塊，所述MAC層接入模塊包含CSMA和TDMA兩個模塊。所述的超短波無線自組網模塊，還包括終端接口和物理層接口，所述終端接口用於完成超短波無線自組網模塊與終端的信息交互，所述物理層接口用於完成超短波無線自組網模塊與物理層的信息交互。應用於超短波跳頻電臺的無線自組網模塊，主要解決超短波電臺的遠距離通信和協調網絡中電臺合理高效應用信道資源。超短波無線自組網模塊串接到超短波跳頻電臺的物理層上，實現超短波電臺的遠距離傳輸，信息可通過中間電臺轉發過去。完成信息在超短波電臺之間點對點、網絡廣播方式發送。A、抗幹擾。超短波無線自組網模塊安裝在超短波跳頻電臺上，該模塊通過MAC層接入控制多個電臺間數據收發，避免電臺間無控制的隨機發送造成的幹擾。B、提高數據傳輸可靠性。電臺在超短波無線自組網模塊下發送數據，有接收電臺發送的確認信息告知發送電臺信息已經收到，若接收電臺沒有收到信息，發送電臺重發該信息，保證網絡中電臺發送和接收數據的成功率。C、數據中繼。如圖1所示，電臺1發送數據信息給電臺6，由於超短波電臺通信距離有限，電臺1不能直接與電臺6通信，電臺1根據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4、7轉發電臺1的數據信息到電臺6。D、鏈路可靠，如圖一所示，電臺1發送數據信息到電臺6，有多條鏈路可以選擇，當一條鏈路中斷時，可以選擇另外的鏈路，把數據信息傳輸到電臺6。E、延長通信距離，通過中間電臺的中繼，可以使原來不能直接通信的電臺，進行數據信息交互，這樣相當於延長了電臺的通信距離。F、「無中心」TDMA組網，本超短波無線自組網模塊支持異步組網，在TDMA組網方式下，要求網絡中所有超短波跳頻電臺具有相同的時間基準，組網完成後該模塊自動選出一個電臺作為全網的一個時間參考電臺，網絡中所有電臺都以該參考電臺的時間作為自己的時間基準，若該時間參考電臺退網或關機，網絡中的電臺就會再次選出一個電臺作為網絡中的時間參考電臺，保證網絡中一直存在一個時間參考電臺。這不同於一般的有中心TDMA 組網，因為，一旦網絡中的TDMA時間參看站失效，則該TDMA網絡就處於癱瘓狀態。
圖1為8個使用超短波無線自組網模塊的超短波跳頻電臺網絡通信結構示意圖； 雙箭頭表示兩個電臺之間可以相互通信，沒有箭頭連結的電臺表示兩者不能直接互通。虛線表示電臺1到電臺6的通信鏈路。圖2為超短波無線自組網模塊原理框圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。實施例1如圖1所示的網絡環境，有8個使用超短波無線自組網模塊的超短波跳頻電臺，所有電臺以TDMA方式接入網絡，組網模塊給每個電臺設置一個網絡中唯一的IP位址，開機後組網模塊控制電臺發送組網模塊產生的路由信息和時間信息，直到所有電臺的路由信息和時間信息交互一遍，組網模塊根據收到的路由信息和時間信息，把網絡路由建立同時選出網絡中IP位址最小的電臺作為網絡的時間參考電臺，到此網絡建立完成。當電臺有數據發送時，電臺把數據交給自組網模塊，該組網模塊計算發送時隙，由於全網時間基準被網絡模塊統一，當一個電臺在自己時隙發送數據時，別的電臺在該時隙處於接收狀態，在組網模塊控制下保證網絡中有信息發送的電臺，不會被別的電臺幹擾。電臺1有數據發送，該數據的目的地址是電臺6，電臺1的組網模塊首先在自己的協議處理模塊中查找到達目的地址的路徑，若目的地址一跳可達，則在電臺1的發送時隙直接發送數據；若目的地址一跳不可達，則在電臺1的發送時隙發送數據到下一跳地址，即路徑上的一個中繼電臺，數據由該電臺的超短波無線自組網模塊處理，該模塊控制中繼電臺轉發數據， 圖一中電臺4就是電臺1到達電臺6的下一跳地址。電臺1發送的數據中攜帶有該數據的目的地址和數據所要經過的路徑，電臺4收到該信息後，把數據提交給超短波無線自組網模塊，該模塊發現目的地址不是自己，就轉發該信息到達下一跳地址，即電臺7。電臺7再轉發該信息到達電臺6，處在數據傳輸路徑上的每個電臺的組網模塊收到數據後，超短波無線自組網模塊都要生成確認信息、並發送，表示該數據信息已經收到，最終完成數據信息的發送。在數據傳輸過程中，若先前探知的路徑失效，則組網模塊更改數據傳輸路徑，並發送路由更新信息通知網絡中的其它網絡模塊更改到達目的電臺的路徑。這是電臺1發送數據到電臺6的過程。若網絡中不是處在路徑上的電臺收到該數據信息，該電臺的超短波無線自網絡模塊不做處理。這就是在超短波組網模塊控制下點對點數據傳輸的過程。電臺1有數據要廣播，網絡模塊把數據封裝成廣播數據報，該電臺一跳範圍內的電臺收到廣播信息後，這些電臺的組網模塊就會把該信息轉發給它們一跳內的電臺，以此類推，直到網絡中的所有電臺收到該信息。即電臺1廣播信息，電臺2、3、4收到後，會在自己的時隙轉發該信息，然後電臺5、7、8收到，然後在自己的時隙轉發該信息，最後電臺6收到，在自己的時隙廣播該信息，到此網絡中的所有電臺收到該信息。上面只描述了超短波無線自組網模塊在TDMA接入模式下數據傳輸過程。在CSMA 模式下，數據傳輸過程與TDMA模式下相同，只是電臺接入方式不同。實施例2一種適用於超短波跳頻電臺的無線自組網模塊，該無線自組網模塊安裝在超短波跳頻電臺上，且滿足多臺電臺間建立點對點和廣播通信的網絡控制模塊。如圖2所示，超短波無線自組網模塊包括普通點對點數據傳輸模塊和網絡數據傳輸模塊。普通點對點數據傳輸模塊用於完成點對點數據處理，其不對電臺發送數據進行處理，有數據就發送，不指定接收方，也不管對方是否收到數據，該模塊是為了兼容原有電臺數據傳輸。網絡數據傳輸模塊包括MAC層接入模塊、時間對齊模塊和網絡層數據處理模塊。 網絡數據傳輸模塊收到終端接口數據，由網絡數據處理模塊處理後發送給MAC層接入模塊，該模塊把數據下發給物理層接口。網絡層數據處理模塊包括協議處理模塊和數據處理模塊。數據處理模塊用於處理終端接口和MAC層來的普通數據。協議處理模塊用於管理網絡的路由信息，並把路由信息中的時間信息傳遞給時間對齊模塊。時間對齊模塊用於完成不同跳頻電臺間時間同步，使電臺間時間點和時間間隔一致。MAC層接入模塊包含CSMA和TDMA兩個模塊，根據不同的組網需求選擇不同的接入方式。MAC層接入模塊負責超短波跳頻電臺的空中接口接入方式，有兩種接入方式CSMA(載波檢測)和TDMA(時分多址)。不同接入方式應用於不同的網絡環境，可根據具體的適用環境選擇接入方式，提高信道效率。時間對齊模塊完成超短波跳頻電臺異步組網時間對齊，保證全網所有接點有相同的時間基準，該模塊是實現TDMA接入所必需的。終端接口用於完成超短波無線自組網模塊與終端的信息交互。物理層接口用於完成超短波無線自組網模塊與物理層的信息交互。超短波無線自組網模塊處在終端(PC、PDA等提供數據的設備)和物理層之間，發送過程終端有數據發送時，把數據傳遞給超短波無線自組網模塊，該模塊把數據處理後， 下發給物理層；接收過程物理層接收到數據，提交給超短波無線自組網模塊，該模塊把數據處理後，提交給終端顯示。超短波無線自組網模塊包括終端接口、網絡數據傳輸模塊、普通點對點數據傳輸模塊和物理層接口。以下詳述，終端接口收到上層數據後，根據數據類型 (數據類型包括普通數據和組網數據，普通數據經過普通點對點數據傳輸模塊處理，組網數據由網絡數據傳輸模塊處理，組網數據包括廣播數據、路由數據、組播數據)把數據傳輸給網絡數據傳輸模塊或普通點對點數據傳輸模塊，最後數據通過物理層接口下發給物理層。 接收過程物理層接口收到物理層提交的數據，根據數據類型，把數據傳輸給網絡數據傳輸模塊或普通點對點數據傳輸模塊，數據經這兩個模塊處理後，通過終端接口提交給終端。MAC層接入模塊收到物理層接口數據，把數據提交給網絡層數據處理模塊，該模塊根據不同的數據類型(數據類型包括數據信息和控制信息，數據信息由數據處理模塊處理，控制信息由協議處理模塊處理，)調用不同的模塊處理。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。
權利要求1.一種超短波無線自組網模塊，其特徵在於，包括普通點對點數據傳輸模塊和網絡數據傳輸模塊，所述普通點對點數據傳輸模塊用於完成點對點數據處理，所述網絡數據傳輸模塊包括MAC層接入模塊、時間對齊模塊和網絡層數據處理模塊。
2.根據權利要求1所述的超短波無線自組網模塊，其特徵在於，所述網絡層數據處理模塊包括協議處理模塊和數據處理模塊，所述數據處理模塊用於處理終端接口和MAC層接入模塊傳來的普通數據，所述協議處理模塊用於管理網絡的路由信息，並把路由信息中的時間信息傳遞給所述時間對齊模塊。
3.根據權利要求1所述的超短波無線自組網模塊，其特徵在於，所述MAC層接入模塊包含CSMA和TDMA兩個模塊。
4.根據權利要求1所述的超短波無線自組網模塊，其特徵在於，還包括終端接口和物理層接口，所述終端接口用於完成超短波無線自組網模塊與終端的信息交互，所述物理層接口用於完成超短波無線自組網模塊與物理層的信息交互。
專利摘要本實用新型公開了一種超短波無線自組網模塊，包括普通點對點數據傳輸模塊和網絡數據傳輸模塊，所述普通點對點數據傳輸模塊用於完成點對點數據處理，所述網絡數據傳輸模塊包括MAC層接入模塊、時間對齊模塊和網絡層數據處理模塊。應用於超短波跳頻電臺的無線自組網模塊，主要解決超短波電臺的遠距離通信和協調網絡中電臺合理高效應用信道資源。超短波無線自組網模塊串接到超短波跳頻電臺的物理層上，實現超短波電臺的遠距離傳輸，信息可通過中間電臺轉發過去。完成信息在超短波電臺之間點對點、網絡廣播方式發送。
文檔編號H04W88/04GK202035143SQ20112011099
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者張富琴, 李興海, 楊勇, 王陳春, 趙育, 陳偉, 黃思遠 申請人:西安烽火電子科技有限責任公司