[發明專利]一種區域數字集群通信系統抗毀重組方法

有效

• 申請號: 201210556800.2
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103139712A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 葛金鵬;劉彥飛;吳洋洋;韓露;劉勇;王孝;王彬;梁欣;宋旭東;徐玲玲;李勝峰;鄧珂
• 申請（專利權）人: 廣州海格通信集團股份有限公司;哈爾濱工業大學;中國航天科工集團第三總體設計部
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W24/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及無線通信的技術領域，特別涉及一種區域數字集群通信系統抗毀重組方法。

背景技術

區域數字集群通信系統屬于集群移動通信系統，中心站集中控制無線資源的分配，無線資源可以按需分配，大大提高無線資源的利用率，網絡規模可動態配置，靈活性強。實際使用中，移動臺需要隨機接入信道，申請信道資源。集群通信系統一般分配專用信令信道供移動用戶競爭，當用戶成功接入后，根據需求分配專用業務信道進行業務傳輸。由于用戶接入信道以及業務通信均需要通過中心站進行，因此中心站設備在系統中的作用非常重要。

在Adhoc網絡中，各節點具有相對平等的地位，均同時具有終端和路由功能，采用某種協商策略，提前預置備份主臺，在主臺被摧毀或故障后，可短時間內自動升級為主臺維持子網內的同步。

移動通信系統采用蜂窩技術，在覆蓋區域內部署多個基站，用戶終端設備隨遇接入系統，在個別基站失效后，用戶可以在移動到其他基站區域時重新入網。

傳統的集群通信系統，由于中心站設備相對復雜，很難在中心站失效的情況下迅速完成新中心站的建立。部分集群系統具有脫網直通功能，主要用于個別節點遠離中心站時進行通信，無法形成有一定覆蓋范圍的集群網絡。

目前對無線通信抗毀性的研究多集中于自組網系統外圍防御的加強和通信路由節點的增加，對區域集群通信系統的功能性抗毀能力缺少較為系統的研究。隨著技術的進步，在傳統集群通信技術的基礎上出現了靈活的小型化集群通信系統，組網也更加快速。傳統集群通信薄弱的抗毀能力已不能滿足用戶的需要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種反應時間短、重組速度快區域數字集群通信系統抗毀重組方法。

本發明的另一目的在于，提供一種多層次的區域數字集群通信系統抗毀重組方法。

為了達到上述第一目的，本發明采用以下技術方案:

本發明一種區域數字集群通信系統抗毀重組方法，包括下述步驟：

S1、基站終端一體化設計，通信設備內同時具有終端協議棧和基站協議棧，根據角色不同加載不同的協議棧，車載終端與基站設備采用相同的形態，具有相同的覆蓋范圍；

S2、終端狀態上報，作為終端用戶，注冊入網后不定期向基站提供本機狀態；

S3、備份基站決策，基站根據注冊用戶上報的狀態信息，決策出備份基站進行下發；決策方法是根據位置信息和最大功率確定可選用戶，然后根據收基站信號質量確定最終的備份基站；

S4、基站失效監測，基站電臺定期發送時間基準信息，備份基站和普通用戶均實時監測基站狀態，若N次收不到時間基準信息，便進入退網狀態，認為基站失效；

S5、備份基站升級策略，備份基站判定基站失效后，自動升級為基站臺，啟動基站協議棧，發送新的時間基準，對要求注冊的移動用戶進行鑒權；

S6、移動用戶重新注冊，移動用戶判定基站失效后，再等待M次時間基準發送時間間隔t，若期間收到新的基站信息，則重新進行注冊。

為了達到上述第二目的，本發明進一步包括接管策略和脫網直通策略，具體如下：

接管策略，若移動臺在M*t時間內沒有重新收到新的基站信息，則認為子網內已沒有備份的基站可用或備份基站無法覆蓋到本節點，開始啟動接管搜索階段，每隔P*t時間輪換一次臨近小區的搜索，臨近小區信息根據基站下發的信息進行判斷或預置，若能夠在某個小區的信道上接收到時間基準，則進行重新入網，該小區的基站接管本節點；

脫網直通策略，若備份基站升級策略和接管策略均失敗，即移動用戶收不到新的基站信息也搜索不到新的小區，則退回原小區，進入脫網直通狀態，每次發送前發送臨時的時間基準，如果有用戶未同步，收到呼叫后可以用同樣的方式進行通信。

優選的，步驟S2中，所述向基站提供本機的狀態包括基站信號強度、本機最大功率以及位置信息。

優選的，步驟S3中，所述備份基站決策具體為：

S31、確定位置信息，基站臺根據該位置信息計算該節點I在子網內的相對位置矩陣，設所述位置信息為P，則位置信息P=(Lat,Lgt)，其中Lat為緯度信息，Lgt為經度信息；

S32、根據節點上報的最大功率，估計其最大覆蓋范圍DI_max，所述最大功率是指移動用戶可以采用的最高檔的功率；