[發(fā)明專利]一種小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610964496.3
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN106535207B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢漢望;袁曉兵;李寶清;劉建坡;朱軍;孫鎮(zhèn)江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所;中國科學院大學
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 鄧琪,余中燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信傳輸相關(guān)領(lǐng)域，尤其涉及一種小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在基礎(chǔ)移動網(wǎng)絡沒有覆蓋或者受到干擾的情況下，比如自然災害或其它各種原因?qū)е戮W(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)故障而無法使用時，快速恢復通信是非常重要的。另外，在應急反恐指揮應用中，反恐人員組成行動分隊，隊員之間需要相互協(xié)同配合，共享現(xiàn)場態(tài)勢信息才能夠順利執(zhí)行應急任務。對此，借助移動自組網(wǎng)絡技術(shù)，能夠快速建立臨時網(wǎng)絡，延伸網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施，從而減少營救時間和災難帶來的危害。可見，無線移動自組織網(wǎng)絡多數(shù)應用于特殊應急場景中，對于網(wǎng)絡的可靠性，健壯性提出了很高的要求。

目前雖然無線移動自組織網(wǎng)絡為較熱門研究課題，但面對小型化多業(yè)務傳輸需求還存在主要矛盾有待解決，具體來說，移動自組織網(wǎng)絡中網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)由網(wǎng)絡中的各節(jié)點協(xié)同和自治，拓撲結(jié)構(gòu)變化范圍大，通信的鏈路時刻存在變化，小型化傳輸要求網(wǎng)絡實現(xiàn)的復雜度低，運行開銷較小，而多業(yè)務傳輸要求帶寬隨著業(yè)務數(shù)據(jù)的不同而不同，并且保持路由和鏈路的可靠傳輸?，F(xiàn)有的無線移動自組網(wǎng)系統(tǒng)通常采用單一的DSSS或OFDM制式傳輸數(shù)據(jù)，不能滿足多業(yè)務的傳輸要求，而且，一般為了保證網(wǎng)絡移動性和拓撲結(jié)構(gòu)變化較大的應用場景，單節(jié)點需要采用主動路由方式維護全網(wǎng)節(jié)點的路由，這樣對于網(wǎng)絡的控制開銷很大，復雜度提高，不滿足小型化傳輸要求。雖然已存在控制開銷小的按需路由方式，但該方式再搜索效率較低，不滿足網(wǎng)絡移動性特點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是從解決上述矛盾出發(fā)，提供一種同時滿足小型化傳輸需求與多業(yè)務傳輸需求的小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括多個形成網(wǎng)絡拓撲的節(jié)點，提供物理層、鏈路層和網(wǎng)絡層三層網(wǎng)絡架構(gòu)，其中，

所述物理層包括DSSS模塊和OFDM模塊，所述OFDM模塊設(shè)置為提供OFDM協(xié)議來傳輸速率要求高于一預定速率的業(yè)務數(shù)據(jù)信息，所述DSSS模塊設(shè)置為提供DSSS協(xié)議來傳輸各節(jié)點的網(wǎng)絡維護和控制信息、以及速率要求不高于所述預定速率的業(yè)務數(shù)據(jù)信息；

所述鏈路層設(shè)置為采用TDMA方式將時間分割成周期性的幀，再將幀分割成DSSS固定時隙部分、DSSS動態(tài)時隙部分和OFDM動態(tài)時隙部分，所述DSSS固定時隙部分設(shè)置為提供多個用于傳輸各節(jié)點的網(wǎng)絡維護和控制信息的DSSS固定時隙，所述OFDM動態(tài)時隙部分設(shè)置為提供多個用于傳輸速率要求高于所述預定速率的業(yè)務數(shù)據(jù)信息的OFDM動態(tài)時隙，所述DSSS動態(tài)時隙部分設(shè)置為提供多個用于傳輸速率要求不高于所述預定速率的業(yè)務數(shù)據(jù)信息的DSSS動態(tài)時隙；

所述網(wǎng)絡層設(shè)置為提供多徑路由協(xié)議傳輸所有信息，并采用主動路由方式維護一跳鄰居節(jié)點，采用按需路由方式維護一跳以上的鄰居節(jié)點。

進一步地，各節(jié)點通過WIFI接口、USB接口以及由USB接口虛擬而成的有線網(wǎng)卡接口接入外圍的用戶終端設(shè)備。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，所述多個節(jié)點為對等節(jié)點。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，各節(jié)點與用戶終端設(shè)備之間采用IP方式傳輸數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，各節(jié)點工作在相同頻點上。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點的數(shù)量為3～12個。

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

本發(fā)明同時提供DSSS和OFDM兩種通信制式來傳輸信息，由于DSSS制式具有較好的抗干擾特性，在無線干擾較大的情況下，能夠保證通信的可靠性，可用來傳輸網(wǎng)絡控制和維護信息，維護網(wǎng)絡運行，還可以傳輸一些速率要求低的業(yè)務數(shù)據(jù)；而OFDM制式具有較好的帶寬利用率，可用于傳輸高速率的業(yè)務數(shù)據(jù)，因此可滿足多業(yè)務傳輸要求。同時，本發(fā)明采用主動路由方式維護一跳鄰居節(jié)點，采用按需路由方式維護一跳以上的鄰居節(jié)點，既降低了復雜度，又能滿足移動性特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明小型化多業(yè)務無線移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的拓撲示意圖；

圖2為本發(fā)明的網(wǎng)絡架構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明鏈路層的TDMA時隙分配示意圖；

圖4為本發(fā)明的路由流程示意圖；

圖5為本發(fā)明動態(tài)申請時隙資源的示意圖；