[發明專利]一種在隧道或管道內用雙鏈接技術進行無線通信的系統制作方法

在審

• 申請號: 202011497890.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112867093A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳學凱;嚴德政;何軍
• 申請（專利權）人: 杭州微網通訊科技有限公司
• 主分類號: H04W40/22
• 分類號: H04W40/22;H04W76/15
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的目的是通過對4G/5G雙鏈接技術的創新改造，提供了一種應用于隧道或管道內的無線通信中繼系統。該無線通信中繼系統包括:巡檢機器人、便攜式4G/5G專網（小基站加輕量級核心網）、支持雙鏈接技術的手機；其中便攜式4G/5G專網有兩種類型：一種是專網主網，另外一種是專網從網；專網主網的小基站負責雙鏈接手機的所有控制面信令，主要是讓雙鏈接手機建立主數據鏈路(MCG Bearer)服務于專網主網，以及建立輔數據鏈路(SCG Bearer)服務于專網從網。專網主網設備和專網從網設備中間通過支持4G/5G雙鏈接技術的手機進行無線通信中繼，完成所述行業高層應用數據通信網絡的級聯和覆蓋增強。

技術領域

本發明屬于計算機及無線網絡技術領域，尤其涉及一種在隧道或管道內進行無線通信的系統。

背景技術

隨著城市化的建設發展，城市隧道和管道也越來越多，對隧道或管道內的巡視工作越加繁重，巡檢機器人代替人工來完成巡視工作越來越普及。巡檢機器人的主要功能為，通過無線網絡向隧道外的技術人員實時地傳輸隧道或管道內電纜的工作狀態畫面，隧道或管道內的溫度、濕度，電力電纜等基礎設施的表面溫度等參數，當這些狀態參數發生異常時，隧道或管道外技術人員可以確定巡檢機器人所處位置的安全隱患，這樣就可以組織人員對相應部位進行維修。

為了保證隧道或管道機器人在整條隧道或管道中能夠與外面的技術人員進行正常通信，向技術人員傳輸視頻圖像、語音、控制指令及環境監測數據，現有技術中主要采用以下兩種通信方法:1、使用泄露電纜對隧道或管道進行信號覆蓋，無線信號通過電纜槽孔向外界輻射;2、隧道或管道內部部署多個WiFi AP，通過饋線與定向天線連接，并通過光纖干線分別與交換機連接，再通過交換機經由光纖干線與配置于隧道或管道外部的管理服務器建立網絡連接。

然而，上述第一種方法在距離比較長時，信號衰減比較大，并且由于泄露電纜價額昂貴，因此通信成本也比較高。上述第二種方法也要在隧道或管道內部預先鋪設電纜光纖，使用費用也較高，且WiFi信號覆蓋范圍也較小。因此現有技術存在著造價成本高、通信不穩定等缺陷。

發明內容

本發明的目的是通過對4G/5G雙鏈接技術的創新改造，提供了一種應用于隧道或管道內的無線通信中繼系統。該發明旨在解決現有技術中存在的造價成本高、通信不穩定等技術問題，實現了低成本的隧道或管道內網絡數據傳輸，并可保持數據傳輸的及時性和流暢性。

本發明所述在隧道或管道內進行網絡數據傳輸的無線通信中繼系統包括:巡檢機器人、便攜式4G/5G一體化專網（小基站加輕量級核心網）、支持雙鏈接技術的手機；其中便攜式4G/5G一體化專網有兩種類型：一種是專網主網，另外一種是專網從網；專網主網的小基站負責雙鏈接手機的所有控制面信令，主要是雙鏈接手機建立主數據鏈路服務于專網主網，以及建立輔數據鏈路服務于專網從網。

本發明提出的隧道或管道內無線通信中繼系統的制作方法包括以下步驟：

1.4G/5G一體化專網主網的小基站基于3GPP定義的標準化RRC信令，讓支持雙鏈接技術的手機首先與主網小基站建立主數據鏈路（MCG bearer）；

2.4G/5G一體化專網的主網和從網之間通過靜態配置文件的方式拉通S1-U和X2-C協議需要交互的內容，無需建立兩個網元設備之間的X2鏈路；

3.4G/5G一體化專網主網的小基站基于3GPP的雙鏈接技術，通過3GPP定義的標準化RRC信令，再讓支持雙鏈接技術的該手機與從網小基站建立輔數據鏈路（SCG bearer）;

4.主數據鏈路（MCG bearer）和輔數據鏈路（SCG bearer）可以通過QoS profile進行區分，從而讓主網和從網的高層應用數據分別在主數據鏈路和輔數據鏈路進行收發傳輸，互不干擾;