3g信号的收发设备和方法
【专利摘要】本发明公开了一种3G信号的收发设备，包括若干个基站，所述基站包括上传传输模块，用于数据的上传，上传传输模块中设置有分时复用模块和带宽分配模块；下载传输模块，用于数据的下载，下载传输模块中设置有数据缓冲区；CPU模块，用于控制数据的传输，CPU模块中设置有A/D转换模块、封装模块和时钟模块；安全模块，用于数据传输过程中的加密和解密；相邻两个基站之间还设置有中继模块，中继模块与CPU模块相连。本发明还公开了一种3G信号的收发方法，CPU模块对数据进行处理，并使用传输通道进行传输。本发明能够改进现有技术的不足，提高了整个硬件网络的平均利用率，减少网络堵塞问题发生的几率。
【专利说明】3G信号的收发设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通讯【技术领域】，尤其是一种3G信号的收发设备和方法。
【背景技术】
[0002]随着我国无线通讯网络的普及和发展，3G通讯技术的应用越来越多。3G通讯技术依靠其高速的传输速度给用户带来的非同寻常的上网体验。但是，由于3G信号的数据流量大，这就对传输3G信号的系统带来了繁重的运算负担，在数据量突然变大的情况下，有可能出现网络堵塞的问题。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种3G信号的收发设备，能够改进现有技术的不足，提高了整个硬件网络的平均利用率，减少网络堵塞问题发生的几率。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0005]—种3G信号的收发设备,包括若干个基站,所述基站包括
上传传输模块，用于数据的上传，上传传输模块中设置有分时复用模块和带宽分配模
块；
下载传输模块，用于数据的下载，下载传输模块中设置有数据缓冲区；
CPU模块，用于控制数据的传输，CPU模块中设置有A/D转换模块、封装模块和时钟模
块；
安全模块，用于数据传输过程中的加密和解密；
相邻两个基站之间还设置有中继模块，中继模块与CPU模块相连。
[0006]作为优选，所述上传传输模块与下载传输模块的预设带宽比为1:10。
[0007]作为优选，所述安全模块与CPU模块并行设置。
[0008]一种使用上述3G信号的收发设备进行3G信号收发的方法，CPU模块通过下载传输模块接收到信号数据，同时使用2G通讯通道接收特征信息，首先使用安全模块进行解密，然后使用A/D转换模块进行解调，形成数据链条，CPU模块对数据链条进行处理;CPU模块对需要发出的数据，段提取每一段的特征信息，并使用封装模块对每个数据块进行重新封装，安全模块对封装后的数据块和特征信息进行加密，加密后的数据块通过上传传输模块发出，加密后的特征信息通过2G通讯通道发出。
[0009]作为优选,在数据上传和下载的过程中，CPU模块对上传传输模块和下载传输模块的带宽占用率进行实时监控，若下载传输模块的带宽占用率超过设定阈值，带宽分配模块对上传传输模块的带宽进行重新分配，将上传传输模块的部分带宽临时划分为复用区域，分时复用模块对临时划分的复用区域进行分时复用，时钟模块对复用时段进行控制。
[0010]作为优选，当上传传输模块的带宽占用率达到100%时，上传传输模块不再向下载传输模块贡献带宽，下载传输模块使用数据缓冲区对等待传输的数据进行缓冲处理。
[0011]作为优选，当数据缓冲区出现溢出后，本基站的CPU模块向相邻基站的CPU模块发出请求，若相邻基站存在空闲带宽，则CPU模块对请求进行答复，中继模块将带宽占用率高的一端的数据项带宽占用率低的一端传输。
[0012]作为优选，中继模块对传输数据的来源地址和目标地址进行标记。
[0013]作为优选，安全模块采用hash函数对数据进行编译，对编译后的数据进行傅里叶变换，然后使用时间标记作为随机数，使用椭圆曲线算法进行加密。
[0014]采用上述技术方案所带来的有益效果在于:本发明通过对数据进行分段封装，通过2G网络对数据的特征信息进行传输，提高了数据封装时的压缩率，减轻了 3G网络的传输负担。在实际使用过程中，由于上传数据量大大小于下载数据量，所以将上传带宽进行选择性的分时复用，可以极大地提高整个网络带宽的利用率，缓解网络数据堵塞的问题。与此同时，本发明还设置有数据缓冲区和联通相邻基站的中继模块，可以进一步对下载数据的短暂高峰进行缓冲。安全模块的加密方式与现有技术相比，加密时间短，破解时间长。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明一个【具体实施方式】的硬件原理图。
[0016]图2是本发明一个【具体实施方式】的方法流程图。
[0017]图中:1、基站；2、上传传输模块；3、分时复用模块、4、带宽分配模块、5、下载传输模块；6、数据缓冲区；7、CPU模块；8、A/D转换模块；9、封装模块；10、时钟模块；11、中继模块；12、安全模块。
【具体实施方式】
[0018]参照图1，一种3G信号的收发设备，包括若干个基站1，所述基站I包括 上传传输模块2，用于数据的上传，上传传输模块2中设置有分时复用模块3和带宽分
配模块4 ；
下载传输模块5，用于数据的下载，下载传输模块3中设置有数据缓冲区6 ；
CPU模块7，用于控制数据的传输，CPU模块7中设置有A/D转换模块8、封装模块9和时钟模块10 ；
安全模块12，用于数据传输过程中的加密和解密；
相邻两个基站I之间还设置有中继模块11，中继模块11与CPU模块7相连。
[0019]值得注意的是，所述上传传输模块2与下载传输模块5的预设带宽比为1:10。
[0020]值得注意的是，所述安全模块7与CPU模块7并行设置。
[0021]一种使用上述3G信号的收发设备进行3G信号收发的方法，CPU模块7通过下载传输模块5接收到信号数据，同时使用2G通讯通道接收特征信息，首先使用安全模块12进行解密，然后使用A/D转换模块8进行解调，形成数据链条，CPU模块7对数据链条进行处理；CPU模块7对需要发出的数据，段提取每一段的特征信息，并使用封装模块9对每个数据块进行重新封装，安全模块12对封装后的数据块和特征信息进行加密，加密后的数据块通过上传传输模块2发出，加密后的特征信息通过2G通讯通道发出。
[0022]值得注意的是，在数据上传和下载的过程中，CPU模块7对上传传输模块2和下载传输模块5的带宽占用率进行实时监控，若下载传输模块3的带宽占用率超过设定阈值，带宽分配模块4对上传传输模块2的带宽进行重新分配，将上传传输模块2的部分带宽临时划分为复用区域，分时复用模块3对临时划分的复用区域进行分时复用，时钟模块10对复用时段进行控制，其中阈值设定为85%，复用区域占用上传传输模块2的带宽比例为80%。
[0023]值得注意的是，当上传传输模块2的带宽占用率达到100%时，上传传输模块2不再向下载传输模块5贡献带宽，下载传输模块3使用数据缓冲区6对等待传输的数据进行缓冲处理。
[0024]值得注意的是，当数据缓冲区6出现溢出后，本基站的CPU模块7向相邻基站的CPU模块7发出请求，若相邻基站存在空闲带宽，则CPU模块7对请求进行答复，中继模块11将带宽占用率高的一端的数据项带宽占用率低的一端传输。
[0025]值得注意的是，中继模块11对传输数据的来源地址和目标地址进行标记。
[0026]值得注意的是，安全模块12采用hash函数对数据进行编译，对编译后的数据进行傅里叶变换，然后使用时间标记作为随机数，使用椭圆曲线算法进行加密。
[0027]其工作原理为:本发明通过对数据进行分段封装，通过2G网络对数据的特征信息进行传输，提高了数据封装时的压缩率，减轻了 3G网络的传输负担。在实际使用过程中，由于上传数据量大大小于下载数据量，所以将上传带宽进行选择性的分时复用，可以极大地提高整个网络带宽的利用率，缓解网络数据堵塞的问题。与此同时，本发明还设置有数据缓冲区和联通相邻基站的中继模块，可以进一步对下载数据的短暂高峰进行缓冲。安全模块的加密方式与现有技术相比，加密时间短，破解时间长。经过试验，本实施方式可以将一个1000个基站的网络堵塞的发生率由6次/百天降低至I次/百天，与此同时可以将整个网络的平均利用率由84%提高至97%。
[0028]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.3G信号的收发设备，包括若干个基站(I )，其特征在于:所述基站(I)包括: 上传传输模块(2)，用于数据的上传，上传传输模块(2)中设置有分时复用模块(3)和带宽分配模块(4); 下载传输模块(5)，用于数据的下载，下载传输模块(3)中设置有数据缓冲区(6)； CPU模块(7 )，用于控制数据的传输，CPU模块(7 )中设置有A/D转换模块(8 )、封装模块(9)和时钟模块(10)； 安全模块(12)，用于数据传输过程中的加密和解密； 相邻两个基站(I)之间还设置有中继模块(11)，中继模块(11)与CPU模块(7 )相连。
2.根据权利要求1所述的3G信号的收发设备，其特征在于:所述上传传输模块(2)与下载传输模块(5)的预设带宽比为1:10。
3.根据权利要求1所述的3G信号的收发设备，其特征在于:所述安全模块(7)与CPU模块(7)并行设置。
4.一种使用上述权利要求1-3中任意一项中3G信号的收发设备进行3G信号收发的方法，其特征在于:CPU模块(7)通过下载传输模块(5)接收到信号数据，同时使用2G通讯通道接收特征信息，首先使用安全模块(12)进行解密，然后使用A/D转换模块(8)进行解调，形成数据链条，CPU模块(7 )对数据链条进行处理；CPU模块(7 )对需要发出的数据，段提取每一段的特征信息，并使用封装模块(9)对每个数据块进行重新封装，安全模块(12)对封装后的数据块和特征信息进行加密，加密后的数据块通过上传传输模块(2 )发出，加密后的特征信息通过2G通讯通道发出。
5.根据权利要求4所述的3G信号收发的方法，其特征在于:在数据上传和下载的过程中，CPU模块(7)对上传传输模块(2)和下载传输模块(5)的带宽占用率进行实时监控，若下载传输模块(3)的带宽占用率超过设定阈值，带宽分配模块(4)对上传传输模块(2)的带宽进行重新分配，将上传传输模块(2)的部分带宽临时划分为复用区域，分时复用模块(3)对临时划分的复用区域进行分时复用，时钟模块(10)对复用时段进行控制。
6.根据权利要求5所述的3G信号收发的方法，其特征在于:当上传传输模块(2)的带宽占用率达到100%时,上传传输模块(2 )不再向下载传输模块(5 )贡献带宽,下载传输模块(3)使用数据缓冲区(6)对等待传输的数据进行缓冲处理。
7.根据权利要求6所述的3G信号收发的方法，其特征在于:当数据缓冲区(6)出现溢出后，本基站的CPU模块(7)向相邻基站的CPU模块(7)发出请求，若相邻基站存在空闲带宽，则CPU模块(7)对请求进行答复，中继模块(11)将带宽占用率高的一端的数据项带宽占用率低的一端传输。
8.根据权利要求7所述的3G信号收发的方法，其特征在于:中继模块(11)对传输数据的来源地址和目标地址进行标记。
9.根据权利要求4所述的3G信号收发的方法，其特征在于:安全模块(12)采用hash函数对数据进行编译，对编译后的数据进行傅里叶变换，然后使用时间标记作为随机数，使用椭圆曲线算法进行加密。
【文档编号】H04B1/40GK103957023SQ201410207586
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】刘迎春, 魏华峰 申请人:江苏新瑞峰信息科技有限公司