一种具有多个无线通道板的通信设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种具有多个无线通道板的通信设备，包括：一个主控板和多个无线通道板；其中，所述主控板交换多个所述无线通道板间收发的数据；所述主控板为所述无线通道板供电，并控制所述无线通道板的状态。本实用新型通过设计多个无线通道板，可同时工作于多个无线自组织网络中，在脱离基站等固定网络设施的情况下可以与邻近节点建立自组织网络进行通信，实现多跳传输。
【专利说明】一种具有多个无线通道板的通信设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信【技术领域】，特别涉及一种具有多个无线通道板的通信设备。
【背景技术】
[0002]点到多点无线接入网络中的每一个节点都必须和其它所有节点直接连接后才能互相通信，是一种单跳网络，移动终端脱离基站覆盖时无法与其它设备进行通信，因此在没有网络基础设施或者由于自然灾害及其它原因导致网络基础设备出现故障时，这类终端也就失去了通信功能，这是传统终端设备的一大缺陷。
[0003]移动自组织(Ad Hoc)网络是一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个无线移动通信网络，它不依赖于预设的基础设施而临时组建，网络的移动节点利用自身的无线收发设备交换信息，当相互之间不在通信范围内时，可以借助其他中间节点中继来实现通信。中间节点为其他节点作中继时，先接收前一个节点发送的分组，然后再向下一个节点转发以实现中继，因此移动自组织(Ad Hoc)网络是一种多跳网络。移动Ad hoc网络中的每个节点都发送和接收信号，解决了传统无线网络存在的可扩充能力低和传输可靠性等问题。网络中大量通信设备能自动通过天线组成网状结构，网络中的每个节点都具备自动路由功能，每个节点都只能和邻近节点进行通信，是一种自组织、自管理的智能网络，不需要主干网即可构筑富有弹性的网络。移动Ad hoc网络比传统的点到多点方式的无线接入有很多无可比拟的优点。
[0004]传统的移动通信终端的使用依赖于无线接入网，在没有固定基础设施(例如基站或路由器)支持的条件下不能进行通信的。自组织组网支持动态配置和动态流控，所有网络协议也都是分布式的，系统的组织和控制并不依赖于某些重要的节点，所以它们允许节点发生故障、离开网络或加入网络。也就是说每一个移动节点可以根据自己的需要在整个网络内随意移动，而无须考虑如何维护与其他实体的通信连接。因此具备动态搜索、定位和恢复连接能力是对设备的基本要求，而现在用于固网的很多通信终端都无法用于移动自组织网络中。
[0005]蓝牙技术不需要网络固定设施也可以完成设备间的通信，但是蓝牙技术的应用有很多局限性:一是传输距离短，适合室内短距离无线通信使用；二是蓝牙规定设备之间进行通信时必须一个为主设备一个为从设备，一个蓝牙主端设备至多可同时与7个从端设备进行通信，即最多仅能同时处理8个设备，制约了其在大型网络中的应用；三是蓝牙技术不能实现多跳传输，设备需要手动配置和维护网络连接。因此自组织网络在多跳传输和传输距离等方面的性能优于蓝牙技术。
[0006]现有的具备自组织组网功能的设备，如传感器、车载终端等，只有单个无线通道板，只能采用TDD(时分双工)模式才能支持多跳转发，无法支持设备同时工作在几个不同的自组织网络中，也不能支持设备同时与多个不同的通信节点收发信息。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种具有多个无线通道板的通信设备，以解决现有通信设备无法支持设备同时工作在几个不同的自组织网络中，也不能支持设备同时与多个不同的通信节点收发信息的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有多个无线通道板的通信设备，包括:一个主控板和多个无线通道板；其中，
[0009]所述主控板交换多个所述无线通道板间收发的数据；
[0010]所述主控板为所述无线通道板供电，并控制所述无线通道板的状态。
[0011]进一步的，在所述的具有多个无线通道板的通信设备中，所述无线通道板支持自组织网络功能。
[0012]进一步的，在所述的具有多个无线通道板的通信设备中，所述主控板还用于维护和更新路由息。
[0013]进一步的，在所述的具有多个无线通道板的通信设备中，所述无线通道板的工作模式包括同频模式和异频模式。
[0014]进一步的，在所述的具有多个无线通道板的通信设备中，所述无线通道板的状态包括:工作、睡眠和关闭。
[0015]进一步的，在所述的具有多个无线通道板的通信设备中，所述多个无线通道板中的一个无线通道板与外部一基站互相通信。
[0016]本实用新型提供的具有多个无线通道板的通信设备，具有以下有益效果:通过设计多个无线通道板，可同时工作于多个无线自组织网络中，在脱离基站等固定网络设施的情况下可以与邻近节点建立自组织网络进行通信，实现多跳传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型具有多个无线通道板的通信设备的示意图；
[0018]图2是本实用新型实施例1的具有多个无线通道板的通信设备在无线网络中的示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的具有多个无线通道板的通信设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
[0020]本实用新型提供一种具有多个无线通道板的通信设备，可应用于VANET (VehicleAd-hoc Network，车载自组织网络)、无线传感器网络、连接个域网和移动会议等众多环境中。VANET是一种特殊的Ad-hoc网络，在智能交通系统中起着重要作用，通过在车与车、车与路边固定接入点之间构成无线通信网络，能够感知周围交通和车辆情况，用于传递辅助驾驶或避免事故等的实时信息，也可提供娱乐信息、Internet接入等数据服务。无线传感器网络实现了数据的采集、处理和传输三种功能，它由大量的静止或移动的传感器构成，可以协作的感知、采集和处理网络覆盖区域内被感知对象的信息，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、土壤、移动物体的大小、方向和速度等周边环境中多种多样的现象，并最终把这些信息发送给网络的所有者，潜在应用领域覆盖了军事、环境、救灾、工业和商业等众多方向。个域网络只包含与某个人本身密切相关的装置，这些装置无法与广域网连接，且个域网的拥有者出于保护私有信息等原因往往不希望它连接至广域网，但是很多情况下，几个不同的个体需要实现各自个域网之间的互连，自组织网络的出现可以实现这一需求，能够在个域网与个域网之间实现多跳互连。当前移动会议的应用范围越来越广，人们经常需要携带笔记本、PAD等便携式终端参见各种会议，通过移动自组网技术，可以在不借助路由器、集线器或基站的情况下，就将各种移动终端快速组织成无线网络，以完成提问、交流和资料的分发。
[0021]请参考图1，其是本实用新型的具有多个无线通道板的通信设备的示意图。如图1所示，所述具有多个无线通道板的通信设备包括:一个主控板11和多个无线通道板12，所述无线通道板12支持自组织网络功能。
[0022]在该设备中，不同的无线通道板12收发的数据不同，主控板11具有交换功能，可实现多个自组织网络之间、自组织网络与蜂窝网之间的数据转发。
[0023]进一步的，不同的无线通道板12的发射功率等射频参数可能不同，主控板11完成为不同的无线通道板12供电的功能，为其提供适合的工作电流电压
[0024]进一步的，移动自组织网络中的移动节点一般不能直接连通电力设施，因此需要依靠电池来提供能量，节点能量有限，能量决定节点的生存期，过分消耗一些节点的能量导致这些节点退出网络会使网络分割，影响网络的连通性。因此，应用于移动自组织网络中的通信设备需要设计节电机制，节点中的工作单元没有必要时刻保持在工作状态。本设备中主控板11控制所有无线通道板12的状态，将处于空闲状态的无线通道板切换至睡眠状态或者完全关闭，在需要(接收或者发送数据)时将特定的无线通道板重新切换至工作状态。无线通道板由睡眠(或关闭)状态到工作状态的唤醒可采用两种方式:网络唤醒或者北斗唤醒。
[0025]进一步的，自组织网络中的节点既是发送和接收节点，也是路由节点，且节点的高变化性导致路由信息的更新很快，主控板11可以完成路由表的维护和更新。
[0026]特别的，所述设备作为自组织网络的节点时，用于自组织组网的无线通道板有两种工作模式:同频模式和异频模式。同频模式下，不同无线通道板上收发的信息占用不同的时隙。异频模式下，多个无线通道板占用不同的频点同时工作。
[0027]【实施例1】
[0028]请参考图2，其是本实用新型实施例1的具有多个无线通道板的通信设备在无线网络中的示意图。如图2所示，所述具有多个无线通道板的通信设备具备无线接入功能和自组织组网功能。在基站等固定网络设施覆盖范围内，设备可接入基站；在脱离基站覆盖时可与其它节点构建自组织网络实现多跳通信。设备的多个无线通道板可使设备同时工作在多个无线自组织网络中。优选的，图2中的节点可以是普通的具备自组织组网功能的设备，也可以是本实用新型的具有多个无线通道板的通信设备。
[0029]如图2所示，设备可通过无线通道板3与一基站互连，实现与无线接入网中的其它设备间互相通信。在脱离基站覆盖时，设备通过无线通道板I工作于节点I和节点2等所在的自组织网络A，同时可通过无线通道板2与节点3等组成自组织网络B，还可通过无线通道板4与节点4所在的自组织网络C互联。相同的，其它无线通道板可工作于周围的其它自组织网络中。至此，通过设计多个无线通道板，可同时工作于多个无线自组织网络中，在脱离基站等固定网络设施的情况下可以与邻近节点建立自组织网络进行通信，实现多跳传输。
[0030]假设不存在本实用新型的具有多个无线通道板的通信设备，则节点2、节点3、节点4之间需要交互数据时，自组织网络A、B、C需要合并成一个自组织网络，即使得节点2、
3、4同处于一个自组织网络中，才能进行数据交互。但是，合并后的自组织网络的节点数量增多，导致路由机制更加复杂，路由表很大导致节点发送数据时搜索路由需要的时间延迟更长，而且在节点不断变化的情况下，路由表的更新频率需要更频繁，才能保证路由的正确性与可用性。因此将本实用新型的具有多个无线通道板的通信设备应用于自组织网络中，用来实现多个自组织网络的数据交互，可以避免自组织网络规模过大，提高工作效率和可靠性。
[0031]综上所述，本实用新型的设备有以下3种工作模式:
[0032]模式一:在蜂窝网的覆盖下，如果没有自组织网络业务，设备采用纯蜂窝网终端模式，实现与基站的通信。
[0033]模式二:在没有蜂窝网覆盖信号的情况下，设备采用纯自组织网络终端的模式，与其他自组织网络节点通信，可完成不同自组织网络间的数据转发。
[0034]模式三:蜂窝网接入功能和自组织组网功能同时使用，既能接入蜂窝网，又可作为其他自组织网络终端接入蜂窝网的中继，此时该节点占用的信道资源中的一部分用于蜂窝网的业务，另一部分资源用于自组织网络业务，实现两个通信系统间的数据转发。
[0035]上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【权利要求】
1.一种具有多个无线通道板的通信设备，其特征在于，包括:一个主控板和多个无线通道板；其中， 所述主控板交换多个所述无线通道板间收发的数据； 所述主控板为所述无线通道板供电，并控制所述无线通道板的状态。
2.如权利要求1所述的具有多个无线通道板的通信设备，其特征在于，所述无线通道板支持自组织网络功能。
3.如权利要求2所述的具有多个无线通道板的通信设备，其特征在于，所述主控板还用于维护和更新路由信息。
4.如权利要求1所述的具有多个无线通道板的通信设备，其特征在于，所述无线通道板的工作模式包括同频模式和异频模式。
5.如权利要求1所述的具有多个无线通道板的通信设备，其特征在于，所述无线通道板的状态包括:工作、睡眠和关闭。
6.如权利要求1所述的具有多个无线通道板的通信设备，其特征在于，所述多个无线通道板中的一个无线通道板与外部一基站互相通信。
【文档编号】H04W88/06GK203968393SQ201420370538
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】马珺, 贠超, 郑敏, 赵宇, 金圣峣 申请人:南京远达信息技术有限公司, 中科院-南京宽带无线移动通信研发中心, 中国科学院上海微系统与信息技术研究所