一種基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，包括人防警報(bào)控制模塊，無線通信模塊和自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊，所述人防警報(bào)控制模塊以單片機(jī)為主控制器，用于實(shí)現(xiàn)人防警報(bào)報(bào)警及處理相應(yīng)指令信息，所述無線通信模塊用于實(shí)現(xiàn)人防專用頻帶信號的接收和發(fā)送，所述自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊以ARM處理器為主控制器，位于所述人防警報(bào)控制模塊和所述無線通信模塊之間，用于控制所述無線通信模塊的發(fā)送和接收以及與所述人防警報(bào)控制模塊之間的信息交換。本發(fā)明提供的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器通過自組織網(wǎng)絡(luò)模型，利用原網(wǎng)絡(luò)中的通信節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息，從而減少城市環(huán)境及距離對警報(bào)控制信號傳輸?shù)挠绊憽?br> 【專利說明】—種基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其涉及一種基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器。
【背景技術(shù)】
[0002]城市人防警報(bào)統(tǒng)控網(wǎng)絡(luò)，從九十年代應(yīng)用至今先后采用不同的統(tǒng)控方式，隨著電子科技的發(fā)展，新的技術(shù)用于無線統(tǒng)控，使無線統(tǒng)控能力有了很大提高，當(dāng)前信息化時代，新的控制技術(shù)，正在淘汰原有的無線通信控制結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在無線警報(bào)控制的應(yīng)用中基本都采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，簡單易于實(shí)現(xiàn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，隨著城市電磁環(huán)境干擾加大，城市樓群大面積增高，遮擋了警報(bào)控制信號傳輸，出現(xiàn)的數(shù)據(jù)包丟失及信號接收不到等現(xiàn)象。
[0003]無線自組織網(wǎng)絡(luò)是指一組帶有無線收發(fā)裝置的移動節(jié)點(diǎn)組成的一個多跳的臨時性自治系統(tǒng)，如圖1所示，其具有動態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的功能。其定義了網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)的地位平等，即具有路由器的功能，也具有原子節(jié)點(diǎn)的所屬功能(在人防警報(bào)應(yīng)用中主要指控制人防警報(bào)的播放)。自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中沒有固定的路由器，主控中心與節(jié)點(diǎn)之間的通信是通過節(jié)點(diǎn)間的多級多跳實(shí)現(xiàn)。
[0004]針對當(dāng)前的人防警報(bào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的存在的數(shù)據(jù)包不完整及信號接收不到等現(xiàn)象，如何改進(jìn)當(dāng)前的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其具有自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得主控中心與下屬節(jié)點(diǎn)之間的通信，可以通過中間節(jié)點(diǎn)的接收和轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)，是目前亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，改進(jìn)當(dāng)前的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過自組織網(wǎng)絡(luò)模型利用人防警報(bào)網(wǎng)絡(luò)中的通信節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息，減少城市環(huán)境及距離對警報(bào)控制信號傳輸?shù)挠绊憽?br> [0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，包括人防警報(bào)控制模塊，無線通信模塊和自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊，所述人防警報(bào)控制模塊以單片機(jī)為主控制器，用于實(shí)現(xiàn)人防警報(bào)報(bào)警及處理相應(yīng)指令信息，所述無線通信模塊用于實(shí)現(xiàn)人防專用頻帶信號的接收和發(fā)送，其特征在于，所述自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊以ARM處理器為主控制器，位于所述人防警報(bào)控制模塊和所述無線通信模塊之間，用于控制所述無線通信模塊的發(fā)送和接收以及與所述人防警報(bào)控制模塊之間的信息交換。
[0007]在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，所述自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊由ARM最小系統(tǒng)、電聲警報(bào)模塊和無線數(shù)傳通信模塊組成。
[0008]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述ARM最小系統(tǒng)包括微處理器、SDRAM、Flash、串行接口和JTAG及復(fù)位接口。所述微處理器為LPC3250微處理器。
[0009]在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，所述電聲警報(bào)模塊包括立體聲音頻編解碼器UDA1380芯片、IIS總線和IIC總線，所述UDA1380芯片與所述LPC3250微處理器連接。
[0010]在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，所述無線數(shù)傳通信模塊為北京捷麥通信器材有限公司生產(chǎn)的D21DH的小型無線數(shù)傳通信模塊，通過RS232與所述ARM最小系統(tǒng)進(jìn)行通信。
[0011]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述自組織網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議為AODV協(xié)議。
[0012]本發(fā)明提供的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器通過自組織網(wǎng)絡(luò)模型，利用原網(wǎng)絡(luò)中的通信節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息，從而減少城市環(huán)境及距離對警報(bào)控制信號傳輸?shù)挠绊?，有效降低了?shù)據(jù)包不完整及信號接收不到等現(xiàn)象。
[0013]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中人防警報(bào)自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的物理層結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖3本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的ARM控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖4是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的路由協(xié)議AODV協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)有人防報(bào)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的物理層支持支持點(diǎn)對點(diǎn)之間的無線信號接收和發(fā)送與人防警報(bào)的播放。但是由于自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使其無法滿足自組織網(wǎng)絡(luò)的功能。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，以解決該問題。本發(fā)明提供的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)物理層的基礎(chǔ)上增加了性能更優(yōu)的ARM處理器模塊，使節(jié)點(diǎn)可以更豐富的開發(fā)路由協(xié)議等應(yīng)用以支持自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。新的物理層結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0019]其中人防警報(bào)控制模塊和無線通信模塊是硬件基礎(chǔ)模塊，其中人防警報(bào)控制模塊是以單片機(jī)為主控制器，主要實(shí)現(xiàn)人防警報(bào)報(bào)警及處理相應(yīng)指令信息，無線通信模塊是實(shí)現(xiàn)人防專用頻帶信號的接收和發(fā)送。在這兩模塊之間增加的自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊是以ARM處理器為主控制器，實(shí)現(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求，控制無線通信模塊的發(fā)送和接收以及與人防警報(bào)控制模塊之間的信息交換。
[0020]其中，自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊由ARM最小系統(tǒng)、電聲警報(bào)模塊和無線數(shù)傳通信模塊組成。
[0021]作為主控中心的ARM最小系統(tǒng)控制著整個設(shè)備的正常運(yùn)行。它需要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的執(zhí)行和數(shù)據(jù)的存儲、顯示等功能。通過它，人機(jī)交互界面輸入的命令才能夠被電聲警報(bào)模塊和無線數(shù)傳通信模塊所執(zhí)行，并將執(zhí)行結(jié)果返回到人機(jī)交互界面。圖3所示為ARM最小系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括微處理器、SDRAM, Flash、串行接口和JTAG及復(fù)位接口等。微處理器采用LPC3250微處理器，為使系統(tǒng)正常工作，配備64MB SDRAM和256M存儲器。
[0022]電聲警報(bào)模塊可以完成警報(bào)信號的集總發(fā)放，也可以實(shí)現(xiàn)本地警報(bào)音頻文件的發(fā)放功能，即實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻的播放。在本發(fā)明一個實(shí)施例中，選用了一片NXP公司推出的型號為UDA1380的芯片，該芯片是一個立體聲音頻編解碼器。UDA1380芯片共需IIS和IIC兩種總線進(jìn)行通信，IIS總線接口用于傳輸音頻數(shù)據(jù)，IIC總線接口用于控制UDA1380芯片。UDA1380芯片與LPC3250微處理器連接。[0023]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，無線數(shù)傳通信模塊采用的是北京捷麥通信器材有限公司生產(chǎn)的D21DH。D21DH是以89S52單片機(jī)為核心的一種可用于電力、林業(yè)、水利、氣象和油田等諸多領(lǐng)域的數(shù)字信號傳輸?shù)男⌒蜔o線數(shù)傳通信模塊，它具有體積小、功耗低、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，無線數(shù)傳通信模塊和主控中心ARM最小系統(tǒng)安裝在一個機(jī)箱內(nèi)，D21DH實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)收發(fā)比較簡單，采用RS232傳輸就可保證數(shù)據(jù)通信的可靠性。
[0024]鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)是自組織網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)是指節(jié)點(diǎn)通過廣播信號的形式，與其周邊節(jié)點(diǎn)建立通信鏈路并記錄下其通信鏈路質(zhì)量最高的鄰居節(jié)點(diǎn)地址，從而為后續(xù)自動建立信號在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸路徑提供條件。鄰居節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)是通過在一分鐘內(nèi)統(tǒng)計(jì)與周邊節(jié)點(diǎn)之間穩(wěn)定的通信次數(shù)，從而確定兩節(jié)點(diǎn)間的通信鏈路質(zhì)量，穩(wěn)定的通信次數(shù)越高，兩節(jié)點(diǎn)間的通信鏈路質(zhì)量越高。這樣的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程每小時更新一次。
[0025]自組織網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議有很多種，本發(fā)明一個較佳實(shí)施例采用的是最常用的按需驅(qū)動路由協(xié)議AODV協(xié)議。AODV協(xié)議采用了 DSR協(xié)議的協(xié)議交互機(jī)制，保持了 DSDV協(xié)議的逐跳路由、順序號和周期性更新機(jī)制。AODV實(shí)質(zhì)上就是DSR和DSDV的綜合，它借用了 DSR中路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)的基礎(chǔ)程序，及DSDV的逐跳路由、順序編號和路由維護(hù)階段的周期更新機(jī)制，以DSDV為基礎(chǔ)，結(jié)合DSR中的按需路由思想并加以改進(jìn)。如圖4所示，源節(jié)點(diǎn)廣播路由請求數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包被鄰居節(jié)點(diǎn)加以轉(zhuǎn)發(fā)，該協(xié)議使用順序號以保證不會形成環(huán)路。路由請求包到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)之后返回路由回復(fù)包，路由得以建立。該協(xié)議思路簡單，并且有效地防止了路由環(huán)路的發(fā)生和過時路由信息的出現(xiàn)。
[0026]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，包括人防警報(bào)控制模塊，無線通信模塊和自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊，所述人防警報(bào)控制模塊以單片機(jī)為主控制器，用于實(shí)現(xiàn)人防警報(bào)報(bào)警及處理相應(yīng)指令信息，所述無線通信模塊用于實(shí)現(xiàn)人防專用頻帶信號的接收和發(fā)送，其特征在于，所述自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊以ARM處理器為主控制器，位于所述人防警報(bào)控制模塊和所述無線通信模塊之間，用于控制所述無線通信模塊的發(fā)送和接收以及與所述人防警報(bào)控制模塊之間的信息交換。
2.如權(quán)利要求1所述的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，其中所述自組織網(wǎng)絡(luò)控制模塊由ARM最小系統(tǒng)、電聲警報(bào)模塊和無線數(shù)傳通信模塊組成，所述ARM最小系統(tǒng)為控制中心，所述ARM最小系統(tǒng)與所述電聲警報(bào)模塊連接，接收警報(bào)信號，所述ARM最小系統(tǒng)與所述無線數(shù)傳通信模塊通過RS232進(jìn)行通信。
3.如權(quán)利要求2所述的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，其中所述ARM最小系統(tǒng)包括微處理器、SDRAM、Flash、串行接口和JTAG及復(fù)位接口。
4.如權(quán)利要求3所述的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，其中所述微處理器為LPC3250微處理器。
5.如權(quán)利要求2所述的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，其中所述電聲警報(bào)模塊包括立體聲音頻編解碼器UDA1380芯片、IIS總線和IIC總線。
6.如權(quán)利要求2所述的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，其中所述無線數(shù)傳通信模塊為北京捷麥通信器材有限公司生產(chǎn)的D21DH的小型無線數(shù)傳通信模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的基于人防專用頻點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)路由器，其中所述自組織網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議為AODV協(xié)議。
【文檔編號】H04W88/14GK103517460SQ201310470910
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】顏頤欣, 李勝明, 崔國光 申請人:哈爾濱理工大學(xué)