高低频联合的自组网方法及设备技术

本申请提供一种高低频联合的自组网方法及设备。该方法应用于源节点，在源节点低频段测控组网子设备接收源节点控制系统发送的通信请求后，建立源节点与目的节点间的路由链路；向路由链路中各节点的高频段定向传输子设备发送路由规划信息，以使所述路由链路中各节点的高频段定向传输子设备生成波束控制信息；源节点低频段测控组网子设备接收源节点高频段定向传输子设备发送的波束控制信息，根据所述波束控制信息控制波束形成；通过所述波束向路由链路中下一节点发送通信信息，以实现源节点与目的节点之间的定向传输。通过高低频联合组网，可以有效破解传统自组网快速组建维护与传输带宽之间的矛盾。传输带宽之间的矛盾。传输带宽之间的矛盾。

【技术实现步骤摘要】
高低频联合的自组网方法及设备


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种高低频联合的自组网方法及设备。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的快速发展，蜂窝移动通信网络在世界各地实现了大规模部署，但是对于海洋，沙漠，偏远山区，灾区以及战场等复杂环境地区的信号覆盖仍然欠缺。
[0003]对于这些蜂窝移动通信网络覆盖盲区，目前通常采用卫星通信，但是由于卫星到地面的距离较大，信号衰减严重，容易产生较大时延，并且卫星通信系统的建设周期较长，成本较高，导致卫星通信的发展受限。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种高低频联合的自组网方法及设备，用以解决在蜂窝移动通信网络覆盖盲区，采用卫星通信导致的信号衰减严重、产生较大时延，且卫星通信系统的建设周期较长，成本较高的问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种自组网方法，所述方法应用于源节点，所述源节点包括：低频段测控组网子设备、网络智能管理子设备及高频段定向传输子设备，所述方法包括：
[0006]源节点低频段测控组网子设备接收源节点控制系统发送的通信请求；所述通信请求包括目的节点信息；
[0007]采用源节点低频段测控组网子设备建立源节点与目的节点间的路由链路；
[0008]通过源节点网络智能管理子设备向路由链路中各节点的高频段定向传输子设备发送路由规划信息，以使所述路由链路中各节点的高频段定向传输子设备生成波束控制信息；所述路由链路中各节点包括源节点、目的节点；所述波束控制信息是源节点、目的节点根据地理信息生成的；
[0009]源节点低频段测控组网子设备接收源节点高频段定向传输子设备发送的波束控制信息，根据所述波束控制信息控制波束形成；
[0010]源节点高频段定向传输子设备通过所述波束向路由链路中下一节点发送通信信息，以实现源节点与目的节点之间的定向传输。
[0011]第二方面，本申请提供一种高低频联合的自组网方法，所述方法应用于跳节点或目的节点，所述方法包括：
[0012]本节点网络智能管理子设备接收源节点网络智能管理模块发送的路由规划信息；所述本节点为跳节点或目的节点；
[0013]采用本节点高频段定向传输子设备根据路由规划信息确定路由链路中本节点的相邻节点；
[0014]采用本节点高频段定向传输子设备通过本节点相邻节点的地理信息及本节点的地理信息生成波束控制信息；
[0015]本节点低频段测控组网子设备接收本节点高频段定向传输子设备发送的波束控制信息，根据所述波束控制信息控制波束形成；
[0016]本节点高频段定向传输子设备通过形成的波束接收路由链路中上一节点发送的通信信息，以实现源节点与本节点之间的定向传输。
[0017]第三方面，本申请提供一种高低频联合的自组网设备，所述高低频联合的自组网设备位于源节点，所述高低频联合的自组网设备包括低频段测控组网子设备、高频段定向传输子设备以及网络智能管理子设备；
[0018]所述低频段测控组网子设备，用于接收源节点控制系统发送的通信请求；所述通信请求包括目的节点信息，并建立源节点与目的节点间的路由链路；
[0019]所述网络智能管理子设备，用于向路由链路中各节点的高频段定向传输子设备发送路由规划信息，以使所述路由链路中各节点的高频段定向传输子设备生成波束控制信息；所述路由链路中各节点包括源节点、目的节点；所述波束控制信息是源节点、目的节点根据地理信息生成的；
[0020]所述高频段定向传输子设备，用于生成波束控制信息；
[0021]所述低频段测控组网子设备，还用于根据所述波束控制信息控制波束形成；
[0022]所述高频段定向传输子设备，还用于通过所述波束向路由链路中下一节点发送通信信息，以实现源节点与目的节点之间的定向传输。
[0023]第四方面，本申请提供一种高低频联合的自组网设备，所述高低频联合的自组网设备位于跳节点或目的节点，所述高低频联合的自组网设备包括低频段测控组网子设备、高频段定向传输子设备以及网络智能管理子设备；
[0024]所述网络智能管理子设备，用于接收源节点发送的路由规划信息；
[0025]所述高频段定向传输子设备，用于根据路由规划信息确定路由链路中本节点的相邻节点，并通过本节点相邻节点的地理信息及本节点的地理信息生成波束控制信息；所述本节点为跳节点或目的节点；
[0026]所述低频段测控组网子设备，用于接收本节点高频段定向传输子设备发送的波束控制信息，并根据所述波束控制信息控制波束形成；
[0027]所述高频段定向传输子设备，还用于通过形成的波束接收路由链路中上一节点发送的通信信息，以实现源节点与本节点之间的定向传输。
[0028]本申请提供的高低频联合的自组网方法及设备，应用于源节点，所述源节点包括：低频段测控组网子设备、网络智能管理子设备及高频段定向传输子设备，所述方法包括：源节点低频段测控组网子设备接收源节点控制系统发送的通信请求；所述通信请求包括目的节点信息；采用源节点低频段测控组网子设备建立源节点与目的节点间的路由链路；通过源节点网络智能管理子设备向路由链路中各节点的高频段定向传输子设备发送路由规划信息，以使所述路由链路中各节点的高频段定向传输子设备生成波束控制信息；所述路由链路中各节点包括源节点、目的节点；所述波束控制信息是源节点、目的节点根据地理信息生成的；源节点低频段测控组网子设备接收源节点高频段定向传输子设备发送的波束控制信息，根据所述波束控制信息控制波束形成；通过所述波束向路由链路中下一节点发送通信信息，以使路由链路中下一节点转发通信信息，实现源节点与目的节点之间的定向传输。通过路由规划信息路由链路中各节点可以确定本节点的上一节点和/或下一节点，使其高
频段定向传输子设备可以生成波束控制信息；从而使路由链路中两相邻节点间形成波束，通过波束实现源节点与目的节点之间的定向传输。并且，通过通信资源与路由规划联合优化，可以实现快速组网，通过高低频联合组网，可以形成一张统一的节点群协同网络，有效破解传统自组网快速组建维护与传输带宽之间的矛盾。
附图说明
[0029]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0030]图1为本申请实施例一提供的高低频联合的自组网方法流程图；
[0031]图2为本申请实施例提供的Hello报文示意图；
[0032]图3为本申请实施例二提供的高低频联合的自组网方法流程图；
[0033]图4为本申请实施例提供的一种确定主路由的方法流程图；
[0034]图5为本申请实施例提供的一种RREQ消息示意图；
[0035]图6为无人机位置及姿态变化模型示意图；
[0036]图7为本申请实施例提供的一种消除多普勒效应方法流程图；
[0037]图8为本申请实施例提供的应用场景示意图；
[0038]图9为本申请实施例四提供的高低频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高低频联合的自组网方法，其特征在于，所述方法应用于源节点，所述源节点包括：低频段测控组网子设备、网络智能管理子设备及高频段定向传输子设备，所述方法包括：源节点低频段测控组网子设备接收源节点控制系统发送的通信请求；所述通信请求包括目的节点信息；采用源节点低频段测控组网子设备建立源节点与目的节点间的路由链路；通过源节点网络智能管理子设备向路由链路中各节点的高频段定向传输子设备发送路由规划信息，以使所述路由链路中各节点的高频段定向传输子设备生成波束控制信息；所述路由链路中各节点包括源节点、目的节点；所述波束控制信息是源节点、目的节点根据地理信息生成的；源节点低频段测控组网子设备接收源节点高频段定向传输子设备发送的波束控制信息，根据所述波束控制信息控制波束形成；源节点高频段定向传输子设备通过所述波束向路由链路中下一节点发送通信信息，以实现源节点与目的节点之间的定向传输。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用源节点低频段测控组网子设备建立源节点与目的节点间的路由链路之前，还包括：确定是否存在源节点与目的节点间的路由链路；若存在源节点与目的节点间的路由链路，则执行通过所述路由链路对应波束向下一节点发送通信信息，以实现源节点与目的节点之间的定向传输的步骤。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用源节点低频段测控组网子设备建立源节点与目的节点间的路由链路，包括：若不存在源节点与目的节点间的路由链路，则采用源节点低频段测控组网设备向可用邻居节点发送自适应广播路由请求包RREQ；源节点低频段测控组网子设备根据回传路由应答RREP确定源节点与目的节点间的主路由，并根据所述主路由建立源节点与目的节点间的路由链路。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述RREP中包括：综合性能指标值以及路由记录；所述根据RREP确定源节点与目的节点间的主路由，包括：确定多个RREP中的最优综合性能指标值及次优综合性能指标值；根据最优综合性能指标值对应的路由记录确定源节点与目的节点间的主路由。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据次优综合性能指标值对应的路由记录确定源节点与目的节点间的备用路由；所述根据次优综合性能指标值对应的路由记录确定源节点与目的节点间的备用路由之后，还包括：若通信信息传输过程中主路由链路发生中断，则根据所述备用路由建立源节点与目的节点间的路由链路。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由链路中各节点的高频段定向传输子设备生成波束控制信息时，所述各节点包括源节点；所述路由链路中各节点的高频段定向传输子设备生成波束控制信息，包括：源节点高频段定向传输子设备根据下一节点地理信息及源节点地理信息确定高频信
道信息；采用粗补偿、细插值及精跟踪相结合的策略逐级消除多普勒效应对高频信道的影响，获得多普勒频偏消除后的高频信道信息；利用多普勒频偏消除后的高频信道信息，生成波束控制信息。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖振宇，毛浩斌，董春雨，刘岩铭，付林罡，李辉，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：