一种基于人防专用频点的自组织网络路由器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于人防专用频点的自组织网络路由器，包括人防警报控制模块，无线通信模块和自组织网络控制模块，所述人防警报控制模块以单片机为主控制器，用于实现人防警报报警及处理相应指令信息，所述无线通信模块用于实现人防专用频带信号的接收和发送，所述自组织网络控制模块以ARM处理器为主控制器，位于所述人防警报控制模块和所述无线通信模块之间，用于控制所述无线通信模块的发送和接收以及与所述人防警报控制模块之间的信息交换。本发明提供的基于人防专用频点的自组织网络路由器通过自组织网络模型，利用原网络中的通信节点转发信息，从而减少城市环境及距离对警报控制信号传输的影响。
【专利说明】—种基于人防专用频点的自组织网络路由器
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种基于人防专用频点的自组织网络路由器。
【背景技术】
[0002]城市人防警报统控网络，从九十年代应用至今先后采用不同的统控方式，随着电子科技的发展，新的技术用于无线统控，使无线统控能力有了很大提高，当前信息化时代，新的控制技术，正在淘汰原有的无线通信控制结构。现在无线警报控制的应用中基本都采用星型网络结构，简单易于实现，但是在实际应用中，随着城市电磁环境干扰加大，城市楼群大面积增高，遮挡了警报控制信号传输，出现的数据包丢失及信号接收不到等现象。
[0003]无线自组织网络是指一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统，如图1所示，其具有动态网络管理和网络优化的功能。其定义了网络中每个节点的地位平等，即具有路由器的功能，也具有原子节点的所属功能(在人防警报应用中主要指控制人防警报的播放)。自组织网络系统中没有固定的路由器，主控中心与节点之间的通信是通过节点间的多级多跳实现。
[0004]针对当前的人防警报网络系统中的存在的数据包不完整及信号接收不到等现象，如何改进当前的无线网络结构，使其具有自组织网络结构，使得主控中心与下属节点之间的通信，可以通过中间节点的接收和转发实现，是目前亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于人防专用频点的自组织网络路由器，改进当前的无线网络结构，通过自组织网络模型利用人防警报网络中的通信节点转发信息，减少城市环境及距离对警报控制信号传输的影响。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种基于人防专用频点的自组织网络路由器，包括人防警报控制模块，无线通信模块和自组织网络控制模块，所述人防警报控制模块以单片机为主控制器，用于实现人防警报报警及处理相应指令信息，所述无线通信模块用于实现人防专用频带信号的接收和发送，其特征在于，所述自组织网络控制模块以ARM处理器为主控制器，位于所述人防警报控制模块和所述无线通信模块之间，用于控制所述无线通信模块的发送和接收以及与所述人防警报控制模块之间的信息交换。
[0007]在本发明的较佳实施方式中，所述自组织网络控制模块由ARM最小系统、电声警报模块和无线数传通信模块组成。
[0008]在本发明的另一较佳实施方式中，所述ARM最小系统包括微处理器、SDRAM、Flash、串行接口和JTAG及复位接口。所述微处理器为LPC3250微处理器。
[0009]在本发明的较佳实施方式中，所述电声警报模块包括立体声音频编解码器UDA1380芯片、IIS总线和IIC总线，所述UDA1380芯片与所述LPC3250微处理器连接。
[0010]在本发明的较佳实施方式中，所述无线数传通信模块为北京捷麦通信器材有限公司生产的D21DH的小型无线数传通信模块，通过RS232与所述ARM最小系统进行通信。
[0011]在本发明的另一较佳实施方式中，所述自组织网络的路由协议为AODV协议。
[0012]本发明提供的基于人防专用频点的自组织网络路由器通过自组织网络模型，利用原网络中的通信节点转发信息，从而减少城市环境及距离对警报控制信号传输的影响，有效降低了数据包不完整及信号接收不到等现象。
[0013]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是现有技术中人防警报自组织网络结构图；
[0015]图2是本发明的一个较佳实施例的物理层结构图；
[0016]图3本发明的一个较佳实施例的ARM控制器系统结构示意图
[0017]图4是本发明的一个较佳实施例的路由协议AODV协议数据传输图。
【具体实施方式】
[0018]现有人防报警网络系统网络结构的物理层支持支持点对点之间的无线信号接收和发送与人防警报的播放。但是由于自组织网络结构的复杂性，使其无法满足自组织网络的功能。本发明实施例提供了一种基于人防专用频点的自组织网络路由器，以解决该问题。本发明提供的基于人防专用频点的自组织网络路由器在现有网络物理层的基础上增加了性能更优的ARM处理器模块，使节点可以更丰富的开发路由协议等应用以支持自组织网络结构。新的物理层结构如图2所示。
[0019]其中人防警报控制模块和无线通信模块是硬件基础模块，其中人防警报控制模块是以单片机为主控制器，主要实现人防警报报警及处理相应指令信息，无线通信模块是实现人防专用频带信号的接收和发送。在这两模块之间增加的自组织网络控制模块是以ARM处理器为主控制器，实现自组织网络应用需求，控制无线通信模块的发送和接收以及与人防警报控制模块之间的信息交换。
[0020]其中，自组织网络控制模块由ARM最小系统、电声警报模块和无线数传通信模块组成。
[0021]作为主控中心的ARM最小系统控制着整个设备的正常运行。它需要实现应用程序的执行和数据的存储、显示等功能。通过它，人机交互界面输入的命令才能够被电声警报模块和无线数传通信模块所执行，并将执行结果返回到人机交互界面。图3所示为ARM最小系统的结构框图。该系统的设计包括微处理器、SDRAM, Flash、串行接口和JTAG及复位接口等。微处理器采用LPC3250微处理器，为使系统正常工作，配备64MB SDRAM和256M存储器。
[0022]电声警报模块可以完成警报信号的集总发放，也可以实现本地警报音频文件的发放功能，即实现数字音频的播放。在本发明一个实施例中，选用了一片NXP公司推出的型号为UDA1380的芯片，该芯片是一个立体声音频编解码器。UDA1380芯片共需IIS和IIC两种总线进行通信，IIS总线接口用于传输音频数据，IIC总线接口用于控制UDA1380芯片。UDA1380芯片与LPC3250微处理器连接。[0023]在本发明的一个实施例中，无线数传通信模块采用的是北京捷麦通信器材有限公司生产的D21DH。D21DH是以89S52单片机为核心的一种可用于电力、林业、水利、气象和油田等诸多领域的数字信号传输的小型无线数传通信模块，它具有体积小、功耗低、使用灵活等优点，无线数传通信模块和主控中心ARM最小系统安装在一个机箱内，D21DH实现无线数据收发比较简单，采用RS232传输就可保证数据通信的可靠性。
[0024]邻居节点发现是自组织网络的基础。邻居节点发现是指节点通过广播信号的形式，与其周边节点建立通信链路并记录下其通信链路质量最高的邻居节点地址，从而为后续自动建立信号在网络中的传输路径提供条件。邻居节点的发现是通过在一分钟内统计与周边节点之间稳定的通信次数，从而确定两节点间的通信链路质量，稳定的通信次数越高，两节点间的通信链路质量越高。这样的邻居节点发现过程每小时更新一次。
[0025]自组织网络的路由协议有很多种，本发明一个较佳实施例采用的是最常用的按需驱动路由协议AODV协议。AODV协议采用了 DSR协议的协议交互机制，保持了 DSDV协议的逐跳路由、顺序号和周期性更新机制。AODV实质上就是DSR和DSDV的综合，它借用了 DSR中路由发现和路由维护的基础程序，及DSDV的逐跳路由、顺序编号和路由维护阶段的周期更新机制，以DSDV为基础，结合DSR中的按需路由思想并加以改进。如图4所示，源节点广播路由请求数据包，该数据包被邻居节点加以转发，该协议使用顺序号以保证不会形成环路。路由请求包到达目的节点之后返回路由回复包，路由得以建立。该协议思路简单，并且有效地防止了路由环路的发生和过时路由信息的出现。
[0026]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于人防专用频点的自组织网络路由器，包括人防警报控制模块，无线通信模块和自组织网络控制模块，所述人防警报控制模块以单片机为主控制器，用于实现人防警报报警及处理相应指令信息，所述无线通信模块用于实现人防专用频带信号的接收和发送，其特征在于，所述自组织网络控制模块以ARM处理器为主控制器，位于所述人防警报控制模块和所述无线通信模块之间，用于控制所述无线通信模块的发送和接收以及与所述人防警报控制模块之间的信息交换。
2.如权利要求1所述的基于人防专用频点的自组织网络路由器，其中所述自组织网络控制模块由ARM最小系统、电声警报模块和无线数传通信模块组成，所述ARM最小系统为控制中心，所述ARM最小系统与所述电声警报模块连接，接收警报信号，所述ARM最小系统与所述无线数传通信模块通过RS232进行通信。
3.如权利要求2所述的基于人防专用频点的自组织网络路由器，其中所述ARM最小系统包括微处理器、SDRAM、Flash、串行接口和JTAG及复位接口。
4.如权利要求3所述的基于人防专用频点的自组织网络路由器，其中所述微处理器为LPC3250微处理器。
5.如权利要求2所述的基于人防专用频点的自组织网络路由器，其中所述电声警报模块包括立体声音频编解码器UDA1380芯片、IIS总线和IIC总线。
6.如权利要求2所述的基于人防专用频点的自组织网络路由器，其中所述无线数传通信模块为北京捷麦通信器材有限公司生产的D21DH的小型无线数传通信模块。
7.如权利要求1所述的基于人防专用频点的自组织网络路由器，其中所述自组织网络的路由协议为AODV协议。
【文档编号】H04W88/14GK103517460SQ201310470910
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】颜颐欣, 李胜明, 崔国光 申请人:哈尔滨理工大学