组网设备和基站的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及组网设备和基站。

背景技术：

通常说来，传统的网桥在大范围内部署无线网络都会遇到远距离的限制问题，处于网络边缘的基站不能就近连接，必须与处于无线网络的中心基站进行介入，为远距离的大范围无线建网以及未来的网络扩展带来很多的限制。

利用mesh网格拓扑结构的特点，在进行大规模无线网络所遇到的阻挡问题，可以非常容易进行规避。但是，mesh网格拓扑将在无线网络中引入更多的无线跳(hop，每经过一个无线设备叫做一跳)；如果每跳带来的吞吐量损耗过大(如single－radiomesh单无线射频网状网，每跳加入50％以上的吞吐量损耗)，就势必需要更多的光纤等有线回程线路，从而导致项目整体成本的飙升。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供组网设备和基站，解决网格网络收发存在干扰，没法实现真正意义上的全双工通讯的问题。

第一方面，本发明实施例提供了组网设备，包括无线背景扫描芯片、处理器和选择开关，

所述无线背景扫描芯片，与所述处理器相连接，用于实时扫描，获取无线背景环境中的上联链路信息；

所述处理器，与所述选择开关相连接，将所述上联链路信息进行加权平均，得到综合指标，按照所述综合指标生成控制信号，其中，所述上联链路包括主链路和备选链路；

所述选择开关，根据所述控制信号，实现所述主链路与所述备选链路的切换。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述处理器还包括比较器和处理芯片，

所述比较器，与所述处理芯片相连接，用于将所述无线背景扫描芯片扫描的主链路信息和所述综合指标作差比较，得到比较差值；

所述处理芯片，用于在所述比较差值大于预设阈值的情况下，向所述选择开关发送所述控制信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述主链路包括组网通道，所述备选链路包括组网通道或数据通道。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述选择开关还用于根据所述控制信号，切换选择备选链路。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述上联链路信息通过与所述处理器相连接的射频板卡进行传输。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述射频板卡的数目包括至少三个。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述上联链路信息包括信号强度、信噪比、链路性能、所经网格节点的负载中的一种或几种。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述处理器采用直接内存存取二层网格协议。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述处理器还采用基于物联网的无线宽带传输技术降低吞吐量损坏。

第二方面，本发明实施例还提供基站，包括如上所述的组网设备。

本发明实施例提供了组网设备和基站，包括无线背景扫描芯片、处理器和选择开关，无线背景扫描芯片，与处理器相连接，用于实时扫描，获取无线背景环境中的上联链路信息；处理器，与选择开关相连接，将上联链路信息进行加权平均，得到综合指标，按照综合指标生成控制信号，其中，上联链路包括主链路和备选链路；选择开关，根据控制信号，实现主链路与备选链路的切换，解决网格网络收发存在干扰，没法实现真正意义上的全双工通讯的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的组网设备的结构示意图之一；

图2为本发明实施例一提供的组网设备的结构示意图之二；

图3为本发明实施例一提供的组网设备的结构示意图之三；

图4为本发明实施例二提供的基站的应用场景示意图。

图标：10-无线背景扫描芯片；20-处理器；30-选择开关；40-射频板卡；50-网口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，利用mesh网格拓扑结构的特点，在进行大规模无线网络所遇到的阻挡问题，可以非常容易进行规避。但是，mesh网格拓扑将在无线网络中引入更多的无线跳(hop，每经过一个无线设备叫做一跳)；如果每跳带来的吞吐量损耗过大(如single-radiomesh单无线射频网状网，每跳加入50％以上的吞吐量损耗)，就势必需要更多的光纤等有线回程线路，从而导致项目整体成本的飙升。

基于此，本发明实施例提供的提供组网设备和基站，解决网格网络收发存在干扰，没法实现真正意义上的全双工通讯的问题。

下面通过实施例进行详细描述。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的组网设备的结构示意图之一。

参照图1，组网设备包括无线背景扫描芯片10、处理器20和选择开关30，

无线背景扫描芯片10，与处理器20相连接，用于实时扫描，获取无线背景环境中的上联链路信息；

处理器20，与选择开关30相连接，将上联链路信息进行加权平均，得到综合指标，按照综合指标生成控制信号，其中，上联链路包括主链路和备选链路；

选择开关30，根据控制信号，实现主链路与备选链路的切换。

这里，通过自适应动态可重构高速移动无线宽带网络技术，解决了网格网络收发存在干扰，没法实现真正意义上的全双工通讯。

具体地，通过主链路和备选链路的切换实现软件数据通道跟组网通道分离，硬件采用多模块不重复堆叠配置技术，最多可实现六模块堆叠，即最多六块射频板卡，传输信息，实现了数据通道跟组网通道隔离，从而实现了数据收发真正的全双工，并解决多跳衰减的问题；

其中，网格网络即“无线网格网络”、“mesh网络”，它是“多跳(multi－hop)”网络，是由adhoc(点对点模式)网络发展而来，是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。在向下一代网络演进的过程中，无线是一个不可缺的技术。

无线mesh可以与其它网络协同通信，是一个动态的可以不断扩展的网络架构，任意的两个设备均可以保持无线互联。

进一步的，处理器20还包括比较器(图中未示出)和处理芯片(图中未示出)，

比较器，与处理芯片相连接，用于将无线背景扫描芯片10扫描的主链路信息和综合指标作差比较，得到比较差值；

处理芯片，用于在比较差值大于预设阈值的情况下，向选择开关30发送控制信号。

具体地，为了保证在无线网格节点之间的快速的切换，需要持续的扫描主链路信息，组网设备通过无线背景扫描芯片10动态的实时对无线背景进行扫描(backgroundscanning)来解决这个问题，设备通过背景扫描获取无线环境中的各个链路的上联链路信息，并通过将上联链路信息进行加权平均得到各个链路的综合指标，并以此来选择主链路和备选链路；当设备检测到主链路指标小于备选链路指标预设阈值时，即进行切换操作，把数据链路从主链路切换到备选链路上。

进一步的，主链路包括组网通道，备选链路包括组网通道或数据通道。

进一步的，选择开关30还用于根据控制信号，切换选择备选链路。

其中，自治设备组成网络(自治网)没有严格的控制中心，所有节点的地位是平等的，能够随时加入和离开网络，任何节点的故障都不会影响整个网络的运行，如果某个节点有故障或位置移动，其他的节点就会把坏的节点工作任务分担过去(即自动切换链路)，棒状网络运行，连接快速，这个特性轻易地解决了点到多点的拓扑限制问题。

进一步的，上联链路信息通过与处理器20相连接的射频板卡40进行传输，具体如图2所示。

这里，还包括与选择开关30相连接的网口50，网口50数量包括多个，通过与网口50与外部设备进行扩展；

具体地，扩展接入的射频板卡40通过网口50与处理器20相连接；

其中，无线背景扫描芯片10扫描射频板卡40中的上联链路信息，处理器20发出控制信号，通过选择开关30控制主链路、备选链路的切换；

进一步的，射频板卡40的数目包括至少三个。

进一步的，上联链路信息包括信号强度、信噪比、链路性能、所经网格节点的负载中的一种或几种。

进一步的，处理器20采用直接内存存取二层网格协议。

需要说明的是，处理器20采用dma(directmemoryaccess，直接内存存取)二层网格协议，设备链路选择和快速切换仅需50-100ms即可完成，网络之间的切换对于最终用户是透明的，达到了无缝切换的能力；

进一步的，处理器20还采用基于物联网的无线宽带传输技术降低吞吐量损坏。

这里，fifthnet(第五网络)采用基于物联网的无线宽带传输的技术，极大的降低了每跳的吞吐量损耗；

其中，在实验室环境下，每跳损耗小于1％；在实际应用中，每跳损耗可达到低于10％。例如5公里10跳现场环境，在从头到尾的端到端的网络中，可以提供至少100mbps以上的吞吐量，而常规的mesh网络，单跳衰减达到50％以上；

图3为本发明实施例一提供的组网设备的结构示意图之三。

参照图3所示，处理器选用ipq4019，并在其左侧设置有三个射频板卡，图3中仅为一种示例，并不局限于三个射频板卡，射频板卡的数量最多可设置为六个；

其中，处理器右侧设置有若干个网络接口，通过网络接口依次与选择开关和处理器相连接；

具体地，额外扩展的三个射频板卡可通过网络接口与处理器相连接，实现多模块不重复堆叠配置；

这里，ipq40x8/40×9支持多种配置：双5ghz，2.4ghz+5ghz，甚至可通过pciexpress接口支持60ghz频段。同时，ipq40x8/40×9具备丰富的外围接口，包括usb3.0，lcd，sd/emmc，多通道音频接口，lte与以太网。

本发明实施例提供了组网设备和基站，包括无线背景扫描芯片、处理器和选择开关，无线背景扫描芯片，与处理器相连接，用于实时扫描，获取无线背景环境中的上联链路信息；处理器，与选择开关相连接，将上联链路信息进行加权平均，得到综合指标，按照综合指标生成控制信号，其中，上联链路包括主链路和备选链路；选择开关，根据控制信号，实现主链路与备选链路的切换，解决网格网络收发存在干扰，没法实现真正意义上的全双工通讯的问题。

实施例二：

图4为本发明实施例二提供的基站应用场景示意图。

参照图4，本发明实施例还提供基站，包括如上所述的组网设备。

具体地，基站包括至少一个上述组网设备进行组网，拓扑结构灵活多样，树状、链状等等，解决了点对多点通讯需要中心点的问题，突破了点对多点的拓扑结构限制。

其中，本发明提供的基站能够自动无线组网，无需人工调整，智能信道交错，全透明链路传输，组网覆盖一体化，多级跳接无损，无网关设置，无路由设置，mac地址透传；

这里，基站中基带信号处理器将对核心网络的业务数据进行处理生成基带信号，通过下行射频链路发送至通讯设备，并且基带信号处理器对上行射频链路接收信号进行处理转为业务数据，通过负荷计量器，发送到核心网络；

本发明实施例提供的基站，与上述实施例提供的组网设备具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。