无线自组网终端的制作方法

本实用新型属于互联网、物联网技术领域，具体涉及一种两链路Mesh基站搭建的无线通信系统。

背景技术：

随着社会发展和技术进步，信息化、自动化技术在各领域得到广泛应用，互联网成为所有信息化基础。当前，我国互联网通信网以光纤为主干，各类无线、双绞网线为末端，主要以三大运营商网络为主。由于地理地形特点、人口分布、经济发展等因素，各区域互联网的分布密度差异很大，比如北京上海等地市区内4G、WIFI和光纤宽带早已普及，而新疆西藏等边远山区2G信号都不能完全覆盖，实现光纤主干网覆盖更是遥不可期。以信息化、自动化、智能化为基础的工程设施受到制约。现有网络存在以下不足：

1、窄带链路带宽不足：在传输网中，窄带技术以通信量小、传输距离远、抗干扰性强、成本低的特点，在物联网领域被广泛使用，常用的技术有NBiot和LoRa等，是批量部署设备的首选。但是，由于通信速度慢，带宽小，不能用于传输视频类信息，也无法作为主干网使用。

2、当前，在网络建设中，光纤是被使用最广泛的主干网介质，因其传输延时小、成本低、带宽高，在城区，几乎所有的干线都采用光纤，且能光纤到户。但是，在山区和偏远地区，地广人稀，经济效益差，出于成本考虑，无法部署光纤到现场。

3、普通无线通信距离近：在无线传输网中有2G、3G、4G和WIFI，2G和3G由于带宽小，无法传输视频类信息；4G带宽高，但通信流量费用高，不适合大批量设备使用；普通WIFI无流量费，带宽也高，但通信距离近，不适合远距离传输。

4、 单链路不可靠：通信网络中，基站作为数据转换转发节点起着承上启下的作用，在单链路通信网中，一旦某个基站数据负载量大或故障，会导致整个链路网络瘫痪，可靠性差。

5、安全漏洞：现有市场中，许多企业抛开运营商，独立搭建网络，但由于技术和成本的原因，在接入端软硬件方面都存在安全风险。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种双链路基站通信系统，成本低，通信距离远，可靠性好，安全性能高。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：无线自组网终端，包括平行布置的主路传输通路、辅路传输通路和云平台服务器。

主路传输通路包括主路采集控制端、多个主路Mesh基站，主路采集控制端通过多个主路Mesh基站与云平台服务器进行信号传输。

辅路传输通路包括辅路采集控制端、多个辅路Mesh基站，辅路采集控制端通过多个辅路Mesh基站与云平台服务器进行信号传输。

使用多个Mesh基站来传输数据，采用两链路Mesh基站搭建的无线网络，提高了网络带宽，Mesh基站可相互交叉使用，即使某一个Mesh基站出现故障，两链路内的Mesh基站可相互借调使用，保证整个网络的使用不受影响。

主路Mesh基站与辅路Mesh基站的机构相同，主路Mesh基站包括底座，底座上竖直固定有立杆，立杆上固定有电池板支架，电池板支架上固定有太阳能电池板，太阳能电池板相对于立杆呈45°倾斜布置，立杆上固定有Mesh收发设备，Mesh收发设备置于太阳能电池板的上方，立杆的顶部固定有避雷针。太阳能电池板利用太阳能发电，太阳能电池板为整个Mesh基站供电，Mesh收发设备用于信号的接收和发出，避雷针能够避免Mesh基站雷击。

本实用新型与现有技术相比，具体有益效果体现在：

一、本实用新型采用两链路Mesh基站搭建的无线网络提高了网络带宽，Mesh基站具有大带宽的特点，相比窄带网每秒几十Kb的速度提高了上万倍，也远远超过了2G和3G网络速度。Mesh网络不但可以传输普通物联网设备数据，对于几十路摄像头视频数据也能轻松传送。

二、采用两链路Mesh基站搭建的无线网络降低了系统建设和运营成本，Mesh基站取代光纤作为通信主干网，设备辅助成本降低；使用光纤时，在山区需要挖沟埋线或立杆架线，由于山区道路条件差，机械设备无法进入，在人工施工情况下，土建施工任务极其繁重；当发生暴雨山洪等自然灾害后，故障位置难以确定，需要消耗大量人力成本。而Mesh基站网络只需维护几个工作点，无论是按照建设还是故障排查都相对简单，节约人力物力成本。

三、采用两链路Mesh基站搭建的无线网络增大了基站间通信距离，基站间采用定向扇形天线，增强了信号集中度，极大地增加了基站间传输距离，特殊的调制模式增强抗感染能力，使得通信距离进一步增大。

四、采用两链路Mesh基站搭建的无线网络提高了网络可靠性，使用两链路通信模式，避免了单链路情况下基站故障导致的网路瘫痪，极大地增强了网络可靠性。

五、采用两链路Mesh基站搭建的无线网络提高了网络安全性，通过多种安全技术和措施，保证了网络安全。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图。

图2为图1中Mesh基站的结构示意图。

图中，1为主路传输通路，11为主路采集控制端，12为主路Mesh基站，121为底座，122为立杆，123为电池板支架，124为太阳能电池板，125为Mesh收发设备，126为避雷针，2为辅路传输通路，21为辅路采集控制端，22为辅路Mesh基站，3为云平台服务器。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-2所示，无线自组网终端，包括平行布置的主路传输通路1、辅路传输通路2和云平台服务器3。

主路传输通路1包括主路采集控制端11、多个主路Mesh基站12，主路采集控制端11通过多个主路Mesh基站12与云平台服务器3进行信号传输。

辅路传输通路2包括辅路采集控制端21、多个辅路Mesh基站22，辅路采集控制端21通过多个辅路Mesh基站22与云平台服务器3进行信号传输。

使用多个Mesh基站来传输数据，采用两链路Mesh基站搭建的无线网络，提高了网络带宽，Mesh基站可相互交叉使用，即使某一个Mesh基站出现故障，两链路内的Mesh基站可相互借调使用，保证整个网络的使用不受影响。

主路Mesh基站12与辅路Mesh基站22的机构相同，主路Mesh基站12包括底座121，底座121上竖直固定有立杆122，立杆122上固定有电池板支架123，电池板支架123上固定有太阳能电池板124，太阳能电池板124相对于立杆呈45°倾斜布置，立杆上固定有Mesh收发设备125，Mesh收发设备125置于太阳能电池板124的上方，立杆的顶部固定有避雷针126。太阳能电池板124利用太阳能发电，太阳能电池板124为整个Mesh基站供电，Mesh收发设备125用于信号的接收和发出，避雷针126能够避免Mesh基站雷击。

由于无线通信的物理特性，通信距离越短越容易获得高带宽，因为随着无线传输距离的增加，各种干扰和其他导致数据丢失的因素随之增加。因此，选择经多个短跳来传输数据将是获得更高网络带宽的一种有效方法，而这正是Mesh网络的优势所在。

在Mesh网络中，Mesh基站不仅能传送和接收信息，还能充当路由器对其附近Mesh基站转发信息，随着更多Mesh基站的相互连接和可能路径数量的增加，总的带宽也大大增加。

此外，因为每个短跳的传输距离短，传输数据所需要的功率也较小。既然多跳网络通常使用较低功率将数据传输到邻近的Mesh基站，Mesh基站之间的无线信号干扰也较小，网络的信道质量和信道利用效率大大提高，因而能够实现更高的网络容量。比如在高密度的城市网络环境中，Mesh网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰，很大程度地提高信道的利用效率。

链路绑定：链路绑定是通过汇聚多个接口到一个虚拟的链接上，这种方式可以获得更高的带宽或提供失效转移接管。通过链路绑定功能，可以将两条或者两条以上的无线链路绑定在一起，起到将无线网络合并带宽的作用，是为了提高网络带宽，将 2 条无线网络绑定在一起，也可用起到线路备份的作用。通过此功能可以实现链路的动态扩容。可扩展性特别强大，如网络设计之初未考虑到后期应用业务的增长，通过绑定功能可以在不破坏原有的设计基础，很方便地实现网络链路的扩容。

无线骨干网传输协议在802.11基础上做了优化，运用了私有无线传输协议NStreme 优化ACK时间，压缩帧数据，多点访问时候采用轮询技术，引入TDMA协议，实现更多设备接入，提升传输性能。优化传输帧从而降低了系统资源的消耗。支持多种连接方式，点对点，点对多点，无线接力、无线漫游，独有的端口bonding技术、帧汇聚协议和NESH网状网络。

链路绑定：链路绑定是通过汇聚多个接口到一个虚拟的链接上，这种方式可以获得更高的带宽或提供失效转移接管。

本实用新型降低了网络布设成本和安装难度。通常距离二三十公里的山顶间安装基站即可实现通信，无需像光纤铺设一般挖沟铺设光缆。无线基站节点安装简单，将设备直接接上电源即可，易与用户增加新的节点来扩大无线网络的覆盖范围和网络容量。在无线Mesh网络中，不是每个Mesh节点都需要有线电缆连接，这是它与有线AP最大的不同。Mesh网络的设计目标就是将有线设备和有线AP的数量降至最低，因此大大降低了总体成本和安装时间，仅这一点带来的成本节省就非常可观。无线Mesh网络配置和其他网管功能与传统WLAN相同，有WLAN使用经验的用户很容易完成Mesh网络操作。

本实用新型使用Mesh基站，增大无线通信距离，两个基站之间在无遮挡情况下，最远传输距离为50km，利用无线Mesh技术可以很容易实现NLOS配置。与发射台有直接视距的用户先接收无线信号，然后再将接收到的信号转发给非直接视距的用户。按照这种方式，信号能够自动选择最佳路径不断从一个用户跳转到另一个用户，并最终到达无直接视距的目标用户。这样，具有直接视距的用户实际上为没有直接视距的邻近用户提供了无线宽带访问功能。无线Mesh网络非视距传输的特性极大扩展了无线宽带的应用领域和覆盖范围。

本实用新型的Mesh网络安全措施如下：

一、私有协议：其他无线设备搜索不到具有私有协议的无线网络设备信号。

二、访问列表控制ACL：未被访问列表登记的设备不能接入网络。

三、内置防火墙：每个设备内置防火墙功能，可通过配置防火墙来限制数据的转发，只允许防火墙规则内的数据包通过，防火墙是目前最有效的网络安全解决方案。

四、无线数据传输AES128算法加密：无线数据流在空间采用AES128算法加密，就算有设备被窃听也是加密以后的乱码。AES128算法是目前最安全的的数据加密方案，几乎不可破解。

五、应用层用户管理：通过应用层操作系统的用户分级审核管理，如windows或linux系统的管理员权限。无用户名密码的入侵者不能登录系统，有效的保证了数据的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。