CN101252497A - Mesh数字微波通信系统架构及业务传递的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Mesh数字微波通信系统架构及业务传递的方法，通信系统的核心网络与多个节点之间及多个节点相互之间通过Mesh网络技术进行动态组网，节点在进行业务传输前，首先进行链路状态监测、最佳路由判断及切换，选择最佳链路并通过该链路进行业务传递。将广泛应用于有线网络中、WLAN中的利用Mesh动态组网技术与传统的点对点数字微波传输系统进行有机的结合，可实现网络架构的动态扩展、网络路由的动态变更，可解决微波通信中的视距传输限制，实现了微波通信过程中容量的动态调整。

Description

Mesh数字微波通信系统架构及业务传递的方法

技术领域

本发明涉及一种数字微波通信技术，尤其涉及一种Mesh数字微波通信系统架构及业务传递的方法。

背景技术

数字微波通信是一种以点对点为主的无线传输通信，被广泛应用于两点之间的数据传输。

现有技术中的数字微波通信基本上是一种以点对点为主的无线传输设备，为了增加可靠性和容量，只能增加设备的复杂性和采用备份的方式提高设备的冗余度。而且两点之间要求是视距(Line of site)，因此一旦两点之间有阻挡，或设备发生故障，这两点之间的传输就会中断。

上述现有技术至少存在以下缺点：容易造成链路拥挤或中断，系统结构复杂、可靠性低、容量小。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、可靠性高、容量大的Mesh数字微波通信系统架构及业务传递的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的Mesh数字微波通信系统架构，包括数字微波传输系统，所述数字微波传输系统包括核心网络，所述核心网络连接有多个节点，所述核心网络与多个节点之间及多个节点相互之间通过Mesh网络技术进行动态组网，所述核心网络为有线网络或无线网络。

本发明的上述的Mesh数字微波通信系统架构进行业务传递的方法，所述节点在进行业务传输前，首先进行链路状态监测、最佳路由判断及切换，选择最佳链路并通过该链路进行业务传递。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的Mesh数字微波通信系统架构及业务传递的方法，由于核心网络与多个节点之间及多个节点相互之间通过Mesh网络技术进行动态组网，节点在进行业务传输前，首先进行链路状态监测、最佳路由判断及切换，选择最佳链路并通过该链路进行业务传递。结构简单、可靠性高、容量大。

附图说明

图1为本发明Mesh数字微波通信系统架构的示意图；

图2为本发明中节点功能示意图。

具体实施方式

本发明的Mesh数字微波通信系统架构，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括数字微波传输系统，数字微波传输系统包括核心网络0，核心网络0连接有多个节点，核心网络与多个节点之间及多个节点相互之间通过Mesh网络技术进行动态组网。

具体核心网络0可以为有线网络，也可以是无线网络。节点包括关口节点1、中继节点2、3、4和接入节点5。

接入节点5监测与中继节点4及中继节点2之间的链路状态，挑选一个最佳链路进行业务传递，中继节点4或中继节点2将接入节点5的业务合并本节点的业务一并发给关口节点1，关口节点1汇聚所有节点的业务传输到核心网络0。其中，关口节点1还具有中继节点2、3、4和接入节点5的功能，中继节点2、3、4还具有接入节点5的功能。

如图2所示，节点的功能组成，包括控制单元、收发单元、业务处理单元。其中，控制单元用于实现路由选择、切换以及业务类型控制、网络管理的功能；业务处理单元用于实现数据业务的封装及组合；收发单元用于实现空中微波的收发处理。数据业务可以是E1/T1电路型、IP分组型的业务，也可以是其它类型的业务数据；收发单元可以为室外单元，其工作频段为300MHz～40GHz。

对于不同的节点类型，图2中的各单元的功能是不同的，具体如下：

对于接入节点，控制单元的主要功能是完成业务类型及组合的控制、本节点的部件管理、无线链路监测控制及路由控制；业务处理单元的主要功能是完成业务的封装、拆装；收发单元的主要功能是完成调制解调、频率变换、信号放大等功能，其可支持300MHz～40GHz频段的无线信号收发。

对于中继节点，控制单元的主要功能是完成业务转发、本节点的部件管理、无线链路监测控制、路由控制；业务处理单元的主要功能是完成其他节点业务的接收及与本节点业务合并后的业务封装、拆装；收发单元的主要功能是完成调制解调、频率变换、信号放大等功能，其可支持300MHz～40GHz频段的无线信号收发；

对于关口节点，控制单元的主要功能是完成业务汇聚转发、本节点的部件管理、无线链路监测控制、路由控制；业务处理单元的主要功能是完成各相关节点业务的接收、业务合并汇聚、拆装；收发单元的主要功能是调制解调、频率变换、信号放大等功能，其可支持300MHz～40GHz频段的无线信号收发。

在控制单元的控制下，业务处理单元将封装好的业务送到收发单元中，收发单元完成调制解调、频率变换、信号放大后，将微波信号(300MHz～40GHz)送到相应频段的天线。

本发明的上述Mesh数字微波通信系统架构进行业务传递的方法，其较佳的具体实施方式是，节点在进行业务传输前，首先进行链路状态监测、最佳路由判断及切换，选择最佳链路并通过该链路进行业务传递。其中，关口节点在进行业务传输前，还对需传递的业务类型及业务流量进行动态调整。当节点检测到所述链路阻断告警或者误码告警低于设定的门限值后，在该节点的可用路由表中，选择一个优选的路由重新建立通信链路。其中的可用路由表在初始状态下，由网管系统下发到各个节点，该节点在正常通信过程中，每隔一定时间检测其它链路状况，当检测到该链路阻断告警或者误码告警高于设定的门限值时，则判断为好路由，并将该链路加入到路由表中，并通过管理通道将更新的路由表通知网管系统。

具体的实现方式是：

在传统的点对点数字微波通信设备(频段可支持300MHz～40GHz)中增加具有Mesh功能的组网控制功能部件，实现路由的动态调整；增加业务汇聚、切换功能部件，实现业务流量的动态调整。根据设备承载的功能的不同，将相应的节点设备定义为关口节点、中继节点、接入节点，相应的节点组合在一起，将点对点数字微波通信系统拓展为一个具有架构可动态拓展、容量可动态调整的点对点、点对多点的混合网络。

每个节点自动维护着一个可用路由表，在初始状态下，由网管系统下发各个节点的初始路由表，每个节点在正常通信过程中，每隔一定时间检测其它通路的无线链路状况，包括但不限于链路的信噪比、链路误码、链路电平等，一旦检测到该链路高于相应的门限，判断为好路由，将该链路加入路由表中，并通过管理通道将更新路由通知网管系统；当节点一旦检测到的链路阻断告警或者误码告警低于一定门限后，立即在可用路由表中选择一个优选的路由进行正常通信。

各节点将会维护一个网管系统下发的链路调整参数二维表，其中一维为各种链路参数(包括但不限于误码门限、信噪比门限、电平门限等参数)，另一维为不同环境条件(包括但不限于雨天、风天、雪天等参数)，该表用于该节点在探测到外界环境变化后，自适应调整链路参数。

本发明的工作流程是：接入节点根据监测到的链路状态，选择一个最强的微波空中链路将相应的业务(E1/T1/STM1电路业务或IP数据业务)传送到中继节点或关口节点，中继节点将接入节点及本节点产生的业务合并后发到下一个中继节点或关口节点，关口节点将各中继节点或接入节点传过来的业务汇聚发送到核心网络中，或者将相应的节点的业务转发给其它节点。网络管理平台通过核心网络连接到关口节点，关口节点通过相应的管理通道在中继节点的协助下，将相应的控制信息转发到相应的节点。

本发明的优点在于，支持非视距传输(Non Line Of Site)，所有的路径同时可用，点到点，点到网关最佳路径自动选择，分布式结构，每个节点故障对网络影响的风险最低，自动规避阻塞和故障，多网关支持负载均衡和冗余，网络拓扑变化时更新路由自动进行拓扑维护，与传统的数字微波成环网络相比，网络的传输容量大大增加，支持全IP数据传输。

本发明还可以提供多路径和冗余保护：快速收敛、较短的数据开销和高的数据流量、灵活的判断链路质量变化和适应容量变化，以优化保证用户的数据流量，多层的网中网(Mesh)QoS方案可以保证声音和图像的优先级，优化了视频在微波网中网传输，自适应无线路由协议结合点对点数字微波设备可以实现微波网中网应用，将3层握手协议应用在链路故障检测，路由收敛时间在1S以内。

本发明中选择最佳路由的方法是：选择路由是要考虑链路质量和容量、要适应链路质量和容量的改变、最大化保证用户的流量和减少延时、减少路由的开销—改善网络容量，对于高频微波链路要考虑天气因素，这样可以在链路出现故障以前提前选择路由，并可以避免路由振荡、支持非视距传输(Non Line Of Site)、所有的路径同时可用，点到点、点到网关最佳路由自动选择、分布式结构，每个节点故障对网络影响的风险最低、自动规避阻塞和故障、多网关支持负载均衡和冗余、网络拓扑变化时更新路由自动进行拓扑维护、比传统的数字微波成环网络，网络的传输容量大大增加、支持全IP数据传输或IP与TDM混合信号传输。

本发明的Mesh数字微波通信系统架构及业务传递的方法，将广泛应用于有线网络中、WLAN中的利用Mesh动态组网技术与传统的点对点数字微波传输系统进行有机的结合，可实现网络架构的动态扩展、网络路由的动态变更，可解决微波通信中的视距传输限制，实现了微波通信过程中容量的动态调整。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种Mesh数字微波通信系统架构，其特征在于，包括数字微波传输系统，所述数字微波传输系统包括核心网络，所述核心网络连接有多个节点，所述核心网络与多个节点之间及多个节点相互之间通过Mesh网络技术进行动态组网，所述核心网络为有线网络或无线网络。

2、根据权利要求1所述的Mesh数字微波通信系统架构，其特征在于，所述节点包括关口节点、中继节点、接入节点。

所述接入节点通过路由动态选择，选择一个最佳链路并通过该链路将本地业务传递给中继节点，所述中继节点将所述接入节点传来的业务合并本节点的业务一并发给关口节点，关口节点汇聚所接收到的节点的业务传输到所述核心网络。

3、根据权利要求2所述的Mesh数字微波通信系统架构，其特征在于，所述的关口节点、中继节点、接入节点分别包括收发单元、业务处理单元、控制单元；

所述控制单元用于实现路由选择、切换以及业务类型控制、网络管理的功能；所述业务处理单元用于实现数据业务的封装及组合；所述收发单元用于实现空中微波的收发处理。

4、根据权利要求3所述的Mesh数字微波通信系统架构，其特征在于，所述数据业务包括E1/T1电路型、IP分组型业务中的至少一种；所述收发单元为室外单元，其工作频段为300MHz～40GHz。

5、根据权利要求2所述的Mesh数字微波通信系统架构，其特征在于，所述关口节点还具有所述中继节点和接入节点的功能；所述中继节点还具有接入节点的功能。

6、一种权利要求1至5任一项所述的Mesh数字微波通信系统架构进行业务传递的方法，其特征在于，所述节点在进行业务传输前，首先进行链路状态监测、最佳路由判断及切换，选择最佳链路并通过该链路进行业务传递。

7、根据权利要求6所述的业务传递的方法，其特征在于，所述关口节点在进行业务传输前，还对需传递的业务类型及业务流量进行动态调整。

8、根据权利要求6所述的业务传递的方法，其特征在于，当所述节点检测到所述链路阻断告警或者误码告警低于设定的门限值后，在该节点的可用路由表中，选择一个优选的路由重新建立通信链路。

9、根据权利要求8所述的业务传递的方法，其特征在于，所述可用路由表在初始状态下，由网管系统下发到所述节点，该节点在正常通信过程中，每隔一定时间检测其它链路状况，当检测到该链路阻断告警或者误码告警高于设定的门限值时，则判断为好路由，并将该链路加入到路由表中，并通过管理通道将更新的路由表通知网管系统；

所述链路状况包括以下至少一种状况：链路的信噪比、链路误码、链路电平。

10、根据权利要求6至9任一项所述的业务传递的方法，其特征在于，所述节点维护有一张网管系统下发的链路调整参数二维表，其中一维为多种链路参数；另一维为多种环境条件；

所述多种链路参数包括以下至少一种参数：误码门限、信噪比门限、电平门限；

多种环境条件包括以下至少一种条件：雨天、风天、雪天；

所述链路调整参数二维表根据所述节点探测到的链路参数或环境条件的变化进行调整。

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