CN103957023A - 3g信号的收发设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3G信号的收发设备，包括若干个基站，所述基站包括上传传输模块，用于数据的上传，上传传输模块中设置有分时复用模块和带宽分配模块；下载传输模块，用于数据的下载，下载传输模块中设置有数据缓冲区；CPU模块，用于控制数据的传输，CPU模块中设置有A/D转换模块、封装模块和时钟模块；安全模块，用于数据传输过程中的加密和解密；相邻两个基站之间还设置有中继模块，中继模块与CPU模块相连。本发明还公开了一种3G信号的收发方法，CPU模块对数据进行处理，并使用传输通道进行传输。本发明能够改进现有技术的不足，提高了整个硬件网络的平均利用率，减少网络堵塞问题发生的几率。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其是一种3G信号的收发设备和方法。
背景技术
随着我国无线通讯网络的普及和发展，3G通讯技术的应用越来越多。3G通讯技术依靠其高速的传输速度给用户带来的非同寻常的上网体验。但是，由于3G信号的数据流量大，这就对传输3G信号的系统带来了繁重的运算负担，在数据量突然变大的情况下，有可能出现网络堵塞的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种3G信号的收发设备，能够改进现有技术的不足，提高了整个硬件网络的平均利用率，减少网络堵塞问题发生的几率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种3G信号的收发设备，包括若干个基站，所述基站包括
上传传输模块，用于数据的上传，上传传输模块中设置有分时复用模块和带宽分配模块；
下载传输模块，用于数据的下载，下载传输模块中设置有数据缓冲区；
CPU模块，用于控制数据的传输，CPU模块中设置有A/D转换模块、封装模块和时钟模块；
安全模块，用于数据传输过程中的加密和解密；
相邻两个基站之间还设置有中继模块，中继模块与CPU模块相连。
作为优选，所述上传传输模块与下载传输模块的预设带宽比为1:10。
作为优选，所述安全模块与CPU模块并行设置。
一种使用上述3G信号的收发设备进行3G信号收发的方法， CPU模块通过下载传输模块接收到信号数据，同时使用2G通讯通道接收特征信息，首先使用安全模块进行解密，然后使用A/D转换模块进行解调，形成数据链条，CPU模块对数据链条进行处理；CPU模块对需要发出的数据，段提取每一段的特征信息，并使用封装模块对每个数据块进行重新封装，安全模块对封装后的数据块和特征信息进行加密，加密后的数据块通过上传传输模块发出，加密后的特征信息通过2G通讯通道发出。
作为优选，在数据上传和下载的过程中，CPU模块对上传传输模块和下载传输模块的带宽占用率进行实时监控，若下载传输模块的带宽占用率超过设定阈值，带宽分配模块对上传传输模块的带宽进行重新分配，将上传传输模块的部分带宽临时划分为复用区域，分时复用模块对临时划分的复用区域进行分时复用，时钟模块对复用时段进行控制。
作为优选，当上传传输模块的带宽占用率达到100%时，上传传输模块不再向下载传输模块贡献带宽，下载传输模块使用数据缓冲区对等待传输的数据进行缓冲处理。
作为优选，当数据缓冲区出现溢出后，本基站的CPU模块向相邻基站的CPU模块发出请求，若相邻基站存在空闲带宽，则CPU模块对请求进行答复，中继模块将带宽占用率高的一端的数据项带宽占用率低的一端传输。
作为优选，中继模块对传输数据的来源地址和目标地址进行标记。
作为优选，安全模块采用hash函数对数据进行编译，对编译后的数据进行傅里叶变换，然后使用时间标记作为随机数，使用椭圆曲线算法进行加密。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过对数据进行分段封装，通过2G网络对数据的特征信息进行传输，提高了数据封装时的压缩率，减轻了3G网络的传输负担。在实际使用过程中，由于上传数据量大大小于下载数据量，所以将上传带宽进行选择性的分时复用，可以极大地提高整个网络带宽的利用率，缓解网络数据堵塞的问题。与此同时，本发明还设置有数据缓冲区和联通相邻基站的中继模块，可以进一步对下载数据的短暂高峰进行缓冲。安全模块的加密方式与现有技术相比，加密时间短，破解时间长。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的硬件原理图。
图2是本发明一个具体实施方式的方法流程图。
图中：1、基站；2、上传传输模块；3、分时复用模块、4、带宽分配模块、5、下载传输模块；6、数据缓冲区；7、CPU模块；8、A/D转换模块；9、封装模块；10、时钟模块；11、中继模块；12、安全模块。
具体实施方式
参照图1，一种3G信号的收发设备，包括若干个基站1，所述基站1包括
上传传输模块2，用于数据的上传，上传传输模块2中设置有分时复用模块3和带宽分配模块4；
下载传输模块5，用于数据的下载，下载传输模块3中设置有数据缓冲区6；
CPU模块7，用于控制数据的传输，CPU模块7中设置有A/D转换模块8、封装模块9和时钟模块10；
安全模块12，用于数据传输过程中的加密和解密；
相邻两个基站1之间还设置有中继模块11，中继模块11与CPU模块7相连。
值得注意的是，所述上传传输模块2与下载传输模块5的预设带宽比为1:10。
值得注意的是，所述安全模块7与CPU模块7并行设置。
一种使用上述3G信号的收发设备进行3G信号收发的方法，CPU模块7通过下载传输模块5接收到信号数据，同时使用2G通讯通道接收特征信息，首先使用安全模块12进行解密，然后使用A/D转换模块8进行解调，形成数据链条，CPU模块7对数据链条进行处理；CPU模块7对需要发出的数据，段提取每一段的特征信息，并使用封装模块9对每个数据块进行重新封装，安全模块12对封装后的数据块和特征信息进行加密，加密后的数据块通过上传传输模块2发出，加密后的特征信息通过2G通讯通道发出。
值得注意的是，在数据上传和下载的过程中，CPU模块7对上传传输模块2和下载传输模块5的带宽占用率进行实时监控，若下载传输模块3的带宽占用率超过设定阈值，带宽分配模块4对上传传输模块2的带宽进行重新分配，将上传传输模块2的部分带宽临时划分为复用区域，分时复用模块3对临时划分的复用区域进行分时复用，时钟模块10对复用时段进行控制，其中阈值设定为85%，复用区域占用上传传输模块2的带宽比例为80%。
值得注意的是，当上传传输模块2的带宽占用率达到100%时，上传传输模块2不再向下载传输模块5贡献带宽，下载传输模块3使用数据缓冲区6对等待传输的数据进行缓冲处理。
值得注意的是，当数据缓冲区6出现溢出后，本基站的CPU模块7向相邻基站的CPU模块7发出请求，若相邻基站存在空闲带宽，则CPU模块7对请求进行答复，中继模块11将带宽占用率高的一端的数据项带宽占用率低的一端传输。
值得注意的是，中继模块11对传输数据的来源地址和目标地址进行标记。
值得注意的是，安全模块12采用hash函数对数据进行编译，对编译后的数据进行傅里叶变换，然后使用时间标记作为随机数，使用椭圆曲线算法进行加密。
其工作原理为：本发明通过对数据进行分段封装，通过2G网络对数据的特征信息进行传输，提高了数据封装时的压缩率，减轻了3G网络的传输负担。在实际使用过程中，由于上传数据量大大小于下载数据量，所以将上传带宽进行选择性的分时复用，可以极大地提高整个网络带宽的利用率，缓解网络数据堵塞的问题。与此同时，本发明还设置有数据缓冲区和联通相邻基站的中继模块，可以进一步对下载数据的短暂高峰进行缓冲。安全模块的加密方式与现有技术相比，加密时间短，破解时间长。经过试验，本实施方式可以将一个1000个基站的网络堵塞的发生率由6次/百天降低至1次/百天，与此同时可以将整个网络的平均利用率由84%提高至97%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.3G信号的收发设备，包括若干个基站（1），其特征在于：所述基站（1）包括：
上传传输模块（2），用于数据的上传，上传传输模块（2）中设置有分时复用模块（3）和带宽分配模块（4）；
下载传输模块（5），用于数据的下载，下载传输模块（3）中设置有数据缓冲区（6）；
CPU模块（7），用于控制数据的传输，CPU模块（7）中设置有A/D转换模块（8）、封装模块（9）和时钟模块（10）；
安全模块（12），用于数据传输过程中的加密和解密；
相邻两个基站（1）之间还设置有中继模块（11），中继模块（11）与CPU模块（7）相连。
2.根据权利要求1所述的3G信号的收发设备，其特征在于：所述上传传输模块（2）与下载传输模块（5）的预设带宽比为1:10。
3.根据权利要求1所述的3G信号的收发设备，其特征在于：所述安全模块（7）与CPU模块（7）并行设置。
4.一种使用上述权利要求1-3中任意一项中3G信号的收发设备进行3G信号收发的方法，其特征在于：CPU模块（7）通过下载传输模块（5）接收到信号数据，同时使用2G通讯通道接收特征信息，首先使用安全模块（12）进行解密，然后使用A/D转换模块（8）进行解调，形成数据链条，CPU模块（7）对数据链条进行处理；CPU模块（7）对需要发出的数据，段提取每一段的特征信息，并使用封装模块（9）对每个数据块进行重新封装，安全模块（12）对封装后的数据块和特征信息进行加密，加密后的数据块通过上传传输模块（2）发出，加密后的特征信息通过2G通讯通道发出。
5.根据权利要求4所述的3G信号收发的方法，其特征在于：在数据上传和下载的过程中，CPU模块（7）对上传传输模块（2）和下载传输模块（5）的带宽占用率进行实时监控，若下载传输模块（3）的带宽占用率超过设定阈值，带宽分配模块（4）对上传传输模块（2）的带宽进行重新分配，将上传传输模块（2）的部分带宽临时划分为复用区域，分时复用模块（3）对临时划分的复用区域进行分时复用，时钟模块（10）对复用时段进行控制。
6.根据权利要求5所述的3G信号收发的方法，其特征在于：当上传传输模块（2）的带宽占用率达到100%时，上传传输模块（2）不再向下载传输模块（5）贡献带宽，下载传输模块（3）使用数据缓冲区（6）对等待传输的数据进行缓冲处理。
7.根据权利要求6所述的3G信号收发的方法，其特征在于：当数据缓冲区（6）出现溢出后，本基站的CPU模块（7）向相邻基站的CPU模块（7）发出请求，若相邻基站存在空闲带宽，则CPU模块（7）对请求进行答复，中继模块（11）将带宽占用率高的一端的数据项带宽占用率低的一端传输。
8.根据权利要求7所述的3G信号收发的方法，其特征在于：中继模块（11）对传输数据的来源地址和目标地址进行标记。
9.根据权利要求4所述的3G信号收发的方法，其特征在于：安全模块（12）采用hash函数对数据进行编译，对编译后的数据进行傅里叶变换，然后使用时间标记作为随机数，使用椭圆曲线算法进行加密。
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2014
- 2014-05-16 CN CN201410207586.9A patent/CN103957023A/zh active Pending
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