CN105578621A - 一种无线传输通信设备、方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线传输通信设备、方法及系统，其中设备用于建立基站与基站控制器之间的无线通信网络，包括处理模块、网络接口模块、通信加密解密模块、内存模块、第一无线通信模块、第二通信模块及天馈模块，网络接口模块，用于与基站或基站控制器连接，将基站或基站控制器发送的数据进行协议转换；通信加密解密模块，用于将网络接口模块进行协议转换后的数据进行加密或解密处理；第一无线通信模块，用于通过天馈模块接收其他无线传输装置发送的数据；第二无线通信模块，用于通过天馈模块将通信加密解密模块处理后的数据转发到其他无线传输通信设备。本发明解决了现有基站子系统施工难、成本高、环境破坏大、数据传输安全等问题。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体而言，涉及一种无线传输通信设备、方法及系统。
背景技术
蜂窝网络或移动网络(英语：Cellularnetwork)是一种移动通信硬件架构，分为模拟蜂窝网络和数字蜂窝网络。由于构成网络覆盖的各通信基地台的信号覆盖呈六边形，从而使整个网络像一个蜂窝而得名。常见的蜂窝网络类型有：GSM网络、CDMA网络、3G/4G网络、FDMA、TDMA、PDC、TACS、AMPS等。
蜂窝网络主要有以下三部分：移动站，基站子系统，网络子系统。移动站就是我们的网络终端设备，比如手机或者一些蜂窝工控设备。基站子系统(BSS)包括我们日常见到的移动基站(大铁塔)、无线收发设备、专用网络(一般是光纤)、无数的数字设备等等。我们可以把基站子系统看作是无线网络与有线网络之间的转换器。基站子系统由基站收发台BTS(BaseTransceiverStation)和基站控制器BSC(BaseStationController)构成。目前，基站收发台BTS和基站控制器BSC之间多采用有线连接，即通过光缆或者网线(RJ45)连接。这种网络连接方式，在广大农村偏远地区/山区或者城市居民区和商业区，工程施工难度较大，施工成本高，且对环境破坏极大。同时，基站的维护和工作状态实时和自动化监控难度大，维护效率很低。
发明内容
为解决现有大范围普及基站子系统造成的施工大、成本高且对环境影响大的技术缺陷，本发明通过一种无线传输通信设备实现了将现有基站子系统的有线传输方式切换为无线传输的方式，同时通过所述无线传输通信设备实现了对基站子系统传输数据的二次加密，提高了传输数据的安全性。
本发明提供了一种无线传输通信设备，用于建立基站与基站控制器之间的无线通信网络，所述无线传输通信设备包括通过处理模块控制的网络接口模块、通信加密解密模块、内存模块、第一无线通信模块、第二通信模块及天馈模块，
所述处理模块，用于查询所述无线通信网络的所述无线传输通信设备路由表，控制第一无线通信模块接收其他所述无线传输通信设备发送的数据，或控制第二通信模块向其他所述无线通信设备发送数据；
所述网络接口模块，用于提供与基站或基站控制器连接的接口，获取并将所述基站或所述基站控制器发送的数据进行协议转换；
所述通信加密解密模块，用于将所述网络接口模块进行协议转换后的数据进行加密或解密处理；
所述内存模块，用于存储所述无线通信网络中所述无线传输通信设备处理的数据；
所述第一无线通信模块，用于通过天馈模块接收其他所述无线传输设备发送的数据；
所述第二无线通信模块，用于表通过天馈模块向其他所述无线传输设备发送所述通信加密解密模块处理的数据。
进一步，所述无线传输通信设备还包括为所述无线传输通信设备及所述基站供电的电源，
所述电源模块，用于向通过所述网络接口模块与所述无线传输通信设备连接的所述基站供电，并根据检测到的所述基站电压状态信息切断所述基站电源，或通过所述第一无线通信模块及所述第二无线通信模块接收来自基站控制器的控制指令切断所述基站电源。
更进一步，所述无线传输通信设备还包括分别与所述电源装置、处理模块串口连接防雷电源装置保护电路。
进一步，所述无线传输通信设备还包括
摄像头接口模块，用于提供与摄像头连接的PoE接口，并对所述摄像头进行角度、焦距调节。
进一步，所述无线传输通信设备还包括
基站频谱分析模块，用于通过检测所述基站状态数据，并经所述通信加密解密模块处理后再通过所述第二通信模块发送到所述基站控制器。
进一步，第一无线通信模块及第二无线通信模块均采用5.8GHZ直接序列扩频技术。
进一步，所述无线传输通信设备还包括通过PCI接口连接闪存模块。
本发明还提供了一种无线传输通信方法，包括至少一个无线传输通信设备、基站、基站控制器，包括如下步骤：
部署分别与基站、基站控制器连接所述无线传输通信设备，利用至少一个所述无线传输通信设备建立无线通信网络；
通过所述无线传输通信设备获取并将基站发送的数据进行协议转换，将协议转换后的数据进行加密或解密处理；
将加密或解密处理后的数据通过所述无线网络发送转发到基站控制器。
进一步，该方法还包括
通过所述无线传输通信设备向所述基站供电，检测所述基站电压状态信息，根据所述基站电压状态信息切断所述基站电源。
进一步，将加密或解密处理后的数据通过所述无线传输通信设备建立的无线网络发送转发到基站控制器还包括
通过所述无线传输通信设备检测所述基站工作信号，并将所述无线网络发送到所述基站控制器。
本发明还提供了一种无线传输通信系统，包括基站、基站控制器、至少一个所述无线传输通信设备，其中，
所述无线传输通信设备通过所述网络接口模块与所述基站Abis接口或所述基站控制器Abis接口实现数据传输。
综上，本发明通过所述无线传输通信设备的设置实现了将基站子系统的有线数据传输切换为无线传输方式，降低了因基站与基站子系统有线传输成本高、施工难、环境破坏大的问题；通过所述无线传输通信设备实现了基座子系统传输数据的二次加密，提高了基座子系统数据传输的安全性；电源模块的设置实现了基站的供电，同通过基站频谱分析模块的设置检测基站的状态。
附图说明
图1为本发明所述的无线传输通信设备框图的结构示意图；
图2为本发明所述的无线传输通信方法的流程示意图；
图3为本发明所述的无线传输通信系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1所示为本发明所述的无线传输通信设备的结构示意图。如图1所示，所述无线传输通信设备，用于建立基站与基站控制器之间的无线通信网络，所述无线传输通信设备包括通过处理模块101控制的网络接口模块102、通信加密解密模块103、内存模块104、第一无线通信模块105、第二通信模块106及天馈模块107。
所述处理模块，用于查询所述无线通信网络的所述无线传输通信设备路由表，控制第一无线通信模块接收其他所述无线传输通信设备发送的数据，或控制第二通信模块向其他所述无线通信设备发送数据。
具体实施时，处理模块可选的采用QUALCOMMIPQ8066双核网络协处理器。
所述网络接口模块102，用于提供与基站或基站控制器连接的接口，获取并将所述基站或所述基站控制器发送的数据进行协议转换。
具体实施时，所述网络接口装置可选的包括与基站或基站控制器连接的接口、与接口连接的处理器，所述处理器将接口接收到的数据进行协议处理。
所述网络接口模块与所述基站或者所述基站控制器进行双向数据传输。现有的基站子系统中基站与基站控制器通过Abis接口进行有线连接，而Abis接口物理层使用速率为2048kbit/s的PCM链路，采用即E1传输方式。而本发明的目的在于通过所述无线传输通信设备实现现有基站子系统的无线传输。这两种方式采用的协议不同，因此本发明通过所述网络接口模块对数据进行协议转换。将所述无线传输通信设备从所述基站控制器(BSC)接收到的网络无线协议数据转换为符合基站网路协议的数据并发送给所述基站，或者把将从所述基站接收到的符合基站通信协议的数据转换为符合所述基站控制器的通信协议的数据。
所述通信加密解密模块103，用于将经所述网络接口模块进行协议转换后的数据进行加密或解密处理。具体实施时，所述通信加密解密模块可选的采用支持国密规范的TF32A09安全芯片。
所述内存模块104，用于存储所述无线通信网络中所述无线传输通信设备路由表。具体实施时内存模块可选的采用工业DDR内存，与处理模块通过过数据总线进行双向数据通信。
所述第一无线通信模块105，用于通过天馈模块接收其他所述无线传输通信设备发送的数据。所述第二无线通信模块106，用于通过天馈模块向其他所述无线传输设备发送所述通信加密解密模块处理后的数据。所述第一无线通信模块及所述第二无线通信模块均采用5.8GHZ直接序列扩频技术。
传统的长距离无线桥接数传设备采用的是2.4GHz/5.8GHz，其无线接收和无线发射均位于同一个无线频道，发送和接受信号需要竞争频道资源，导致两个节点之间的无线信号强度成倍衰减，远距离无线传输带宽衰减很快，远距离无线数据传输带宽衰减是100Mbps以下。
而5.8GHZ无线产品采用正交频分复用技术(OFDM)和点对多点、点对点的组网方式，单扇区的速率高达54Mbps。5.8GHZ的系统一般采用的直接序列扩频技术，它的信道较多且频率较高，所以抗干扰能力相对要强一些。同时它可以满足高带宽应用支持大量用户的需要——8个不重叠信道使部署的可扩展性和灵活性更高。因此，可以将8个接入点编成一组，提供高达433Mbit/s的共享吞吐量来支持同一地区的多个用户。这为没有部署无线局域网的用户、期待增加或扩展现有无线局域网的用户提供了最有价值的高性能网络选择。比如，目前已在市场初步部署的5.8GHz802.11.acWiFi网络，其无线带宽宽高达1300Mbit/s，已高于目前常用光纤传输速度1024Mbit/s，被称为无线“光纤”网络。同时5.8GHz也采用基于IP或基于电路的无线传输技术。基于IP的技术信令协议简单，实现容易，开销低，频谱利用率高，业务种类多，接口简单统一，升级容易，特别适合于非连接的数据传输业务；基于电路的技术时延小，适合于进行传统的语音传送和基于连接的传输业务。它的应用范围也很广，就频段而言，5.8GHz的设备可以用于城市或者郊区，5.8GHz无线接入的业务提供者可以是传统的运营商也可以是大型的企事业单位；就系统要求的传输环境而言，5.8GHz无线接入系统在采用比较低的调制效率时对信噪比的要求比较低可以满足一定的非可视传输要求。
具体实施时，所述第一通信模块为5.8GHzAP(英语：AccessPoint，访问接入点)模块。具体实施时，所述第二通信模块为5.8GHzClient模块。所述5.8GHzAP模块(即所述第一无线通信模块)接收其他无线传输通信设备的所述第二无线通信模块(即5.8GHzClient)的网络接入并将网络通信请求路由到远端的所述基站控制器实现所述无线传输通信设备的联网功能。
本发明所述的无线传输通信设备采用本发明的组网算法，保证所述无线传输通信设备的5.8GHzAP与其附近其他无线传输通信设备的所述第二无线通信模块(即5.8GHzClient)通信。且每个所述无线传输通信设备均工作于同的频道，与传统的无线桥接网络不同，实现了无线信号无衰减式的远距离传输。
本发明所述的无线传输通信设备，采用软件和硬件算法结合，实现了不同的所述无线传输通信设备的无线接收和发射位于不同的无线频道，不同频道信号之间干扰少，信号传输衰减少，通过远距离传输后，仍然能够保持600Mbps以上带宽。
所述无线传输通信设备还包括
电源模块108，用于向通过所述网络接口模块与所述无线传输模块连接的所述基站供电，并检测所述基站电压状态信息，根据电源状态信息切断所述基站电源，或通过所述第一无线通信模块及所述第二无线通信模块接收来自基站控制器的控制指令切断所述基站电源。所述无线传输通信设备还包括分别与电源模块、处理模块串口连接的防雷电源保护模块109。
具体实施时，电源模块可选的采用MAX71020芯片对所述基站实时供电((具体实施时MAX71020芯片通过继电器(英语：relay)对所述基站供电，并控制所述基站电源的开关))，并对所述基站的工作情况进行检测，当所述基站工作电压或者工作电流发出瞬时异常时，将异常信号发送至所述处理模块，所述处理模块控制电源中继模块对所述基站电源开/关进行远程控制。所述无线传输通信设备在恶劣天气(例如剧烈雷击等等)时，所述基站控制器向所述基站发送控制指令，提前远程关闭所述基站的供电，实现对所述基站的供电保护。
所述无线传输通信设备还包括
摄像头接口模块110，用于提供与摄像头连接的PoE接口，并对所述摄像头进行角度、焦距调节。
本发明所述的摄像头接口模块对摄像头实现供电并和摄像头进行双向数据通信，包括视频数据的实时传输和对摄像头的控制，包括摄像头角度，变焦等控制指令等。
目前，市场上的室外安防摄像头多支持PoE(PowerOverEthernet)接口，所述摄像头接口模块实现PoE支持。本发明所述无线传输通信设备和摄像头之间采用视频传输实时流媒体协议RTSP(英语：RealTimeStreamingProtocol)。
所述无线传输通信设备还包括
基站频谱分析模块111，用于检测所述基站状态数据，并经所述通信加密解密模块处理后再通过所述第二通信模块发送到所述基站控制器。
具体实施时，所述基站频谱分析模块可选的采用AV5252TD-LTE。对所述基站输出功率、占用带宽、信道/邻道功率、信号质量等状态数据进行测量分析，执行全面的发射机和接收机测试任务；另外还可以根据用户需求，随意的配置上行信道及信道参数并支持HARQ数字反馈接口，可以充分验证所述基站的接收机性能。所述基站频谱分析模块还可选的周期性地对所述基站及其周围发射和接受信号进行实时监测和分析，并将结果通过本发明所述无线传输通信设备组建的无线网络实时发送至所述基站控制器(BSC)。
所述无线传输通信设备还包括通过PCI接口与所述处理模块连接闪存模块112。具体实施时，所述闪存模块(英语：Flash)采用工业级闪存模块，通过PCI数据接口与处理模块进行双向数据通信。
如图2所述，本发明还提供了一种无线传输通信方法，包括至少一个无线传输通信设备、基站、基站控制器。该方法包括如下步骤：
S1、部署分别与基站、基站控制器连接所述无线传输通信设备，利用至少一个所述无线传输通信设备建立无线通信网络；
S2、通过所述无线传输通信设备获取并将基站发送的数据进行协议转换，将协议转换后的数据进行加密或解密处理；
S3、将加密或解密处理后的数据通过所述无线网络发送转发到基站控制器。
进一步，S2还包括
S21通过所述无线传输通信设备向所述基站供电，检测所述基站电压状态信息，根据所述基站电压状态信息切断所述基站电源。
进一步，S3将加密或解密处理后的数据通过所述无线传输通信设备建立的无线网络发送转发到基站控制器还包括
通过所述无线传输通信设备检测所述基站工作信号，并将所述无线网络发送到所述基站控制器。
所述基站工作信号包括基站输出功率、占用带宽、信道/邻道功率、信号质量等指标。另外所述无线传输通信设备可以根据用户需求，随意的配置上行信道及信道参数并支持HARQ数字反馈接口，可以充分验证所述基站的接收机性能。所述无线传输通信设备周期性地对基站及其周围发射和接收信号进行实时监测和分析，并将结果实时发送至基站控制器。
本发明还提供了一种无线传输通信系统。如图3所示，所述无线传输通信系统包括基站10、基站控制器20、至少一个所述无线传输通信设备30。
其中，
所述无线传输通信设备通过所述网络接口模块与所述基站Abis接口或所述基站控制器Abis接口实现数据传输。
至少一个所述无线传输通信设备通过第一无线通信模块、第二无线通信模块实现组建无线网络。所述基站、所述基站控制器均通过本发明所述的无线传输通信设备的通信。所述基站通过所述无线传输通信设备实现与所述无线网络中下一个与其无线连接的所述无线传输通信设备的通信，以此类推，将所述基站数据发送到所述基站控制器。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无线传输通信设备，用于建立基站与基站控制器之间的无线通信网络，其特征在于，处理模块、网络接口模块、通信加密解密模块、内存模块、第一无线通信模块、第二通信模块及天馈模块，
所述处理模块，用于查询所述无线通信网络的所述无线传输通信设备路由表，控制第一无线通信模块接收其他所述无线传输通信设备发送的数据，或控制第二通信模块向其他所述无线通信设备发送数据；
所述网络接口模块，用于提供与基站或基站控制器连接的接口，获取并将所述基站或所述基站控制器发送的数据进行协议转换；
所述通信加密解密模块，用于将所述网络接口模块进行协议转换后的数据进行加密或解密处理；
所述内存模块，用于存储所述无线通信网络中所述无线传输通信设备路由表；
所述第一无线通信模块，用于通过天馈模块接收其他所述无线传输通信设备发送的数据；
所述第二无线通信模块，用于通过天馈模块向其他所述无线传输通信设备发送所述通信加密解密模块处理的数据。
2.根据权利要求1所述的无线传输通信设备，其特征在于，所述第一无线通信模块及所述第二无线通信模块均采用5.8GHZ直接序列扩频技术。
3.根据权利要求1所述的无线传输通信设备，其特征在于，所述无线传输通信设备还包括为所述无线传输通信设备及所述基站供电的电源模块，
所述电源模块，用于向通过所述网络接口模块与所述无线传输通信设备连接的所述基站供电，并检测所述基站电压异常状态信息，根据所述基站电压异常状态信息自动切断所述基站电源，或通过所述第一无线通信模块及所述第二无线通信模块接收来自所述基站控制器的控制指令切断所述基站电源。
4.根据权利要求3所述的无线传输通信设备，其特征在于，所述无线传输通信设备还包括分别与电源模块、处理模块串口连接的防雷电源保护模块。
5.根据权利要求1所述的无线传输通信设备，其特征在于，所述无线传输通信设备还包括
摄像头接口模块，用于提供与摄像头连接的PoE接口，并对所述摄像头进行角度、焦距调节。
6.根据权利要求1所述的无线传输通信设备，其特征在于，所述无线传输通信设备还包括
基站频谱分析模块，用于通过检测所述基站状态数据，并经通信加密解密模块处理后经所述第二通信模块发送到所述基站控制器。
7.根据权利要求1所述的无线传输通信设备，其特征在于，所述无线传输通信设备还包括通过PCI接口与所述处理模块连接闪存模块。
8.一种无线传输通信方法，包括至少一个权利要求1至7中任一项所述的不同频段的无线传输通信设备、基站、基站控制器，其特征在于，包括如下步骤：
部署分别与基站、基站控制器连接所述无线传输通信设备，利用至少一个所述无线传输通信设备建立无线通信网络，；
通过所述无线传输通信设备获取并将基站发送的数据进行协议转换，将协议转换后的数据进行加密或解密处理；
将加密或解密处理后的数据通过所述无线网络发送转发到基站控制器。
9.根据权利要求8所述的无线传输通信方法，其特征在于，该方法还包括
通过所述无线传输通信设备向所述基站供电，检测所述基站电压异常状态信息，根据所述基站异常电压状态信息切断所述基站电源，或通过所述第一无线通信模块及所述第二无线通信模块接收来自基站控制器的控制指令切断所述基站电源。
10.根据权利要求8所述的无线传输通信方法，其特征在于，将加密或解密处理后的数据通过所述无线传输通信设备建立的无线网络发送转发到基站控制器还包括
通过所述无线传输通信设备检测所述基站工作信号，并将所述无线网络发送到所述基站控制器。
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| CN105578621B (zh) | 2019-06-07 |
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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