CN107979833A - 一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端 - Google Patents

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祝朝政
董昌智
郑翔
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Abstract

本发明公开了一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，包括调度系统和硬件设备；所述调度系统包括服务生成系统、信号管理系统和信号接入系统；所述硬件设备包括PDT通信模块读卡口、LET通信模块读卡口、北斗系统通信芯片读卡口、自组网通信模块读卡口、短波卫星通信模块读卡口、音量调控按键、网络选择按键、屏幕启动按键、触摸控制屏幕和内置天线。该通信设备是一种可以集成多种通信网络方式的移动通信设备，通过调度系统的统一调度，自适应选择当前最优的可通信网络方式；支持在复杂网络环境中，最大程度上利用了环境中的通信资源，可以较好的应对紧急情况下的通信问题。

Description

一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体是一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端。
背景技术
异构网络是一种连接具有不同的操作系统和协议的计算机或设备的网络。也就是说，异构网络(Heterogeneous Network）是一种网络的类型，由不同制造商生产的计算机、网络设备和系统组成的，大部分情况下运行在不同的协议上支持不同的功能或应用。
现有技术一般采用单一网络，单一网络通信状况较差时容易出现信号丢失的情况，无法应对紧急情况下的通信问题。因此，本发明提供一种集成多种异构网络的通信设备。将不同类型的网络信号，通过网关连接到核心网，由核心管理设备进行信号的选择，最终将多种网络融合成为一个整体，提供一种可行流畅的通信方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，包括调度系统和硬件设备；所述调度系统包括服务生成系统、信号管理系统和信号接入系统；
服务生成系统，基于当前信号状态生成可行的通信服务，包括：短报文，长报文，语音通信，视频通信；
信号管理系统，整合当前网络的通信资源，为用户所选择的通信方式提供可行的通信服务；
信号接入系统，有该通信设备在各异构网络中的统一标识，通过多种网关与各个网络运营商的通信网络相连接，获取当前网络中能够提供的网络信号，包括PDT、LET、北斗、自组网和短波卫星，通过各自的通信模块解析各种协议，对上提供解析后的信号帧供信号管理系统调用。
作为本发明进一步的方案：所述硬件设备包括PDT通信模块读卡口、LET通信模块读卡口、北斗系统通信芯片读卡口、自组网通信模块读卡口、短波卫星通信模块读卡口、用于控制语音通信音量的音量调控按键、用于手动选择承载网络中可用网络类型的网络选择按键、用于启动触摸控制屏幕的屏幕启动按键、用于显示当前可用通信方式的触摸控制屏幕、用于增大信号输入端的强度的内置天线。
作为本发明进一步的方案：还包括壳体，所述PDT通信模块读卡口、LET通信模块读卡口、北斗系统通信芯片读卡口、自组网通信模块读卡口、短波卫星通信模块读卡口、音量调控按键、网络选择按键、屏幕启动按键和触摸控制屏幕均设于壳体上，所述内置天线设于壳体内部。
作为本发明进一步的方案：还包括推盖，所述推盖滑动安装在壳体上。
作为本发明进一步的方案：所述信号管理系统包括信号调控执行模块、服务总线和低延迟事件服务模块，信号管理系统检查信号接入系统提供的信息帧是否正确，对各种网络当前的状态进行流量监测，从而选择和使用异构网络当前的可用信号；
信号调控执行模块，承载服务生成系统生成的服务流程，进行数据处理和故障恢复，选择和使用异构网络当前的可用信号；服务总线，采用包括分布式处理、智能路由与动态数据转化的方法，利用不同协议支持异构应用及服务之间通信，对各种网络当前的状态进行流量监测；低延迟事件服务模块，基于事件驱动的异步通信调用、处理复杂的网络信号帧、增加系统对高吞吐量与低延迟通信服务事件的支持。
作为本发明进一步的方案：所述调度系统的使用方法包括以下步骤：
s1：进行整合当前网络的通信资源，按照优先级来提供可行的通信方式；
s2：:对当前网络环境接收的信号进行通信协议的解析，通过该类型网络网卡与通信网络相连接，获取当前网络中能够提供的网络信号，通过各自的通信模块解析各种协议，对上提供解析后的信号帧供信号管理系统调用，以提供相应服务；
s3：根据当前种类网络环境下为使用者提供可用的通信服务，包括短报文，长报文，语音通信，视频通信。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该集成多种异构网络的通信设备设计合理，具有以下优点：
一、该通信设备具有高效利用频谱资源，自动组网方式，其业务功能丰富，可扩展，向后兼容，同时系统和终端成本较低；
二、该通信设备提供多个独立的子网间的连接服务，可以使用在数据链路层和物理层协议完全不同的网络互连中。该设备根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳通信网络；
三、该设备是异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，通过调度系统的统一调度，自适应选择当前最优的可通信网络方式；
四、该通信设备以IP网融合PDT，LET，北斗，自组网，短波卫星等各种异构网，支持在复杂网络环境中，最大程度上利用了环境中的通信资源，实现在异构网络中多跳传输信息，避免了单一网络通信状况较差时出现信号丢失的情况；
五、该设备可以较好的应对紧急情况下的通信问题，成为一种常备的应急通信方式，较大程度上方便了使用者对应急通信的布控。
附图说明
图1为本发明调度系统的原理结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明调度系统的工作流程结构示意图。
其中：1.1-服务生成系统；1.2-信号管理系统；1.3-信号接入系统；1.4-信号调控执行模块；1.5-服务总线；1.6-低延迟事件服务模块；2.1- PDT通信模块读卡口；2.2- LET通信模块读卡口；2.3-北斗系统通信芯片读卡口；2.4-自组网通信模块读卡口；2.5-短波卫星通信模块读卡口；2.6-音量调控按键；2.7-网络选择按键；2.8-屏幕启动按键；2.9-触摸控制屏幕；2.10-内置天线；2.11-推盖。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-3，一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，包括调度系统和硬件设备；所述调度系统包括服务生成系统1.1、信号管理系统1.2和信号接入系统1.3；
服务生成系统1.1，基于当前信号状态生成可行的通信服务，包括：短报文，长报文，语音通信，视频通信；
信号管理系统1.2，整合当前网络的通信资源，为用户所选择的通信方式提供可行的通信服务，包括信号调控执行模块1.4、服务总线1.5和低延迟事件服务模块1.6，信号管理系统1.2检查信号接入系统提供的信息帧是否正确，对各种网络当前的状态进行流量监测，从而选择和使用异构网络当前的可用信号；
信号调控执行模块1.4，承载服务生成系统生成的服务流程，进行数据处理和故障恢复，选择和使用异构网络当前的可用信号；服务总线1.5，采用包括分布式处理、智能路由与动态数据转化的方法，利用不同协议支持异构应用及服务之间通信，对各种网络当前的状态进行流量监测；低延迟事件服务模块1.6，基于事件驱动的异步通信调用、处理复杂的网络信号帧、增加系统对高吞吐量与低延迟通信服务事件的支持；
信号接入系统1.3，有该通信设备在各异构网络中的统一标识，通过多种网关与各个网络运营商的通信网络相连接，获取当前网络中能够提供的网络信号，包括PDT、LET、北斗、自组网和短波卫星，通过各自的通信模块解析各种协议，对上提供解析后的信号帧供信号管理系统调用；
如图3所示，调度系统工作时，包括以下步骤：
s1：进行整合当前网络的通信资源，按照优先级来提供可行的通信方式；
s2：:对当前网络环境接收的信号进行通信协议的解析，选择该类型网络网卡与通信网络相连接，获取当前网络中能够提供的网络信号，通过各自的通信模块解析各种协议，对上提供解析后的信号帧供信号管理系统调用，以提供相应服务；
系统自检并启动后检测各种网络信号强度，首先判断LET信号是否足够强，若LET信号足够强，则选择SIM卡拨号联网，若LET信号不够强，则判断PDT信号是否足够强，若PDT信号足够强，则选择PDT频段调频拨号联网，若PDT信号不足够强，则判断北斗信号是否足够强，若北斗信号足够强，则选择连通北斗信号拨号联网，若北斗信号不足够强，则判断自组网信号是否足够强，若自组网信号足够强，则选择短波通信拨号联网，若自组网信号不足够强，则输出系统无法提供可用服务；
s3：根据当前种类网络环境下为使用者提供可用的通信服务，包括短报文，长报文，语音通信，视频通信。
所述硬件设备包括壳体、PDT通信模块读卡口2.1、LET通信模块读卡口2.2、北斗系统通信芯片读卡口2.3、自组网通信模块读卡口2.4、短波卫星通信模块读卡口2.5、用于控制语音通信音量的音量调控按键2.6、用于手动选择承载网络中可用网络类型的网络选择按键2.7、用于启动触摸控制屏幕的屏幕启动按键2.8、用于显示当前可用通信方式的触摸控制屏幕2.9、用于增大信号输入端的强度的内置天线2.10、以及推盖2.11；所述PDT通信模块读卡口2.1、LET通信模块读卡口2.2、北斗系统通信芯片读卡口2.3、自组网通信模块读卡口2.4、短波卫星通信模块读卡口2.5、音量调控按键2.6、网络选择按键2.7、屏幕启动按键2.8和触摸控制屏幕2.9均设于壳体上，所述内置天线2.10设于壳体内部，所述推盖2.11上下滑动安装在壳体上；
PDT通信模块读卡口2.1，用于读取PDT通信集成模块在承载网络中接收解调网络信号后输出的信息帧；
LET通信模块读卡口2.2，用于读取LET通信集成模块（内含SIM卡）在承载网络中接收解调网络信号后输出的信息帧；
北斗系统通信芯片读卡口2.3，用于读取北斗系统通信集成模块在承载网络中接收解调网络信号后输出的信息帧；
自组网通信模块读卡口2.4，用于读取自组网通信集成模块在承载网络中接收解调网络信号后输出的信息帧；
短波卫星通信模块读卡口2.5，用于读取短波卫星通信集成模块在承载网络中接收解调网络信号后输出的信息帧；
音量调控按键2.6，用于控制语音通信的音量；
网络选择按键2.7，用于手动选择承载网络中的可用网络类型，在PDT，LET，北斗，自组网，短波卫星信号之间进行跳转；
屏幕启动按键2.8，用于启动触摸控制屏幕；
触摸控制屏幕2.9，用于显示当前可用通信方式，当通信环境较差时，只可以发送短报文，当通信环境较好时，可以进行语音通信、视频通信；
内置天线2.10，用于增大信号输入端的强度；
推盖2.11，用于遮盖保护异构网络各网络读卡口；
其中：
PDT标准：采用TDMA（双时隙）多址方式、12.5KHz信道间隔、4FSK调制方式、数据传输速率为9.6Kb/s；在满足基本业务的同时，增加了同播、动态频率资源管理等功能；
LET标准：采用的EPS系统，APN的值作PDN网络的标识，PDN GW位于EPC和PDN的边界。为了给相同IP地址的UE提供具有不同QoS保障的业务，如视频通话，移动电视等，需要在UE和PDN之间建立一个或多个Dedicated EPS Bear；
自组网标准：采用通信频段为ISM公用频段（315Mhz、433Mhz、868Mhz、915Mhz、2.4G），调制方式采用FSK/GFSK，传输速率达到1200bps-115200bps，发射功率常见为20mW-100mW，网络容量为1000个节点以上，中继路由深度达到13级以上，网络快速构建能力达到200个节点组网用时1小于15分钟；
北斗系统标准和短波卫星标准：采用北斗移动通信一体化芯片进行信号的调制解调；短波通信采用目前较为成熟先进的军队短波通信芯片；
通信设备统一标识：为了在通信设备在不同种类网络中跳转变换时能够正确识别设备，调度系统在异构网络的各协议之上统一了通信设备的标志，用于拨号时通过协议对应关系找到该设备或在自组网时区分各节点；
本发明采用自适应算法的最优调度：网状异构网络，每个节点都拥有多条备用路径，且网络可实现自维护、自修复，更好地适应各种复杂、多变的现场环境，根据负载网络状况选择合适的通信网络种类，LTE的优先级最高，其余依次为PDT，北斗，自组网，短波卫星，从而保证只要网络；自动组网，该设备之间采用免现场设置、全智能自动路由、无路由级数限制、无需额外增加中继的组网方式，通过多跳传输信号，使信息能够以最优状态通过环境复杂的网络；采用半双工无线通讯方式，可实现重点用户监控、异常故障报警等。
本发明的工作原理是：整个通信设备的调度系统，包括自适应服务管理系统、信号管理系统、信号接入系统和服务生成系统。自适应服务管理系统通过整合当前网络的通信资源，为用户所选择的通信方式提供可行的通信服务；信号管理系统包括低延迟事件服务模块、服务总线、信号调控执行模块,信号管理系统检查信号接入系统提供的信息帧是否正确，对各种网络当前的状态进行流量监测，从而选择和使用异构网络当前的可用信号；信号接入系统通过多种网关与各个网络运营商的通信网络相连接，获取当前网络中能够提供的网络信号，包括PDT，LET，北斗，自组网，短波卫星，通过各自的通信模块解析各种协议，对上提供解析后的信号帧供信号管理系统调用；服务生成系统基于当前信号状态生成可行的通信服务，包括短报文，长报文，语音通信，视频通信。在应急复杂环境下，若没有LTE、北斗信号等覆盖，这时候可以采用PDT或自组网的通信方式实现各个工作人员间的信息共享。基于此本发明提供一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，通过调度系统的统一调度，自适应选择当前最优的可通信网络方式。使其最低支持短报文，最高支持音视频数据等信息传输。该通信设备具有高效利用频谱资源，自动组网方式，其业务功能丰富，可扩展，向后兼容，同时系统和终端成本较低；提供多个独立的子网间的连接服务，可以使在数据链路层和物理层协议完全不同的网络互连；根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳通信网络；是异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，通过调度系统的统一调度，自适应选择当前最优的可通信网络方式；融合PDT，LET，北斗，自组网，短波卫星等各种异构网，支持在复杂网络环境中，最大程度上利用了环境中的通信资源，实现在异构网络中多跳传输信息，避免了单一网络通信状况较差时出现信号丢失的情况；该设备可以较好的应对紧急情况下的通信问题，成为一种常备的应急通信方式，较大程度上方便了使用者对应急通信的布控。
该异构网络互联互通的多态信息融合智能终端设计合理，具有以下优点：
一、该通信设备具有高效利用频谱资源，自动组网方式，其业务功能丰富，可扩展，向后兼容，同时系统和终端成本较低；
二、该通信设备提供多个独立的子网间的连接服务，可以使用在数据链路层和物理层协议完全不同的网络互连中。该设备根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳通信网络；
三、该设备是基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，通过调度系统的统一调度，自适应选择当前最优的可通信网络方式；
四、该通信设备以IP网融合PDT，LET，北斗，自组网，短波卫星等各种异构网，支持在复杂网络环境中，最大程度上利用了环境中的通信资源，实现在异构网络中多跳传输信息，避免了单一网络通信状况较差时出现信号丢失的情况；
五、该设备可以较好的应对紧急情况下的通信问题，成为一种常备的应急通信方式，较大程度上方便了使用者对应急通信的布控。
在本集成异构网络互联互通的多态信息融合智能终端的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“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。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种基于异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，其特征在于，包括调度系统和硬件设备；所述调度系统包括服务生成系统（1.1）、信号管理系统（1.2）和信号接入系统（1.3）；
服务生成系统（1.1），基于当前信号状态生成可行的通信服务，包括：短报文，长报文，语音通信，视频通信；
信号管理系统（1.2），整合当前网络的通信资源，为用户所选择的通信方式提供可行的通信服务；
信号接入系统（1.3），有该通信设备在各异构网络中的统一标识，通过多种网关与各个网络运营商的通信网络相连接，获取当前网络中能够提供的网络信号，包括PDT、LET、北斗、自组网和短波卫星，通过各自的通信模块解析各种协议，对上提供解析后的信号帧供信号管理系统调用。
2.根据权利要求1所述的异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，其特征在于，所述硬件设备包括PDT通信模块读卡口（2.1）、LET通信模块读卡口（2.2）、北斗系统通信芯片读卡口（2.3）、自组网通信模块读卡口（2.4）、短波卫星通信模块读卡口（2.5）、用于控制语音通信音量的音量调控按键（2.6）、用于手动选择承载网络中可用网络类型的网络选择按键（2.7）、用于启动触摸控制屏幕的屏幕启动按键（2.8）、用于显示当前可用通信方式的触摸控制屏幕（2.9）、用于增大信号输入端的强度的内置天线（2.10）。
3.根据权利要求2所述的异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，其特征在于，还包括壳体，所述PDT通信模块读卡口（2.1）、LET通信模块读卡口（2.2）、北斗系统通信芯片读卡口（2.3）、自组网通信模块读卡口（2.4）、短波卫星通信模块读卡口（2.5）、音量调控按键（2.6）、网络选择按键（2.7）、屏幕启动按键（2.8）和触摸控制屏幕（2.9）均设于壳体上，所述内置天线（2.10）设于壳体内部。
4.根据权利要求2或3所述的异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，其特征在于，还包括推盖（2.11），所述推盖（2.11）滑动安装在壳体上。
5.根据权利要求1所述的异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，其特征在于，所述信号管理系统（1.2）包括信号调控执行模块（1.4）、服务总线（1.5）和低延迟事件服务模块（1.6），信号管理系统（1.2）检查信号接入系统提供的信息帧是否正确，对各种网络当前的状态进行流量监测，从而选择和使用异构网络当前的可用信号；
信号调控执行模块（1.4），承载服务生成系统生成的服务流程，进行数据处理和故障恢复，选择和使用异构网络当前的可用信号；服务总线（1.5），采用包括分布式处理、智能路由与动态数据转化的方法，利用不同协议支持异构应用及服务之间通信，对各种网络当前的状态进行流量监测；低延迟事件服务模块（1.6），基于事件驱动的异步通信调用、处理复杂的网络信号帧、增加系统对高吞吐量与低延迟通信服务事件的支持。
6.根据权利要求1所述的异构网络互联互通的多态信息融合智能终端，其特征在于，所述调度系统的使用方法包括以下步骤：
s1：进行整合当前网络的通信资源，按照优先级来提供可行的通信方式；
s2：:对当前网络环境接收的信号进行通信协议的解析，通过该类型网络网卡与通信网络相连接，获取当前网络中能够提供的网络信号，通过各自的通信模块解析各种协议，对上提供解析后的信号帧供信号管理系统调用，以提供相应服务；
s3：根据当前种类网络环境下为使用者提供可用的通信服务，包括短报文，长报文，语音通信，视频通信。
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