CN109819429A - 通信网络恢复重建及动态组网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通信网络恢复重建及动态组网方法，在灾害环境下，利用残存的网络进行快速组网，通过多跳的方式完成节点搜索和登记，并根据节点需求和监控需求，进行动态组网和网络切片，进一步提升应急通信下的通信效率；本发明还可以在监控需求改变、新的通信资源加入或部分通信节点灭失时，自动动态组网更新和网络切片更新，本发明可以应用通信网络被破坏时的快速网络重建中。
Description
技术领域
本发明涉及应急通信领域，具体涉及一种通信网络重建及动态组网方法。
背景技术
在各种自然灾害发生时，如地震、洪水、台风、塌陷或火灾等，常常会导 致部分通信设施被毁，而造成通信的中断或瘫痪。由于无法获得现场的实时状 况，对于救援工作带来诸多不便。特别是在山地区域、地形复杂，车载移动中 继部署困难，现有技术对于快速恢复现场通信非常困难。
实际上，在以上应急场景中，通常仍然有部分通信设施具有通信能力，只 是在原有的通信构架下不能继续通信。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何利用残存的网络设施进行快速动态组网， 快速恢复灾害现场的通信。便于救援指挥中心及时获取现场的环境、人员、灾 情等信息，快速制定出有效的救援方案。
为解决上述问题，本发明提出一种通信网络恢复重建及动态组网方法，包 括以下内容：
具有组网功能的终端或基站，发起对周围网络节点的轮询点名，将有应答 的节点进行登记；
通过有应答的节点进行无线中继接力通信，进一步扩大搜索，通过两跳或 多跳传输，将其余残存通信节点登记；其中，登记信息包括节点的位置、支持 的通信制式、以及通信宽带需求；
根据节点的登记信息，统计节点通信需求，按照不同的需求进行网络切片， 形成一个或多个虚拟专有网络VPN，每个切片形成的VPN支持不同的通信需求；
所述具有组网功能的终端和基站，可以根据现场监控的需要，调整各个节 点的通信需求，并且在通信需求改变后，对网络切片进行动态更新。
进一步地，可以通过人员携带的具有组网功能的便携式中继节点、抛洒可 自主移动和具有无线通信功能的智能机器人等，辅助完成残余网络信号的搜索， 以及直接参与动态组网；
进一步地，某些节点由于位置的原因，为多个节点的连接的唯一媒介，可 将其作为多个网络切片的成员。
进一步地，系统同时具备"调整"和"修复"功能，以便动态的、自动的优化无 线网络通信，基本上消除了单点故障的影响。在出现新的节点或部分节点灭失 的情况下，动态调整网络切片的大小或数量。
优选地，每个网络切片可以以树状或网状动态组网。
技术效果
1、本发明通过对残余网络进行发现和网络切片实现了动态组网以及动态网 络切片，能够进行终端的通信需求的控制，满足现场监控的需求，提高应急通 信状态下的通信效率。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明做进一步地 详细描述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
一种通信网络恢复重建及动态组网方法，包括以下内容：
1、残存网络发现
具有组网功能的终端或基站，发起对周围网络节点的轮询点名，将有应答 的节点进行登记；
通过有应答的节点进行无线中继接力通信，进一步扩大搜索，通过两跳或 多跳传输，将其余残存通信节点登记；其中，登记信息包括节点的位置、支持 的通信制式、以及通信宽带需求；
2、网络切片
根据节点的登记信息，统计节点通信需求，按照不同的需求进行网络切片， 形成一个或多个虚拟专有网络VPN，每个切片形成的VPN支持不同的通信需求；
网络切片从服务层和基础设施层的角度来考虑问题。服务层从逻辑层面来 描述系统架构，由网络功能和功能间的联系组成，这些网络功能通常以软件包 的方式被定义，其中会提供定义部署和操作要求，如连接、接口、KPI要求等。 基础设施层从物理层面描述维持一个网络切片运行所需要的网络元素和资源， 其中包括计算资源和网络资源。
划分好基础设施层和服务层之后，需要考虑两个层之间的映射问题，这是 一个典型的虚拟网络嵌入问题，主要包含以下两步：
从虚拟功能到物理功能的映射，包含网络转发元素和计算资源的选择，比 如装置类型和装置地理位置的选定，需要资源的数量由服务层的需求决定；
从虚拟链路到物理链路的映射，分配多少物理链路带宽也取决于服务层的 需求。
通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑网络，从而避 免了为每一个服务建设一个专用的物理网络，从而提高通信效率。
3、需求控制
所述组网功能的终端和基站，可以根据现场监控的需要，调整各个节点的 通信需求，并且在通信需求改变后，对网络切片进行动态更新。
例如在灾害发生后，希望从分布的各个角度来观察现场的视频图像，因此 可以动态的形成一个虚拟多媒体专网，从尽可能分散的角度获取监控视频。当 不需要进行视频监控时，又可以将对应的虚拟多媒体专网进行解散，从而进行 动态网络切片的更新。
进一步地，可以通过人员携带的具有组网功能的便携式中继节点、抛洒可 自主移动和具有无线通信功能的智能机器人等，辅助完成残余网络信号的搜索， 以及直接参与动态组网；
进一步地，某些节点由于位置的原因，为多个节点的连接的唯一媒介，可 将其作为多个网络切片的成员。
进一步地，系统同时具备"调整"和"修复"功能，以便动态的、自动的优化无 线网络通信，基本上消除了单点故障的影响。在出现新的节点或部分节点灭失 的情况下，动态调整网络切片的大小或数量。
优选地，每个网络切片可以以树状或网状动态组网。动态组网一般拥有两 种构造，即树状和网状。树状构造，存在一个单独的数据融合中心，可通过数 据融合中心实现对所有数据的处理。网状结构可以实现数据转换和共享，动态 组网在大范围可以从其他终端获取所需数据,并将其与测量数据融合在一起。网 状构造比树构造更为复杂,但非常灵活,有良好的抗毁性，单个节点的破坏不会干 扰整个网络系统的正常运行。
以上，结合具体实施例对本发明进行了介绍，所介绍的实施例用于帮助理 解本发明的思想。本发明的并不限于以上实施例中的具体细节，任何按照本发 明的构思所做的简单变形均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种通信网络恢复重建及动态组网方法，其特征在于，包括如下步骤：
具有组网功能的终端或基站，发起对周围网络节点的轮询点名，将有应答的节点进行登记；
通过有应答的节点进行无线中继接力通信，进一步扩大搜索，通过两跳或多跳传输，将其余残存通信节点登记；其中，登记信息包括节点的位置、支持的通信制式、以及通信宽带需求；
根据节点的登记信息，统计节点通信需求，按照不同的需求进行网络切片，形成一个或多个虚拟专有网络VPN，每个切片形成的VPN支持不同的通信需求。
2.根据权利要求1所述的通信网络恢复重建及动态组网方法，其特征在于：
所述具有组网功能的终端和基站，可以根据现场监控的需要，调整各个节点的通信需求，并且在通信需求改变后，对网络切片进行动态更新。
3.根据权利要求2所述的通信网络恢复重建及动态组网方法，其特征在于：
特殊位置的节点，可作为两个或多个网络切片的成员。
4.根据权利要求3所述的通信网络恢复重建及动态组网方法，其特征在于：
在出现新的节点或部分节点灭失的情况下，动态调整网络切片的大小或数量。
5.根据权利要求4所述的通信网络恢复重建及动态组网方法，其特征在于：
所述网络切片可以根据需要以树状或网状动态组网。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201910151817.1A CN109819429A (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 通信网络恢复重建及动态组网方法 |
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| CN201910151817.1A CN109819429A (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 通信网络恢复重建及动态组网方法 |
Publications (1)
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