[发明专利]一种基于多跳的无线通信设备

说明书

技术领域

本发明属于无线通信设备，具体地讲是一种基于无线自组织网络的无线通信设备，该设备适用于现有通信设备无法覆盖区域，或者现有通信设备遭受不可抗拒因素破坏导致无法利用正常通信手段通信的区域，或者是利用现有通信手段实现架设代价太高的区域。比如有线通信架设昂贵、无线基站很难覆盖的偏远山区；遭受自然灾害如地震、水灾破坏现有通信设施导致无法正常通信的地区；地形较为复杂的矿井以及其他应急通信场合。

背景技术

目前现有通信系统，不管是有线还是无线通信，都是基于核心网络+基站的方式；上述通信系统对环境(如电力、地形等)的依赖性太高，而且建设和维护成本很高，这就导致现有通信系统比较适用于一般公众通信，在一些专用领域特殊环境下很难利用现有通信系统进行有效通信。

本发明主要是想解决一些专用领域特殊环境对无线通信的需求，是对现有通信系统的补充；本发明主要是利用Ad Hoc无线自组织网络技术，并结合现代移动通信技术解决专用领域特殊环境下对无线通信的需求。Ad Hoc无线自组织网络技术是今后将被广泛应用的新技术，具有广阔的应用前景，该技术具有如下特点：

(1)自组织：自组网相对常规通信网络而言，最大的区别就是可以在任何时刻、任何地点不需依靠基础设施的支持，快速构建起一个移动通信网络。

(2)多跳路由：当节点要与其覆盖范围之外的节点进行通信时，需要中间节点的多跳转发。Ad Hoc网络中的多跳路由是由普通的网络节点完成的。网络中的每一个网络节点扮演着多个角色，它们可以是服务器、终端，也可以是路由器。更重要的是，由于网络拓扑结构的变化，网络路由是随时变化的。网络拓扑结构变化的不可预知性增加了路由的难度。

(3)动态变化的网络拓扑结构：自组网中，网络节点可以以任意速度和任意方式在网中移动，加上无线发送装置发送功率的变化、无线信道间的互相干扰因素、地形等综合因素的影响，节点间通过无线信道形成的网络拓扑结构随时可能发生变化，而且变化的方式和速度都是不可预测的，网络拓扑结构会出现分割和合并。

这些特点是传统固定网络或移动网络等需要基础设备的网络所不具备的，灵活性是AdHoc网络区别于其他网络的最显著的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用Ad Hoc无线多跳网络设备，该设备能够在不依赖于现有通信设施情况下，就能提供快速、灵活、自动构建无线通信网络，并能够实现多种业务传输的专用无线设备。该设备应用于有线通信架设昂贵、无线基站很难覆盖的偏远山区；遭受自然灾害如地震、水灾破坏现有通信设施导致无法正常通信的地区；地形较为复杂的矿井以及其他应急通信场合。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于多跳的无线通信设备，其特征在于包括与微处理器1相连的逻辑转换模块2、存储器、时序调整模块6，其中所述时序调整模块6的另一部分输入/输出端分别与收发模块10、基带处理模块11、数字语音编解码器7相应的输入/输出端相连，所述数字语音编码器7的另一输出端与语音功放模块8相连，数字语音编码器7的另一输入端与语音放大器9相连，所述收发模块外接天线。

作为优选的技术方案：

所述时序调整模块6采用现场可编程门阵列电路；所述基带处理模块11采用直接序列扩频基带处理器；所述微处理器1还接有RS232串行通信接口；所述存储器包括静态存储器3和闪存模块4，分别与微处理器1相连；所述语音放大器9采用功率大于1W的集成电路，所述微处理器1还接有调试模块5。

本发明具有以下优点：

1.本发明提供的设备具有比较强的抗干扰能力：基带处理模块采用直接序列扩频基带处理器，扩频通信中的直接序列扩频(DSSS)技术增强了系统的抗干扰能力，扩频通信用远大于信息带宽的宽带信号来传输信息，具有很好的抗噪声干扰能力，同时由于扩频码的自相关和互相关特性，扩频通信系统具有很强的抗多径干扰的能力，本发明满足了野外施工、煤矿井下、军事应用等对抗干扰要求比较强的要求。

2.本发明的话音功放的功率比较大：本发明的话音功放在1W以上，满足了背景噪声比较大的应用场合的要求，比如煤矿井下作业面、野外开采、抢险救灾等。

3.本发明体积小，电池供电，便于携带。本发明采用锂电池供电，体积小，重量轻，满足有便于携带要求的应用场合，比如煤矿开采、战时临时坑道、救灾抢险等场合。

4.本发明的功耗小。本发明的待机时间长达12小时以上，有效工作时间2小时以上，满足工作时间较长而又不便临时充电的场合。比如井下作业面、救灾抢险等场合。