[发明专利]一种基于物联网通信基站、网关的通信网络及通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信网络，具体涉及一种基于物联网通信基站、网关的通信网络及通信方法。

背景技术

当前，物联网应用发展的如火如荼，但在沙漠、戈壁、矿区、草原和森林等地区，由于地广人稀，现有的移动运营商基于利润考虑，没有在这些地区部署移动网络，同时卫星通信又存在费用昂贵的问题，但这些地区的石油天然气管线、电力传输设备、矿场、牧场、地质环境的监控数据也需要传输到云平台，因此急需成本低廉，传输距离远的基站来为数据传输提供条件。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于物联网通信基站、网关的通信网络及通信方法，解决在沙漠、戈壁、矿区、草原和森林等无公用移动网络覆盖地区的物联网设备接入物联网系统的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于物联网通信基站、网关的通信网络，包括物联网基站、物联网网关，两个物联网基站之间、物联网基站与物联网网关之间的距离均不大于100KM，物联网网关在公用移动网络信号覆盖下；物联网网关由射频天线、4G天线、射频信号处理电路、4G基带电路，电源管理电路、CPU、LPDRAM、NandFlash和电源组成，射频天线与射频信号处理电路连接，4G天线与4G基带电路连接，射频信号处理电路、4G基带电路、LPDRAM、NandFlash与CPU连接，电源与电源管理电路连接。

进一步的，所述的电源由太阳能方体、蓄电池组和控制器组成，太阳能方体、蓄电池组与控制器连接。

进一步的，所述的物联网基站、物联网网关均采用433M无线频段通信。

一种基于物联网通信基站、网关通信网络的通信方法，包括以下步骤：

a. 物联网网关检测数据包是否来自邻近物联网基站；

b. 如果检测数据包是来自邻近物联网基站，则物联网网关将该数据包指定的地址转换成IP网络地址并转发至移动网络，至此通信结束；

c. 如果检测数据包不是来自邻近物联网基站，则继续检测是否有来自公用移动网络的数据；

d. 如果有来自公用移动网络的数据，则发送至邻近物联网基站，至此通信结束；

e. 如果没有来自公用移动网络的数据，则通信结束。

与现有技术相比本发明物联网网关采用无线的方式与邻近的物联网基站及公用移动网络进行数据交互，免去了通信电/光缆的铺设；物联网网关功耗较低，因此采用太阳能加蓄电池的组合进行供电，免去了市电设施的建设。

附图说明

图1为本发明网络构成示意图；

图2为本发明物联网基站框图；

图3为本发明通信流程图；

图中：1、物联网网关，11、射频天线，12、4G天线，13、太阳能方体，2、物联网基站，3、物联网设备。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于物联网通信基站、网关的通信网络，包括物联网基站2、物联网网关1，物联网基站2、物联网网关1均采用433M无线频段通信，两个物联网基站2之间、物联网基站2与物联网网关1之间的距离均不大于100KM，物联网网关1在公用移动网络信号覆盖下；如图2所示，物联网网关1由射频天线11、4G天线12、射频信号处理电路、4G基带电路，电源管理电路、CPU、LPDRAM、NandFlash和电源组成，射频天线11与射频信号处理电路连接，4G天线12与4G基带电路连接，射频信号处理电路、4G基带电路、LPDRAM、NandFlash与CPU连接，电源与电源管理电路连接。物联网设备3在距离物联网基站2或者物联网网关1不超过100KM的范围内可以实现数据通信，电源由太阳能方体13、蓄电池组和控制器组成，太阳能方体13、蓄电池组与控制器连接，物联网网关1和物联网基站2功耗较低，无需市电供电。

物联网网关1负责公用移动网络与物联网系统的转换；物联网网关1与物联网基站2通信采用433M低频段电磁载波作为数据传输的载体，与公用移动网络的通信采用现有的4G移动制式（TD-LTE/FDD-LTE），物联网网关1与物联网基站2之间的无线通信距离可高达100km，物联网网关2安装于公用移动网络能稳定覆盖到的最边缘。