一种无线聚束传输节点管理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术给出一种无线聚束传输节点管理方法及装置，用于克服现有无线聚束传输节点技术存在的链路建立/重建速度慢、链路自动监测能力弱和可用电源受限这些缺点中的至少一种。其方法包括：网络侧通过无线电接口获取无线聚束传输节点；网络侧通过无线电接口向第一和第二无线聚束传输节点发送链路建立/撤销指示信息；网络侧通过无线电接口从第一和/或第二无线聚束传输节点接收链路建立/撤销确认信息。本发明专利技术实施例给出的方法及装置，链路建立/重建速度快、链路自动监测能力强并可灵活使用已有电源供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信领域，尤其涉及一种无线聚束传输节点管理方法及装置。
技术介绍
无线光传输和毫米波/亚毫米波无线电传输是实现信号聚束传输的两种技术手段，具有传输带宽大、布设灵活、节点间互干扰易于控制的优点。无线光传输或自由空间光通信（FSO：Free Space Optical）具有如下特点：1）不需要频率许可证；2）对运行的协议透明，现有通信网络常用的传输控制协议都能承载；3）可组成点对点、星形、和网格形结构的网络；4）易于扩容升级，只需稍作接口的变动就能改变容量。自由空间光通信存在的主要问题包括：（1）承载FSO光学系统的支撑物的晃动/漂移或大气折射率的起伏将影响无线光学链路两个端点之间的激光对准；（2）FSO是一种视距宽带通信技术，传输距离与信号质量的矛盾突出，当传输超过一定距离时波束就会变宽导致难以被接收点正确接收，目前，在1km以下才能获得好的效果和质量，最远只能达到4Km；（3）FSO系统性能对天气敏感，雨、雪和雾对传输质量的影响较大。FSO受天气影响的衰减经验值分别为：晴天，5-15db/km、雨，20-50db/km、雪，50-150db/km、雾，50-300db/km；（4）光学系统布设点选择的灵活性受支撑物位置及供电的限制。在现有专利申请中，产生了与FSO系统相关的光束瞄准技术、光束准直技术、光束调向技术、光束位置监测技术，其具体方法简述如下：申请号为CN201010185116，专利技术名称为“一种光束自动捕获装置及光束捕获方法”的专利申请所公开的一种光束自动捕获装置，包括连接有自动跟瞄系统的光学天线，光学天线的出射光侧设置有布氏窗和角反射器，布氏窗的反射光侧设置有聚束透镜和信号探测器，布氏窗的出射光侧设置有位置敏感探测器，位置敏感探测器与自动跟瞄系统通过反馈信道相连通。本专利技术光束捕获方法，光学天线将光线信号聚束后通过布氏窗入射到角反射器；角反射器将接收的光线信号反射到布氏窗，反射光向下投射到位置敏感探测器，布氏窗将部分光反射到聚束透镜，通过探测器接收光线信号；位置敏感探测器计算得到光线的位置信息，反馈到自动跟瞄系统，自动跟瞄系统调整光学天线的发射方向及俯仰角度。申请号为CN200580032963，专利技术名称为“在光电读取器和图像投影仪中监控光束位置”的专利申请公开了一种在光电读取器、图像投影仪等设备中确定光束位置的装置，包括以扫描频率在目标上移动扫描光束作为扫描线的驱动器，以及操作连接到该驱动器的光电反馈组件，用于在光束移动期间光探测扫描线的位置，并且以扫描频率生成反馈信号，该反馈信号可以指示扫描线的位置。去除了驱动器中的反馈线圈，以避免驱动器中多个线圈之间的电磁耦合。申请号为CN99126498，专利技术名称为“当光束通过一个确定点时准确感知该光束的方法和装置”公开了一种用于检测用来向介质写入信息的扫描光束的方法和装置。检测器被放置在扫描路径中用来向第一放大器发送一个信号。第二放大器被提供用来为第一放大器提供一个反馈环使得第一放大器保持在预定的电平。时间延迟电路被提供在第二放大器的输出端和第一放大器之间用来将从所述第二放大器到所述第一放大器的所述正输入端之间的信号延迟使得当检测器没有产生任何信号时第一放大器的输出被迫使为一个预定值。申请号为CN200510009868，专利技术名称为“双反馈高精度光束瞄准控制装置”，该装置包括激光光源、反射镜面、光分路器，反馈控制单元等，能高精度的控制二维偏转镜反射输出光束的偏转角度，其控制误差≤0.5μrad。申请号为CN200510009867，专利技术名称为“双反馈高精度光束瞄准的控制方法”给出的控制步骤包括：设定光束的二维偏转角度值Az、El；根据Az、El与二维偏转镜中的位移传感器的输出值，对二维偏转镜中的压电陶瓷的二维偏转驱动电压进行一级反馈误差修正；计算出激光光束在CCD摄像机上的二维坐标XC、YC的值；计算机根据二维坐标值XC、YC，计算出实际二维偏转角度ψh、ψv的值；将ψh、ψv与Az、El进行比较后，对压电陶瓷的二维偏转驱动电压进行二级反馈误差修正。在现有无线电聚束传输技术中，产生了如下无线电波束对准/跟踪技术：申请号为CN201410170349，专利技术名称为“一种太赫兹无线收发系统的自动对准跟踪方法和系统”的专利申请公开了一种太赫兹无线收发系统的自动对准跟踪方法和系统，是基于太赫兹频段空间位置信息交换的开环和单脉冲跟踪技术的闭环两级跟踪技术，采用太赫兹全向天线交换双方的经度、纬度、海拔，以引导伺服执行机构实现开环对准，将目标引入不大于5°的空间角范围内，然后通过单脉冲跟踪技术，将跟踪精度提高到百分之一度，并通过自动控制系统实现双方的高精度闭环实时跟踪；本专利技术可实现窄波束无线通信系统的自动对准；对准速度快，全程无需人工参与；完全采用电子自动化，对准精度高；本专利技术使太赫兹无线通信系统可用于移动平台间的通信，并实现双方天线的实时对准跟踪；完全采用电子结构，体积和重量可以做得很小，安装方便，应用灵活。申请号为CN201310023438，专利技术名称为“一种毫米波相控阵波束对准方法及通信设备”的专利申请公开了一种毫米波相控阵波束对准方法及通信设备。该方法包括：第一设备与第二设备通过低频段通信链路进行通信，确定搜索角度；所述第一设备在所述搜索角度指示的方向上发射第一毫米波信号对所述第二设备进行搜索；所述第一毫米波信号为高频毫米波信号；所述第一设备接收所述第二设备发送的反馈信息，其中，所述第二设备在所述搜索角度指示的方向上接收到所述第一毫米波信号后发送所述反馈信息；所述第一设备在接收到所述反馈信息后，确定与所述第二设备在所述搜索角度指示的方向上实现毫米波相控阵波束对准。该方法减少了波束搜索的盲目性，大大减小了波束扫描次数，提高了相控阵波束对准的效率。申请号为CN201210377785，专利技术名称为“一种用于动中通散射的天线对准方法”的专利申请公开了一种用于动中通散射的天线对准方法，它主要涉及散射等点波束通信移动场合下的天线对准跟踪方法。本专利技术在原散射通信设备的基础上通过增加宽波束的小型天线，而无需借助于其他通信手段，通过控制单元自动操作，可完成散射通信在动中通环境下建链、跟踪等对准过程。本专利技术具有不需借助其他通信手段，准确高效，经济性好，操作方便等优点。特别适用于车载、舰载动中通环境下散射通信天线实时对准，为散射链路的机动建立提供支撑。申请号为CN201210290491，专利技术名称为“天线波束对准方法及装置”的专利申请公开了一种天线波束对准方法及装置，其中，本端配置有窄波束天线和宽波束天线，对端配置有窄波束天线和宽波束天线，该方法包括利用所述窄波束天线和所述宽波束天线确定所述窄波束天线的最优和/或次优波束对准方向；根据所述最优波束对准方向建立最优通信链路和/或根据所述次优波束对准方向建立次优通信链路。本专利技术通过利用窄波束天线和宽波束天线建立最优和/或次优通信链路，解决了相关技术中利用窄波束天线建立通信链路的问题，具有保持链路连续以及降低重新建立数据传输连接时间的效果。申请号为CN201210132600，专利技术名称为“一种毫米波通信系统波束对准方法、装置及系统”的专利申请公开了一种毫米波通信系统波束对准方法、装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线聚束传输节点管理方法，包括如下步骤：网络侧通过无线电接口获取无线聚束传输节点的如下至少一种信息：节点标识（ID）信息；地理位置坐标信息；支持的频率/波长信息；发射/接收波束的视轴的基准方位信息；发射/接收波束的视轴的可调角度范围信息；覆盖距离信息；连接状态信息；功耗/能耗信息；工作状态自检测数据；波束扫描对准过程中和/或波束对准状态下无线聚束传输节点的发射波束/接收波束的方位指向数据；网络侧通过无线电接口向第一和第二无线聚束传输节点发送链路建立/撤销指示信息，所述链路建立/撤销指示信息包括如下至少一种信息：在第一和第二无线聚束传输节点间建立/撤销链路的指示信息；发送给第一/二无线聚束传输节点的第二/一无线聚束传输节点的节点标识（ID）信息；发送给第一/二无线聚束传输节点的第二/一无线聚束传输节点的地理位置坐标信息；第一和第二无线聚束传输节点间链路建立使用的频率/波长信息；第一和第二无线聚束传输节点间链路建立使用的发射/接收波束的视轴方位辅助信息；网络侧通过无线电接口从第一和/或第二无线聚束传输节点接收链路建立/撤销确认信息；其中，所述网络侧包括支持蜂窝移动通信网、无线局域网和蓝牙无线通信协议中的一种或多种的无线通信模块；所述无线聚束传输节点为无线光传输节点和/或为毫米波/亚毫米波无线电传输节点;其中，无线光传输节点为激光束收/发节点，激光束相对于该激光束光轴的发散角为零度或接近零度；毫米波/亚毫米波无线电传输节点为窄波束收/发节点，所述窄波束相对于该窄波束视轴的发散角度小于10度。...

【技术特征摘要】
1.一种无线聚束传输节点管理方法，包括如下步骤：网络侧通过无线电接口获取无线聚束传输节点的如下至少一种信息：节点标识（ID）信息；地理位置坐标信息；支持的频率/波长信息；发射/接收波束的视轴的基准方位信息；发射/接收波束的视轴的可调角度范围信息；覆盖距离信息；连接状态信息；功耗/能耗信息；工作状态自检测数据；波束扫描对准过程中和/或波束对准状态下无线聚束传输节点的发射波束/接收波束的方位指向数据；网络侧通过无线电接口向第一和第二无线聚束传输节点发送链路建立/撤销指示信息，所述链路建立/撤销指示信息包括如下至少一种信息：在第一和第二无线聚束传输节点间建立/撤销链路的指示信息；发送给第一/二无线聚束传输节点的第二/一无线聚束传输节点的节点标识（ID）信息；发送给第一/二无线聚束传输节点的第二/一无线聚束传输节点的地理位置坐标信息；第一和第二无线聚束传输节点间链路建立使用的频率/波长信息；第一和第二无线聚束传输节点间链路建立使用的发射/接收波束的视轴方位辅助信息；网络侧通过无线电接口从第一和/或第二无线聚束传输节点接收链路建立/撤销确认信息；其中，所述网络侧包括支持蜂窝移动通信网、无线局域网和蓝牙无线通信协议中的一种或多种的无线通信模块；所述无线聚束传输节点为无线光传输节点和/或为毫米波/亚毫米波无线电传输节点;其中，无线光传输节点为激光束收/发节点，激光束相对于该激光束光轴的发散角为零度或接近零度；毫米波/亚毫米波无线电传输节点为窄波束收/发节点，所述窄波束相对于该窄波束视轴的发散角度小于10度。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述获取波束扫描对准过程中和/或波束对准状态下无线聚束传输节点的发射波束/接收波束的方位指向数据，具体方法包括如下步骤：通过无线电接口获取所述发射波束/接收波束的方位指向数据；将所述发射波束/接收波束的方位指向数据存储在网络侧；所述发射波束/接收波束的方位指向数据由无线聚束传输节点在其波束扫描对准过程中和/或波束对准状态下记录的发射波束/接收波束的方位指向数据；所述发射波束/接收波束的方位指向数据存储在无线聚束传输节点本地和/或通过无线电接口传输到网络侧。3.如权利要求1所述的方法，还包括如下任一种无线聚束传输节点运营维护步骤：使用节点标识（ID）信息和地理位置坐标信息构建无线聚束传输链路的拓扑图；使用节点标识（ID）信息、发射/接收波束的视轴的基准方位信息、发射/接收波束的视轴的可调角度范围信息、覆盖距离信息、地理位置坐标信息构建潜在的无线聚束传输链路的拓扑图；使用节点标识（ID）信息、地理位置坐标信息、工作状态自检测数据和连接状态信息构建链路质量指示图；使用节点标识（ID）信息和节点功耗/能耗信息获取耗电量或耗电费用数据；使用波束扫描对准过程中和/或波束对准状态下无线聚束传输节点的发射波束/接收波束的方位指向数据评估链路建立或重建的耗时。4.一种无线聚束传输节点工作方法，包括如下步骤：无线聚束传输节点通过无线电接口向网络侧上报如下至少一种信息：节点标识（ID）信息；地理位置坐标信息；支持的频率/波长信息；发射/接收波束的视轴的基准方位信息；发射/接收波束的视轴的可调角度范围信息；覆盖距离信息；连接状态信息；功耗/能耗信息；工作状态自检测数据；波束扫描对准过程中和/或波束对准状态下无线聚束传输节点的发射波束/接收波束的方位指向数据；第一和/或第二无线聚束传输节点通过无线电接口从网络侧接收链路建立/撤销指示信息，所述链路建立/撤销指示信息包括如下至少一种信息：在第一和第二无线聚束传输节点间建立/撤销链路的指示信息；发送给第一/二无线聚束传输节点的第二/一无线聚束传输节点的节点标识（ID）信息；发送给第一/二无线聚束传输节点的第二/一无线聚束传输节点的地理位置坐标信息；第一和第二无线聚束传输节点间链路建立使用的频率/波长信息；第一和第二无线聚束传输节点间链路建立使用的发射/接收波束的视轴方位辅助信息；第一和/或第二无线聚束传输节点通过无线电接口向网络侧发送链路建立/撤销确认信息；其中，所述网络侧包括支持蜂窝移动通信网、无线局域网和蓝牙无线通信协议中的一种或多种的无线通信模块；所述无线聚束传输节点为无线光传输节点和/或为毫米波/亚毫米波无线电传输节点;其中，无线光传输节点为激光束收/发节点，激光束相对于该激光束光轴的发散角为零度或接近零度；毫米波/亚毫米波无线电传输节点为窄波束收/发节点，所述窄波束相对于该窄波束视轴的发散角度小于10度。5.如权利要求4所述的方法，其中，在向网络侧上报波束扫描对准过程中和/或波束对准状态下无线聚束传输节点的发射波束/接收波束的方位指向数据之前，执行如下操作步骤：无线聚束传输节点记录其波束扫描对准过程中和/或波束对准状态下的发射波束/接收波束的方位指向数据；将所述发射波束/接收波束的方位指向数据存储在本地。6.一种无线聚束传输节点管理装置，包括：网络侧节点管理无线电收/发模块，无线聚束传输节点信息存储模块，无线聚束传输节点管理模块；其中，所述网络侧节点管理无线电收/发模块，用于发送无线聚束传输节点管理控制信息、接收无线聚束传输节点信息和链路建立/撤销确认信息中的任一种，包括无线电天线部件、无线电接收通道部件和/或无线电发射通道部件；所述无线聚束传输节点信息存储模块，位于网络侧，用于存储与无线聚束传输节点信息，包括存储部件和与无线聚束传输节点管理模块进行通信的电气接口部件；无线聚束传输节点管理模块，位于网络侧，用于对无线聚束传输节点信息进行处理及无线聚束传输节点间链路建立/撤销控制，包括无线聚束传输节点管理信息处理模块、电气接口模块，无线聚束传输节点管理模块通过所述电气接口模块与网络侧节点管理无线电收/发模块、无线聚束传输节点信息存储模块进行通信；其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱浙滨，
申请(专利权)人：浙滨，
类型：发明
国别省市：上海;31