一种可重构的无线信息网络体系架构及其重构实现方法技术

本发明专利技术公开了一种可重构的无线信息网络体系架构及其重构实现方法，所述网络体系架构包括柔性节点模块、数据中心模块、用户中心模块、网管及重构中心和目标管理中心；所述重构实现方法包括：基于任务计划、目标标识、服务需求的多模式捕获跟踪，基于目标特征的目标分类，基于任务计划、目标特征和服务信息的网络重构管理，以及基于目标类型的柔性节点功能重构管理。本发明专利技术能够通过网络重构和功能重构，为各种用户提供多种类型信息服务。

【技术实现步骤摘要】
一种可重构的无线信息网络体系架构及其重构实现方法
本专利技术涉及无线电信息网络，特别是涉及一种可重构的无线信息网络体系架构及其重构实现方法。
技术介绍
随着科学的发展和社会的进步，无线网络逐渐进入社会生活、工作的各个领域，目前世界上存在着多种无线电网络体系，例如：移动通信网、导航网、测控网等，为人们的生活、工作、出行，以及工业监控、探测等提供了巨大的便利。但是，就目前而言，每种网络体现通常仅能够提供一种信息服务，当用户需要不同的信息的综合信服务时，往往需要对多种无线电网络提供的信息进行融合处理，才能够满足用户需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可重构的无线信息网络体系架构及其重构实现方法，能够在一种无线信息网络体系架构下，进行网络重构和功能重构，为用户提供多种类型信息服务，增强了无线电网络的通用性和可扩展性。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可重构的无线信息网络体系架构，包括柔性节点模块、数据中心模块、用户中心模块、网管及重构中心和目标管理中心；所述柔性节点模块包括一个或多个相互联通的柔性节点，所述一个或多个柔性节点之间构成无线信息网络；所述数据中心模块、用户中心模块、网管及重构中心和目标管理中心利用地面通信网络进行相互通信；无线信息网络和地面通信网络之间进行信息互联；所述网管及重构中心，用于实现柔性节点和无线信息网络的重构管理；所述柔性节点根据网管及重构中心的指令进行节点重构，以实现对目标的探测、识别、导航或通信服务；所述目标管理中心用于目标数据交换、目标任务管理、目标标识管理、目标识别，并协调无线信息网络的服务。其中，所述数据中心模块包括多个数据中心，每一个数据中心均连接到地面通信网络，所述数据中心用于对节点、用户中心、目标管理中心分发的数据进行保存、处理或应用。其中，所述用户中心模块包括多个用户中心，每一个用户中心均连接到地面通信网络，所述用户中心用于接收用户的目标特征和服务信息，并将该信息发送给目标管理中心或柔性节点，同时接收目标管理中心或柔性节点的相关信息；所述目标特征包括目标信号特征、空间物理特征、目标的标识信息，其中，空间物理特征包括目标运动轨迹、距离、速度、方位角和俯仰角；目标的标识信息包括目标身份编号、任务代号、相关任务参数；所述服务信息包括服务请求信息、通信服务信息、遥测遥控信息。所述目标包括协同目标和非协同目标；所述协同目标指已携带用户终端，且携带的用户终端满足所述无线信息网络的协议要求的目标；所述非协同目标指不携带用户终端，或携带的用户终端不满足所述无线信息网络的协议要求的目标。所述柔性节点包括可重构天线射频收发模块和无线电软件处理模块，所述可重构天线射频收发模块用于完成柔性节点天线覆盖范围内的信号收发，所述软件无线电处理模块用于完成信号处理、信息处理；在网管及重构中心对柔性节点的控制下，柔性节点完成天线波束重构和节点功能重构，实现各类无线信号收发及信号处理，为柔性节点天线覆盖范围内的各类目标提供不同的信息服务。所述网管及重构中心包括：存储模块，用于保存网络的拓扑结构、网络重构算法、路由策略程序包以及节点各种功能所对应的配置程序包；网络重构管理模块，用于接收目标管理中心的目标特征和服务信息，并分析目标类型及服务范围和服务需求，并据此进行网络重构管理，并将重构结果报目标管理中心；功能重构管理模块，用于接收目标管理中心的目标特征和服务信息，并分析目标类型和服务需求，对服务的柔性节点进行功能重构管理，并将重构结果报目标管理中心。所述的一种可重构的无线信息网络体系架构的重构实现方法，基于任务计划、目标标识特征和服务信息进行重构，包括以下步骤：采用基于任务计划、目标特征的多模式捕获跟踪，确定目标进入无线信息网络的覆盖区域，自动获取目标的信息或服务需求信息；并将获取的目标特征或服务信息传输给目标管理中心；目标管理中心识别目标并基于目标特征进行目标分类；网管及重构中心根据任务计划、服务信息、目标特征、目标类型，进行网络重构管理和柔性节点功能重构管理。其中，采用基于任务计划、目标特征的多模式捕获跟踪，确定目标进入无线信息网络的覆盖区域，自动获取目标的信息或服务需求信息，具体包括：模式一，预置等待模式：目标管理中心根据用户的任务请求，向网管及重构中心下达任务计划，所述计划包括但不仅限于目标数量、进入覆盖区时间预报、位置预报、目标代号、服务需求和信号参数，网管及重构中心根据任务计划确定服务的一个或多个柔性节点并进行重构、预置等待，待目标出现后，由柔性节点进行捕获跟踪，并获取目标的标识信息和服务信息，提供服务；模式二，随遇接入模式：在网管及重构中心的指令下，一个或多个柔性节点将接收波束全空域扫描，安装有用户终端的目标按协议发出登录信号，节点搜索到登录信号后，目标随遇接入,节点自动获取目标的标识信息和服务信息，并提供服务；模式三，扫描探测模式：在网管及重构中心的指令下，一个或多个柔性节点将收发信号的部分波束设置成探测模式，在部分或全空域扫描，根据目标下行信号或反射信号发现目标，并获取目标特征；所述服务信息包括服务请求信息、通信服务信息和遥测遥控信息；目标管理中心识别目标并基于目标特征进行目标分类，具体包括：根据目标特征，初步识别目标：首先根据目标特征判定其协同性，若目标的标识信息能够被识别，则为协同目标，若只能利用目标下行信号或反射信息对目标进行探测，则目标为不可入网的非法目标，即非协同目标；对于协同目标，通过信息比对判定目标合法性：若目标的标识信息与合法用户信息相符合，则目标为可入网合法目标；若目标的标识信息能够被识别，但无入网许可标志，则目标为可入网非法目标，即协同非法目标；所述目标特征包括目标信号特征、空间物理特征、目标的标识信息，其中，空间物理特征包括目标运动轨迹、距离、速度、方位角和俯仰角；目标的标识信息包括目标身份编号、任务代号、相关任务参数。其中，网管及重构中心根据任务计划、服务信息、目标特征、目标类型，进行网络重构管理，具体包括：网管及重构中心直接按任务计划实施网络重构，组成点对点、点对多点、有中心网和无中心网的各种测控通信网络，组成无源接收、单发多收、多发单收和多发多收的多种探测网络，提供无线通信、无线导航、无线测控和无线探测服务；根据目标特征和服务信息对目标的活动区域进行定位、评估，并获取当前网络的拓扑结构，然后进行网络重构：对可入网合法目标，提供点对点、点对多点、有中心网和无中心网的接入方式，并提供无线通信、无线导航和无线测控服务；对可入网非法目标，提示补办入网手续，并持续跟踪；对不可入网非法目标，进行自发自收探测，或无源接收、单发多收、多发单收、多发多收的组网探测，并进行跟踪和预警。其中，网管及重构中心根据任务计划、服务信息、目标特征、目标类型，进行柔性节点功能重构管理，具体包括如下四种方式：第一，基于任务计划的预置功能重构：对于有任务计划的合法目标，网管及重构中心预先接收目标管理中心下达的任务计划，计划中包含目标数目、目标进入覆盖区时间预报、位置预报、目标代号、服务需求和信号参数，根据任务计划确定参加服务的柔性节点，对柔性节点资源进行分析，若柔性节点资源充分，则对其进行参数预置或波束、功能重构；若柔性节点资源不够，则协调其它节点参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重构的无线信息网络体系架构，其特征在于：包括柔性节点模块、数据中心模块、用户中心模块、网管及重构中心和目标管理中心；所述柔性节点模块包括一个或多个相互联通的柔性节点，所述一个或多个柔性节点之间构成无线信息网络；所述数据中心模块、用户中心模块、网管及重构中心和目标管理中心利用地面通信网络进行相互通信；无线信息网络和地面通信网络之间进行信息互联；所述网管及重构中心，用于实现柔性节点和无线信息网络的重构管理；所述柔性节点根据网管及重构中心的指令进行节点重构，以实现对目标的探测、识别、导航或通信服务；所述目标管理中心用于目标数据交换、目标任务管理、目标标识管理、目标识别，并协调无线信息网络的服务。

【技术特征摘要】
1.一种可重构的无线信息网络体系架构，其特征在于：包括柔性节点模块、数据中心模块、用户中心模块、网管及重构中心和目标管理中心；所述柔性节点模块包括一个或多个相互联通的柔性节点，所述一个或多个柔性节点之间构成无线信息网络；所述数据中心模块、用户中心模块、网管及重构中心和目标管理中心利用地面通信网络进行相互通信；无线信息网络和地面通信网络之间进行信息互联；所述网管及重构中心，用于实现柔性节点和无线信息网络的重构管理；所述柔性节点根据网管及重构中心的指令进行节点重构，以实现对目标的探测、识别、导航或通信服务；所述目标管理中心用于目标数据交换、目标任务管理、目标标识管理、目标识别，并协调无线信息网络的服务。2.根据权利要求1所述的一种可重构的无线信息网络体系架构，其特征在于：所述数据中心模块包括多个数据中心，每一个数据中心均连接到地面通信网络，所述数据中心用于对节点、用户中心、目标管理中心分发的数据进行保存、处理或应用。3.根据权利要求1所述的一种可重构的无线信息网络体系架构，其特征在于：所述用户中心模块包括多个用户中心，每一个用户中心均连接到地面通信网络，所述用户中心用于接收用户的目标特征和服务信息，并将该信息发送给目标管理中心或柔性节点，同时接收目标管理中心或柔性节点的相关信息；所述目标特征包括目标信号特征、空间物理特征、目标的标识信息，其中，空间物理特征包括目标运动轨迹、距离、速度、方位角和俯仰角；目标的标识信息包括目标身份编号、任务代号、相关任务参数；所述服务信息包括服务请求信息、通信服务信息、遥测遥控信息。4.根据权利要求1所述的一种可重构的无线信息网络体系架构，其特征在于：所述目标包括协同目标和非协同目标；所述协同目标指已携带用户终端，且携带的用户终端满足所述无线信息网络的协议要求的目标；所述非协同目标指不携带用户终端，或携带的用户终端不满足所述无线信息网络的协议要求的目标。5.根据权利要求1所述的一种可重构的无线信息网络体系架构，其特征在于：所述柔性节点包括可重构天线射频收发模块和无线电软件处理模块，所述可重构天线射频收发模块用于完成柔性节点天线覆盖范围内的信号收发，所述软件无线电处理模块用于完成信号处理、信息处理；在网管及重构中心对柔性节点的控制下，柔性节点完成天线波束重构和节点功能重构，实现各类无线信号收发及信号处理，为柔性节点天线覆盖范围内的各类目标提供不同的信息服务。6.根据权利要求1所述的一种可重构的无线信息网络体系架构，其特征在于：所述网管及重构中心包括：存储模块，用于保存网络的拓扑结构、网络重构算法、路由策略程序包以及节点各种功能所对应的配置程序包；网络重构管理模块，用于接收目标管理中心的目标特征和服务信息，并分析目标类型及服务范围和服务需求，并据此进行网络重构管理，并将重构结果报目标管理中心；功能重构管理模块，用于接收目标管理中心的目标特征和服务信息，并分析目标类型和服务需求，对服务的柔性节点进行功能重构管理，并将重构结果报目标管理中心。7.根据权利要求1~6中任意一项所述的一种可重构的无线信息网络体系架构的重构实现方法，其特征在于：基于任务计划、目标标识特征和服务信息进行重构，包括以下步骤：采用基于任务计划、目标特征的多模式捕获跟踪，确定目标进入无线信息网络的覆盖区域，自动获取目标的信息或服务需求信息；并将获取的目标特征或服务信息传输给目标管理中心；目标管理中心识别目标并基于目标特征进行目标分类；网管及重构中心根据任务计划、服务信息、目标特征、目标类型，进行网络重构管理和柔性节点功能重构管理。8.根据权利要求7所述的一种可重构的无线信息网络体系架构的重构实现方法，其特征在于：采用基于任务计划、目标特征的多模式捕获跟踪，确定目标进入无线信息网络的覆盖区域，自动获取目标的信息或服务需求信息，具体包括：模式一，预置等待模式：目标管理中心根据用户的任务请求，向网管及重构中心下达任务计划...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊晓元，
申请(专利权)人：成都迪优联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51