[发明专利]一种区域数字集群通信系统抗毁重组方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信的技术领域，特别涉及一种区域数字集群通信系统抗毁重组方法。

背景技术

区域数字集群通信系统属于集群移动通信系统，中心站集中控制无线资源的分配，无线资源可以按需分配，大大提高无线资源的利用率，网络规模可动态配置，灵活性强。实际使用中，移动台需要随机接入信道，申请信道资源。集群通信系统一般分配专用信令信道供移动用户竞争，当用户成功接入后，根据需求分配专用业务信道进行业务传输。由于用户接入信道以及业务通信均需要通过中心站进行，因此中心站设备在系统中的作用非常重要。

在Adhoc网络中，各节点具有相对平等的地位，均同时具有终端和路由功能，采用某种协商策略，提前预置备份主台，在主台被摧毁或故障后，可短时间内自动升级为主台维持子网内的同步。

移动通信系统采用蜂窝技术，在覆盖区域内部署多个基站，用户终端设备随遇接入系统，在个别基站失效后，用户可以在移动到其他基站区域时重新入网。

传统的集群通信系统，由于中心站设备相对复杂，很难在中心站失效的情况下迅速完成新中心站的建立。部分集群系统具有脱网直通功能，主要用于个别节点远离中心站时进行通信，无法形成有一定覆盖范围的集群网络。

目前对无线通信抗毁性的研究多集中于自组网系统外围防御的加强和通信路由节点的增加，对区域集群通信系统的功能性抗毁能力缺少较为系统的研究。随着技术的进步，在传统集群通信技术的基础上出现了灵活的小型化集群通信系统，组网也更加快速。传统集群通信薄弱的抗毁能力已不能满足用户的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种反应时间短、重组速度快区域数字集群通信系统抗毁重组方法。

本发明的另一目的在于，提供一种多层次的区域数字集群通信系统抗毁重组方法。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案:

本发明一种区域数字集群通信系统抗毁重组方法，包括下述步骤：

S1、基站终端一体化设计，通信设备内同时具有终端协议栈和基站协议栈，根据角色不同加载不同的协议栈，车载终端与基站设备采用相同的形态，具有相同的覆盖范围；

S2、终端状态上报，作为终端用户，注册入网后不定期向基站提供本机状态；

S3、备份基站决策，基站根据注册用户上报的状态信息，决策出备份基站进行下发；决策方法是根据位置信息和最大功率确定可选用户，然后根据收基站信号质量确定最终的备份基站；

S4、基站失效监测，基站电台定期发送时间基准信息，备份基站和普通用户均实时监测基站状态，若N次收不到时间基准信息，便进入退网状态，认为基站失效；

S5、备份基站升级策略，备份基站判定基站失效后，自动升级为基站台，启动基站协议栈，发送新的时间基准，对要求注册的移动用户进行鉴权；

S6、移动用户重新注册，移动用户判定基站失效后，再等待M次时间基准发送时间间隔t，若期间收到新的基站信息，则重新进行注册。

为了达到上述第二目的，本发明进一步包括接管策略和脱网直通策略，具体如下：

接管策略，若移动台在M*t时间内没有重新收到新的基站信息，则认为子网内已没有备份的基站可用或备份基站无法覆盖到本节点，开始启动接管搜索阶段，每隔P*t时间轮换一次临近小区的搜索，临近小区信息根据基站下发的信息进行判断或预置，若能够在某个小区的信道上接收到时间基准，则进行重新入网，该小区的基站接管本节点；

脱网直通策略，若备份基站升级策略和接管策略均失败，即移动用户收不到新的基站信息也搜索不到新的小区，则退回原小区，进入脱网直通状态，每次发送前发送临时的时间基准，如果有用户未同步，收到呼叫后可以用同样的方式进行通信。

优选的，步骤S2中，所述向基站提供本机的状态包括基站信号强度、本机最大功率以及位置信息。

优选的，步骤S3中，所述备份基站决策具体为：

S31、确定位置信息，基站台根据该位置信息计算该节点I在子网内的相对位置矩阵，设所述位置信息为P，则位置信息P=(Lat,Lgt)，其中Lat为纬度信息，Lgt为经度信息；

S32、根据节点上报的最大功率，估计其最大覆盖范围DI_max，所述最大功率是指移动用户可以采用的最高档的功率；