一種多通道車輛間組網網關系統及其通信方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多通道車輛間組網網關系統及其通信方法，所述系統設置在車輛的車載平臺上，包括主控模塊以及分別與之連接的網絡交換機、3G Modem、WLAN網橋和通用串口，所述網絡交換機外接數個應用設備和通信設備，所述3G Modern和WLAN網橋分別連接天線，所述通用串口連接傳感網網關，所述WLAN網橋通過天線發(fā)射無線信號實現不同車輛間的組網。本發(fā)明通過車輛間組網來實現各車輛間通信資源的互用，避免資源浪費。
【專利說明】一種多通道車輛間組網網關系統及其通信方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于車載通信【技術領域】，特別涉及了一種多通道車輛間組網網關系統及其通信方法。

【背景技術】
[0002]衛(wèi)星通信由于具有帶寬大、通信距離遠、受地面影響小的特點，已廣泛應用于應急通信、大容量廣播以及各行業(yè)的專網組建等領域。衛(wèi)星通信技術應用在應急通信場合下通常是通過安裝集成在車載平臺上或者便攜通信平臺上，當安裝集成在車載平臺上時可以形成車載衛(wèi)星應急指揮平臺，尤其在地震、消防、環(huán)保、政府應急等領域具有很好的應用空間。
[0003]—般來說，車載應急平臺上除了安裝集成衛(wèi)星通信系統外，還會安裝GPRS、CDMA,Wimax等通信系統構成多通道指揮平臺，在投入應用時通常并非單獨一輛車在使用，而是通過多輛車進行聯合應急，車載平臺的通信資源各有不同，車載平臺的應用資源也各有不同，因此如果是一輛車只能使用本車的通信資源的話，就會造成有的應用需要等待使用通信資源，有的通信資源空著不用的情況，造成資源浪費。


【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述【背景技術】提出的技術問題，本發(fā)明旨在提供一種多通道車輛間組網網關系統及其通信方法，通過車輛間組網來實現各車輛間通信資源的互用，避免資源浪費。
[0005]為了實現上述技術目的，本發(fā)明的技術方案為:
一種多通道車輛間組網網關系統，該系統設置在車輛的車載平臺上，包括主控模塊以及分別與之連接的網絡交換機、3G Modem,WLAN網橋和通用串口，所述網絡交換機外接數個應用設備和通信設備，所述3G Modern和WLAN網橋分別連接天線，所述通用串口連接傳感網網關；所述傳感網網關用于與外部傳感設備進行通信，所述3G Modem用于連接公網3G信號，所述WLAN網橋通過天線發(fā)射無線信號實現不同車輛間的組網。
[0006]其中，上述主控模塊采用ARM處理器，上述通用串口采用UART，上述網絡交換機采用1M/1OOM交換機。
[0007]其中，上述網絡交換機與應用設備、通信設備之間采用RJ45連接；上述主控模塊與3G Modern采用USB連接，主控模塊與WLAN網橋之間采用RJ45連接，3G Modern和WLAN網橋均通過SMA接口與天線連接。
[0008]其中，上述應用設備包括視頻會議終端。
[0009]其中，上述通信設備包括衛(wèi)星通信機、MIffAVE終端和GPRS終端。
[0010]基于上述一種多通道車輛間組網網關系統的通信方法，包括以下步驟:
(1)不同車輛間通過WLAN網橋進行車間組網后，每輛車通過網關系統廣播本車的通信設備以及這些通信設備的狀態(tài)，并接受來自其他車輛的廣播；
(2)當某輛車上的應用設備需要使用其他車輛上的通信設備的資源時，該車的網關系統向配有所需通信設備的車輛發(fā)送申請，當被申請車輛的網關系統設置為自動處理申請模式，則被申請車輛的網關系統查詢本車通信設備的狀態(tài)，然后向申請車輛的網關系統反饋同意申請或拒絕申請，若被申請車輛的網關系統設置為非自動處理申請模式，則被申請車輛上的人員通過管理軟件決定是否同意申請并反饋給申請車輛的網關系統；
(3)若被申請車輛同意了申請，則被申請車輛的網關系統建立該車提供的通信設備到車間網絡的鏈路，申請車輛的網關系統接收到同意申請的反饋后，建立車間網絡到本車應用設備的鏈路，從而建立起申請車輛的應用設備到被申請車輛的通信設備的鏈路。
[0011]一種應用于上述通信方法的數據包，該數據包包括包頭、控制方法和對齊填充，所述包頭包括依次排列的包類型、時間戳、源IP和目的IP以及源ID和目的ID，所述包類型用以表明控制方法的類型，時間戳用以表明控制方法在時間上的唯一性，源IP和目的IP為本車和其他車輛的通信地址，源ID和目的ID為本車和其他車輛的身份信息；所述控制方法包括本車操作、服務操作和廣播操作，所述本車操作包括設備類型、操作碼、操作數據和狀態(tài)代碼，所述設備類型表示需要進行控制操作的本車網關系統上連接的任意設備，操作碼表示控制操作的具體操作類型，操作數據表示具體操作時交互的數據，狀態(tài)代碼表示具體操作的結果，所述服務操作包括資源類型、業(yè)務類型和狀態(tài)代碼，所述資源類型表示本車能夠提供給其他車輛使用的通信設備，業(yè)務類型表示在提供給其他車輛使用的通信設備上運行的業(yè)務，狀態(tài)代碼表示業(yè)務運行的結果，所述廣播操作包括本車標志和設備狀態(tài)，所述本車標志表示廣播信息是否為本車信息，設備狀態(tài)表示網關系統上連接的通信設備及其占用情況；所述對齊填充是在數據包中預留空間，使數據包填充到固定長度。
[0012]采用上述技術方案帶來的有益效果:
(1)本發(fā)明比傳統技術更適應于對衛(wèi)星及無線通信融合系統的需求；
(2)本發(fā)明基于網關系統的通信方法比傳統技術具有更高效的應用模式；
(3)本發(fā)明可通過網關對車輛間通信資源的申請和授權調用，明顯提高應急保障能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的系統結構框圖。
[0014]圖2是本發(fā)明中數據包的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0015]以下將結合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0016]如圖1所示本發(fā)明的系統結構框圖，一種多通道車輛間組網網關系統，該系統設置在車輛的車載平臺上，包括主控模塊以及分別與之連接的網絡交換機、3G Modem,WLAN網橋和通用串口，所述網絡交換機外接數個應用設備和通信設備，所述3G Modern和WLAN網橋分別連接天線，所述通用串口連接傳感網網關；所述WLAN網橋通過天線發(fā)射無線信號實現不同車輛間的組網，所述3G Modern通過天線發(fā)射3G信號實現與公共網絡的連接。車輛上除應用設備和通信設備外，還設置了其他傳感設備，系統通過傳感網網關實現與這些傳感設備的通信。
[0017]在本實施例中，主控模塊采用ARM處理器，通用串口采用UART，網絡交換機采用10M/100M交換機。網絡交換機與應用設備、通信設備之間采用RJ45連接，主控模塊與3GModern采用USB連接，主控模塊與WLAN網橋之間采用RJ45連接，3G Modern和WLAN網橋均通過SMA接口與天線連接。應用設備包括視頻會議終端。通信設備包括衛(wèi)星通信機、MIWAVE終端和GPRS終端。
[0018]本發(fā)明還包括基于上述網關系統的通信方法，假設現有A、B兩輛車已經進行了組網，若A車的視頻會議終端需要使用B車的衛(wèi)星通信機的資源，則步驟如下:
(I)不同車輛間通過WLAN網橋進行車間組網后，每輛車通過網關系統廣播本車的通信設備以及這些通信設備的狀態(tài)，并接受來自其他車輛的廣播；
(2 )A車的網關系統向B車發(fā)送申請，當B車的網關系統設置為自動處理申請模式，則B車的網關系統查詢本車上衛(wèi)星通信機的狀態(tài)，然后向A車的網關系統反饋同意申請或拒絕申請，若B車的網關系統設置為非自動處理申請模式，則B車上的人員通過管理軟件決定是否同意申請并反饋給A車的網關系統，同意申請的標準為B車上的衛(wèi)星通信機的狀態(tài)為已連接且未被正在使用；
(3)若B車同意了申請，則B車的網關系統建立該車提供的衛(wèi)星通信機到車間網絡的鏈路，A車的網關系統接收到同意申請的反饋后，建立車間網絡到本車視頻會議終端的鏈路，從而建立起A車的視頻會議終端到B車的衛(wèi)星通信機的鏈路。
[0019]本發(fā)明還包括應用于上述通信方法的數據包，該數據包包括包頭、控制方法和對齊填充，包頭包括依次排列的包類型、時間戳、源IP和目的IP以及源ID和目的ID，所述包類型用以表明控制方法的類型，時間戳用以表明控制方法在時間上的唯一性，源IP和目的IP為本車和其他車輛的通信地址，源ID和目的ID為本車和其他車輛的身份信息。所述控制方法包括本車操作、服務操作和廣播操作，所述本車操作包括設備類型、操作碼、操作數據和狀態(tài)代碼，所述設備類型表示需要進行控制操作的本車網關系統上連接的任意設備，操作碼表示控制操作的具體操作類型，操作數據表示具體操作時交互的數據，狀態(tài)代碼表示具體操作的結果，所述服務操作包括資源類型、業(yè)務類型和狀態(tài)代碼，所述資源類型表示本車能夠提供給其他車輛使用的通信設備，業(yè)務類型表示在提供給其他車輛使用的通信設備上運行的業(yè)務，狀態(tài)代碼表示業(yè)務運行的結果，所述廣播操作包括本車標志和設備狀態(tài)，所述本車標志表示廣播信息是否為本車信息，設備狀態(tài)表示網關系統上連接的通信設備及其占用情況。對齊填充是在數據包中預留空間，使數據包填充到固定長度。隨著此網關系統的深入研發(fā)，功能越來越多樣，必將會對網關控制協議進行增刪和修改，增加對齊填充將預留一些數據空間提供給后續(xù)開發(fā)之用。
[0020]以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多通道車輛間組網網關系統，其特征在于:該系統設置在車輛的車載平臺上，包括主控模塊以及分別與之連接的網絡交換機、3G Modem,WLAN網橋和通用串口，所述網絡交換機外接數個應用設備和通信設備，所述3G Modern和WLAN網橋分別連接天線，所述通用串口連接傳感網網關；所述傳感網網關用于與外部傳感設備進行通信，所述3G Modem用于連接公網3G信號，所述WLAN網橋通過天線發(fā)射無線信號實現不同車輛間的組網。
2.根據權利要求1所述一種多通道車輛間組網網關系統，其特征在于:所述主控模塊采用ARM處理器，所述通用串口采用UART，所述網絡交換機采用10M/100M交換機。
3.根據權利要求2所述一種多通道車輛間組網網關系統，其特征在于:所述網絡交換機與應用設備、通信設備之間采用RJ45連接；所述主控模塊與3G Modern采用USB連接，主控模塊與WLAN網橋之間采用RJ45連接，3G Modern和WLAN網橋均通過SMA接口與天線連接。
4.根據權利要求1所述一種多通道車輛間組網網關系統，其特征在于:所述應用設備包括視頻會議終端。
5.根據權利要求1所述一種多通道車輛間組網網關系統，其特征在于:所述通信設備包括衛(wèi)星通信機、MIWAVE終端和GPRS終端。
6.基于權利要求1所述一種多通道車輛間組網網關系統的通信方法，其特征在于: (1)不同車輛間通過WLAN網橋進行車間組網后，每輛車通過網關系統廣播本車的通信設備以及這些通信設備的狀態(tài)，并接受來自其他車輛的廣播； (2)當某輛車上的應用設備需要使用其他車輛上的通信設備的資源時，該車的網關系統向配有所需通信設備的車輛發(fā)送申請，當被申請車輛的網關系統設置為自動處理申請模式，則被申請車輛的網關系統查詢本車通信設備的狀態(tài)，然后向申請車輛的網關系統反饋同意申請或拒絕申請，若被申請車輛的網關系統設置為非自動處理申請模式，則被申請車輛上的人員通過管理軟件決定是否同意申請并反饋給申請車輛的網關系統； (3)若被申請車輛同意了申請，則被申請車輛的網關系統建立該車提供的通信設備到車間網絡的鏈路，申請車輛的網關系統接收到同意申請的反饋后，建立車間網絡到本車應用設備的鏈路，從而建立起申請車輛的應用設備到被申請車輛的通信設備的鏈路。
7.—種應用于權利要求6所述通信方法的數據包，其特征在于:該數據包包括包頭和控制方法，所述包頭包括依次排列的包類型、時間戳、源IP和目的IP以及源ID和目的ID，所述包類型用以表明控制方法的類型，時間戳用以表明控制方法在時間上的唯一性，源IP和目的IP為本車和其他車輛的通信地址，源ID和目的ID為本車和其他車輛的身份信息；所述控制方法包括本車操作、服務操作和廣播操作，所述本車操作包括設備類型、操作碼、操作數據和狀態(tài)代碼，所述設備類型表示需要進行控制操作的本車網關系統上連接的任意設備，操作碼表示控制操作的具體操作類型，操作數據表示具體操作時交互的數據，狀態(tài)代碼表示具體操作的結果，所述服務操作包括資源類型、業(yè)務類型和狀態(tài)代碼，所述資源類型表示本車能夠提供給其他車輛使用的通信設備，業(yè)務類型表示在提供給其他車輛使用的通信設備上運行的業(yè)務，狀態(tài)代碼表示業(yè)務運行的結果，所述廣播操作包括本車標志和設備狀態(tài)，所述本車標志表示廣播信息是否為本車信息，設備狀態(tài)表示網關系統上連接的通信設備及其占用情況。
【文檔編號】H04L29/08GK104519136SQ201410827985
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權日:2014年12月29日
【發(fā)明者】盛偉, 孫俊, 李瑋, 湯磊 申請人:南京中網衛(wèi)星通信股份有限公司