本發(fā)明屬于無線通信技術和信息處理領域，尤其涉及一種基于無線信道的信息轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置。

背景技術：

目前在應急救援、抗震救災和維穩(wěn)處突中使用較多的為車載和背負式電臺通信，需要在一定的通信可達距離內(nèi)由人工操作實現(xiàn)信息的接收和轉(zhuǎn)發(fā)，通常超短波信道通信距離在15～20km以內(nèi)，短波信道通信距離在200km左右(其中50～90km為盲區(qū))。受通信距離和人為的影響，在應急展開區(qū)域，如需信息傳輸，需要通信設備和人員同時完好并處于通信范圍內(nèi)時才能保證數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，這在惡劣的自然環(huán)境下很難滿足，尤其是對于時間要求高和通信設備和人員配備差的區(qū)域，很難保證應急通信時信息較高的傳輸可達率，極大降低了應急狀態(tài)下救援和處突的效能，制約了特定區(qū)域內(nèi)有效信息的覆蓋范圍，目前只有通過配備大量的通信裝備和人員才能部分緩解該問題，但成本和人員的培訓都很難滿足實際需求。

技術實現(xiàn)要素：

為了彌補現(xiàn)有通信中信息數(shù)據(jù)在傳輸過程中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供基于無線信道的信息轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置，設計的轉(zhuǎn)發(fā)方法可提高信息轉(zhuǎn)發(fā)的可達率、速度、效率和精度；設計的轉(zhuǎn)發(fā)裝置可實現(xiàn)應急地域環(huán)境下的快速部署和開設，通過短波、超短波信道對覆蓋區(qū)域內(nèi)用戶的通信進行中繼轉(zhuǎn)發(fā)，并可多個構(gòu)成轉(zhuǎn)發(fā)基站星形網(wǎng)絡實現(xiàn)整個應急區(qū)域的擴展。

本發(fā)明的技術方案是：

1.一種基于無線信道的信息轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法包括：

接收來自信息發(fā)送方的無線信道信息，所述信息包括轉(zhuǎn)發(fā)時間和信息接收方，判斷接收的信息是否包括信息接收方標識。

若接收的信息包括信息接收方標識，判斷信息發(fā)送時間是否為立即轉(zhuǎn)發(fā)，

若信息發(fā)送時間為立即轉(zhuǎn)發(fā)，則向信息接收方直接轉(zhuǎn)發(fā)信息，

若信息發(fā)送時間不是立即轉(zhuǎn)發(fā)，則按照信息轉(zhuǎn)發(fā)時間向信息接收方轉(zhuǎn)發(fā)信息，

信息接收方向信息轉(zhuǎn)發(fā)方發(fā)送回執(zhí)信息。

進一步地，所述信息發(fā)送方的無線信道信息為超短波或短波信息。

進一步地，所述方法中判斷信息標識是否包括信息接收方標識之前，還包括：按照預置的編碼規(guī)則對信息進行解析。

進一步地，所述編碼的規(guī)則為信息的位置和長度。

進一步地，所述方法還包括：

判斷信息中是否指定信息以短波或超短波方式轉(zhuǎn)發(fā)，

若指定信息以短波或超短波方式轉(zhuǎn)發(fā)，則按照該指定方式發(fā)送，

若未指定信息以短波或超短波方式轉(zhuǎn)發(fā)，則根據(jù)接收方和轉(zhuǎn)發(fā)方當前位置信息確定信息轉(zhuǎn)發(fā)方式。

進一步地，所述方法還包括：

判斷信息中是否包含發(fā)送頻率，

若信息中包含發(fā)送頻率，則按照該發(fā)送頻率進行轉(zhuǎn)發(fā)，

若信息中未包含發(fā)送頻率，則采用優(yōu)選的當前區(qū)域通用通信頻率進行轉(zhuǎn)發(fā)。

進一步地，所述方法中判斷接收的信息是否包括信息接收方標識之后，還包括：為信息加入接收時間，用于接收方判斷信息的發(fā)送時間延遲。

進一步地，所述方法中若消息不是立即轉(zhuǎn)發(fā)，則還包括：按照預置的信息編碼標準對接收到的消息進行編碼，所述預置信息編碼標準為通用編碼標準。

進一步地，所述信息接收方向信息轉(zhuǎn)發(fā)方發(fā)送的回執(zhí)信息包括信息標題、接收時間和接收方。

2.一種基于無線信道的信息轉(zhuǎn)發(fā)裝置，包括通信模塊、互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊及電源模塊；通信模塊，用于接收信息發(fā)送方的信息及向信息接收方發(fā)送信息；互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊，用于解析所接收信息的轉(zhuǎn)發(fā)時間和信息接收方；電源模塊，用于對裝置提供電源供給。

進一步地，所述通信模塊包括：天線模塊、短波模塊和超短波模塊，用于接收和發(fā)射覆蓋地域內(nèi)預置頻段的短波及超短波信號。

進一步地，所述天線模塊包括用于短波接收和發(fā)射的便攜式雙極天線，用于超短波接收和發(fā)射的中饋超短波鞭天線。

進一步地，所述短波模塊采用跳頻、自動優(yōu)化選頻和低速抗干擾傳輸模式。

進一步地，所述超短波模塊采用跳頻、自動優(yōu)化選頻和高速抗干擾傳輸模式。

進一步地，所述通信模塊還包括通信控制模塊，用于控制短波模塊和超短波模塊進行同時守聽和分時發(fā)射。

進一步地，所述互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊包括轉(zhuǎn)換模塊、存儲與解析模塊及主控模塊。轉(zhuǎn)換模塊用于將通信模塊接收到的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。存儲與解析模塊用于將數(shù)字信號進行存儲，并根據(jù)權利要求3所述的解析方法解析信息中的接收方標識、消息發(fā)送時間和發(fā)送頻率。主控模塊用于對消息發(fā)送時間不是立即轉(zhuǎn)發(fā)的信息按照權利要求8所述的方法對信息進行編碼，并按照信息轉(zhuǎn)發(fā)時間將信息轉(zhuǎn)發(fā)至通信模塊。

進一步地，電源模塊具有薄膜太陽能輔助供電功能。

進一步地，所述電源模塊還包括管理模塊，用于對電源充供電進行配置。

進一步地，還包括箱體，作為裝置的外包裝。

進一步地，所述箱體包括減震機架。減震機架安裝于箱體內(nèi)部四壁，在頂部和底部通過橡膠阻尼塊與箱體連接，裝置安裝在機架上，通過螺栓連接。

進一步地，所述箱體還包括溫控模塊。溫控模塊用于調(diào)節(jié)箱體內(nèi)的溫度與濕度。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的轉(zhuǎn)發(fā)方法流程圖

附圖2為轉(zhuǎn)發(fā)裝置外觀結(jié)構(gòu)與組成圖

附圖3為本發(fā)明裝置部署圖

附圖4為本發(fā)明綜合互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送組件功能原理圖

附圖5為本發(fā)明主控軟件組成圖

附圖6為本發(fā)明小型綜合電源組成原理圖

附圖7為本發(fā)明自毀模塊組成原理圖

附圖8為本發(fā)明承載箱體組成圖

附圖9為本發(fā)明溫控算法流程圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

1、一種基于無線信道的信息轉(zhuǎn)發(fā)方法，采用并行的方式同時獲取短波和超短波兩個無線信道的信號，按照編碼規(guī)則對信息進行解析后進行分類存儲，并按轉(zhuǎn)發(fā)要求對存儲的數(shù)據(jù)進行重新標識，核對密級字節(jié)信息決定是否進行壓縮和加密，處理后的數(shù)據(jù)通過加載設備標簽轉(zhuǎn)換成新的待轉(zhuǎn)發(fā)信息，發(fā)送至發(fā)送模塊，按信息中的時間編碼要求立即或定時發(fā)送，轉(zhuǎn)發(fā)方法流程見附圖1。具體步驟如下：

1)通信模塊1檢測到的短波或超短波信道信號經(jīng)過采集后，進行信號識別，確認為我方可識別信號后轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)幀并臨時存儲；

2)互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊2通過分解數(shù)據(jù)幀，按照信息編碼規(guī)則來獲得該數(shù)據(jù)幀對應的數(shù)據(jù)匹配類型；

3)主控模塊23通過數(shù)據(jù)匹配類型的查找，按照該類型規(guī)則對數(shù)據(jù)幀的信息內(nèi)容長度、發(fā)送方、接收方、密級、轉(zhuǎn)發(fā)方式和轉(zhuǎn)發(fā)時間等特征進行分解；

4)將分解后的待轉(zhuǎn)發(fā)信息存儲在存儲與讀取模塊22的存儲區(qū)域內(nèi)；

5)以轉(zhuǎn)發(fā)方式為關鍵轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，如果為立即轉(zhuǎn)發(fā)方式則對待轉(zhuǎn)發(fā)消息原文立即轉(zhuǎn)發(fā)；如果為定時轉(zhuǎn)發(fā)，則分別按照短波、超短波和短波+超短波類型對待轉(zhuǎn)發(fā)信息按照預置的信息編碼標準進行編碼，其中預置信息編碼標準為通用編碼標準或戰(zhàn)時特殊編碼標準。通過重新編碼的消息結(jié)構(gòu)可以適應不同的發(fā)射方式；

6)分解轉(zhuǎn)發(fā)方式中的發(fā)射頻率、發(fā)射次數(shù)和定/跳頻編碼，存儲到轉(zhuǎn)換模塊21的接口單元；

7)如果消息中有密級特征字節(jié)，則按要求通過主控模塊23對需要暫儲且有加密需求的待轉(zhuǎn)發(fā)信息進行初級加密，并加載該轉(zhuǎn)發(fā)裝置標識碼；

8)主控模塊23重新整合存儲與讀取模塊22中的消息數(shù)據(jù)幀，按照編碼規(guī)則要求對待轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容、發(fā)送方、接收方、密級和轉(zhuǎn)發(fā)方式進行重新整合，按照轉(zhuǎn)發(fā)時間要求按時發(fā)送至轉(zhuǎn)換模塊21形成待發(fā)送隊列。

2、如權利要求1所述的一種基于無線信道的信息轉(zhuǎn)發(fā)裝置，包括：通信模塊1，互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊2、電源模塊3和箱體4，外觀結(jié)構(gòu)與組成見附圖2，原理框圖見附圖3。

該轉(zhuǎn)發(fā)裝置獨立部署在野外環(huán)境，可直接作為通信中繼轉(zhuǎn)發(fā)，也可以構(gòu)成多個轉(zhuǎn)發(fā)基站星形網(wǎng)絡配置實現(xiàn)應急區(qū)域的擴展，安裝簡單快速，無人化值守，可提高惡劣地域和全天候條件下的無線通信互通能力。轉(zhuǎn)發(fā)裝置以箱體4作為承載，采用減震機架41安裝于箱體內(nèi)部四壁，在頂部和底部通過橡膠阻尼塊與箱體連接，通信模塊1、互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊2和電源模塊3通過螺栓固定連接安裝在減震機架41上，箱體4還配備溫控模塊42，用于調(diào)節(jié)箱體內(nèi)的溫度與濕度，保證模塊的正常工作。裝置部署見附圖4。

所述通信模塊1，用于接收信息發(fā)送方的信息及向信息接收方發(fā)送信息，包括短波模塊11、超短波模塊12、天線模塊13和通信控制模塊14；天線模塊13、短波模塊11和超短波模塊12，用于接收和發(fā)射覆蓋地域內(nèi)預置頻段的短波及超短波信號，其中天線模塊13包括用于短波接收和發(fā)射的便攜式雙極天線，用于超短波接收和發(fā)射的中饋超短波鞭天線；短波模塊11采用跳頻、自動優(yōu)化選頻和低速抗干擾傳輸模式，可低速、穩(wěn)定、遠距離的傳輸數(shù)據(jù)量較小的信息；超短波模塊12采用跳頻、自動優(yōu)化選頻和高速抗干擾傳輸模式，可告訴、穩(wěn)定、近距離的傳輸數(shù)據(jù)量較大的信息；通信控制模塊14用于控制短波模塊和超短波模塊進行同時守聽和分時發(fā)射，協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)裝置的接收和發(fā)射控制策略，提高信號接收效率和發(fā)射成功率。原理框圖見附圖5。

所述互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊2用于解析所接收信息的轉(zhuǎn)發(fā)時間和信息接收方，包括轉(zhuǎn)換模塊21、存儲與解析模塊22及主控模塊23。轉(zhuǎn)換模塊21用于將通信模塊接收到的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，可實現(xiàn)與通信模塊1之間的動態(tài)路由，支持短波超短波等鏈路的路由優(yōu)選，并能通過有線連接其他轉(zhuǎn)發(fā)裝置實現(xiàn)多個綜合路由；存儲與解析模塊22用于將數(shù)字信號進行存儲，包括讀寫電路和存儲芯片，可以按照解析方法解析信息中的接收方標識、信息發(fā)送時間和發(fā)送頻率；主控模塊23用于對信息發(fā)送時間不是立即轉(zhuǎn)發(fā)的信息按照編碼方法對信息進行編碼，并按照信息轉(zhuǎn)發(fā)時間將信息轉(zhuǎn)發(fā)至通信模塊1。原理框圖見附圖6。

所述電源模塊3為各個模塊和箱體提供電源供給，包括可快換鋰電池組31、管理模塊32和薄膜太陽能電池33，其中可快換鋰電池組31采用快速更換的鎖固結(jié)構(gòu)，采用24v/25ah的鋰電池組，可實現(xiàn)通信傳輸收發(fā)比為6∶4時，轉(zhuǎn)發(fā)站連續(xù)值守時間不小于48h；管理模塊32用于對電源充供電進行配置，實現(xiàn)直流智能管理的電壓采樣、電流采樣和監(jiān)測、維護和保養(yǎng)功能，可平衡各模塊的用電需求，最大限度的提高供電效率電源的優(yōu)化管理，并保護電池因過度放電導致?lián)p壞；薄膜太陽能電池33可提供野外條件下的充供電，提高可持續(xù)值守時間。原理框圖見附圖7。

所述箱體4采用高強度滾塑材料，一次成型工藝制成，外觀尺寸緊湊(長寬高不大于600×500×500mm)，箱體可防淋雨、防砂塵和防生物侵襲，并適應作戰(zhàn)環(huán)境要求，還包括減震機架41和溫控模塊42，原理框圖見附圖8。其中減震機架41采用鋁合金標準機架，安裝于箱體內(nèi)部四壁，在頂部和底部通過橡膠阻尼塊與箱體連接，各個模塊安裝在機架上，通過螺栓連接，滿足轉(zhuǎn)發(fā)裝置的抗沖擊振動要求；溫控模塊42采用溫控電路和適用于全天候環(huán)境的溫控算法，根據(jù)采集的箱內(nèi)溫度、濕度環(huán)境參數(shù)，對箱體內(nèi)的溫度和濕度進行調(diào)節(jié)，溫控算法流程圖見附圖9。

連接關系：天線模塊13通過饋線與箱體4表面的天線接口相連，通過轉(zhuǎn)接連接到通信模塊1，通信模塊1通過數(shù)據(jù)接口采用6芯屏蔽線纜同互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊2的數(shù)據(jù)接口相連，互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊2的控制接口采用4芯線纜同箱體的溫控模塊42相連；通信模塊1、互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊2和箱體溫控模塊42的電源接口均通過3芯線纜連接至電源模塊3。

應用時該方法的轉(zhuǎn)換過程如下：

通信模塊1在檢測到有短波或超短波信道信號后，首先進行信號采集，在完成數(shù)字轉(zhuǎn)換后進行信號的識別，采用裝置中存儲的我方信號標識對采集到的信號頭多個字節(jié)進行匹配，如吻合則確認為我方可識別信號，進而轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)幀并存儲到緩存中；互聯(lián)轉(zhuǎn)換與發(fā)送模塊2對數(shù)據(jù)幀進行分解，查找我方信息識別標志后的3位數(shù)據(jù)匹配類型標識，確認該信息類別，如為類別1；主控模塊23按照存儲的類別1規(guī)則對數(shù)據(jù)幀的信息內(nèi)容長度、發(fā)送方、接收方、密級、轉(zhuǎn)發(fā)方式和轉(zhuǎn)發(fā)時間等特征進行分解，以上字段內(nèi)容均帶有相應的標識位，取出標識位后相應的內(nèi)容存儲在存儲與讀取模塊22相應的存儲區(qū)域內(nèi)；首先以轉(zhuǎn)發(fā)方式為關鍵轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，如轉(zhuǎn)發(fā)方式內(nèi)容為0，則代表立即轉(zhuǎn)發(fā)方式，對待轉(zhuǎn)發(fā)消息原文立即轉(zhuǎn)發(fā)，優(yōu)先級最高；如轉(zhuǎn)發(fā)方式內(nèi)容為1則代表為定時轉(zhuǎn)發(fā)方式，下一步分別按照短波、超短波和短波+超短波類型對待轉(zhuǎn)發(fā)信息按照預置的信息編碼標準進行編碼，其中預置信息編碼標準為通用編碼標準或應急特殊編碼標準；將發(fā)射頻率、發(fā)射次數(shù)和定/跳頻編碼等字段的內(nèi)容存儲到轉(zhuǎn)換模塊21的接口單元；如密級字段內(nèi)容為0，則為需加密要求，下一步通過主控模塊23對待轉(zhuǎn)發(fā)信息進行初級加密(預置的應急加密算法)，并加載該轉(zhuǎn)發(fā)裝置標識碼，如密級字段內(nèi)容為1，則無需進行初級加密；經(jīng)過處理后的內(nèi)容字段經(jīng)主控模塊23重新整合后，與信息發(fā)送方、接收方、密級和轉(zhuǎn)發(fā)方式進行重新組合，按轉(zhuǎn)發(fā)時間發(fā)送至轉(zhuǎn)換模塊21形成待發(fā)送隊列，經(jīng)通信模塊1進行發(fā)射，并等待回執(zhí)信息的接收。