CN102638902A

CN102638902A - 基于移动自组网的车队局域通信系统

Info

Publication number: CN102638902A
Application number: CN2012100698828A
Authority: CN
Inventors: 罗庆生; 常青; 韩宝玲
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明为基于移动自组网的车队局域通信系统。所述系统由车载移动自组网终端搭建的无线网络形成。所述系统最大容纳的节点达数百个，系统外节点可实时动态加入到网络中保证了系统的扩展性。所述系统不依赖基础网络设施，并可实现高速移动中无线通信的稳定。所述的自组网终端支持多个频段，支持GPS和北斗两种定位系统，配备音视频接口能够实现车队中不同车辆中人员的实时视频通话，可集成各种标准IP通信设备如卫星通信等。远离车队的人员通过卫星通信对车队进行引导或监视。本发明提供的基于移动自组网的车队局域通信系统不需要固定的网络基础设施、动态组网快捷、支持动中通通信，接受定位信号方便，并能传输高质量的音视频信号。

Description

基于移动自组网的车队局域通信系统

技术领域

本发明涉及信息传输和无线通信领域，具体是基于移动自组网的车队局域通信系统。

背景技术

近年来，物流业的快速发展推动了以汽车运输为代表的运输业的快速增长，大型长途运输车队越来越多；随着礼仪接待任务的增多，由特种车辆组成车队执行护卫任务的情况越来越多；而广大旅游爱好者与好友组成车队进行远距离自驾旅游更是常见。这些都是多辆汽车组成车队完成一定任务的典型例子。车队内成员一般使用无线电台或使用手机进行通信，来共同了解并掌控整个车队的实时状况，以提高车队协调运行的整体性和一致性，减少发生危险的几率。但申请使用无线电台过程复杂，易受车队外电台信号的干扰，且不能传输视频信号。而使用手机进行通信会受到网络基础设施的限制，在手机信号差的地方不能进行通信，而且费用较高，受到手机电量的影响不能进行长时间通信。所以寻找一种适合车队内局域通信的有效方法成为了当务之急。

移动自组网简称MANET，它是一种新型的移动网络。MANET发源于军事领域，20世纪70年代美军开始使用分组无线网进行前线部队的通信，随后经历了抗毁自适应网络、全球移动信息系统的发展，IEEE802.1首次提出“ad hoc”自组织网络的概念。IEIF1997年成立MANET(mobile ad hoc network)工作组，从此自组网的研究进入了一个新的阶段。移动自组网由一组带有无线通信收发装置的移动终端节点组成，在网络中的每个终端都可以自由移动，且地位相等。移动自组网是一种多跳、临时、无中心网络，不需要现有信息基础网络设施的支持，可以在任何时候、任何地方快速构建网络。对自组网终端进行扩展，不仅能通过移动自组网得到位置信号，还能输入输出音/视频信号，是解决车队内部局域通信的重要手段。为此在本专利中我们提出了一种基于移动自组网技术的车队通信解决方案。

发明内容

本发明的内容在于给出基于移动自组网的车队局域通信系统。该系统由车队、车队内车辆、移动自组网终端、通信卫星、车队外终端、车队外车辆组成。能够在车队经过网络基础设施匮乏的地域、车队高速行进、车队队形快速变化等情况下，为车队内部成员提供稳定的通信网络支持。车队外具有移动自组网终端的车辆在输入网络的安全密码后即可加入该网络，远离车队的通信终端可以通过通信卫星进入该网络，并进行信息交换。

该通信系统内含有多个接口，包括GPS/北斗定位系统、音/视频接口等。这些接口能保证终端获得本车的位置信号和车辆内部的音/视频信号，并通过车队内的通信系统的信息交流获得其他车辆的位置信息和音/视频信息。能进行实时视频通话，从而在车队内成员遇到特殊情况时能够使车队全体人员都及时获知相关信息，为实施相关处置提供便利进而使其他成员及时做出调整，提高整个车队的安全性。同时，在车队中的某些终端能够通过卫星与距离车队很远的通信终端进行通信，从而扩展了整个网络的范围。远离车队的成员可以利用这样的通信方式对车队进行引导或监控。本发明的优点在于：

(1)将移动自组网技术应用于车队内的局域通信，可以在网络基础设施匮乏或无网络基础设施的偏远地域自动建立无线网络进行通信，并能够实时进行网络链路调整，使车队内成员的信息做到实时的完全的共享。

(2)该通信系统可以容纳大量的节点，系统外的车辆在通过系统的安全认证后，也可以快速加入通信系统，这样既保证了系统的安全性，又保证了系统的可扩展性。

(3)该通信系统的移动自组网终端上配有GPS/北斗定位系统接口，可以将车辆的定位功能进行整合，同时配有音/视频接口与摄像头、麦克风相接可输入音视频信号，完成组内成员视频通话等功能。

(4)该系统采用多跳方式进行通信，可以大大扩展系统的无线通信覆盖范围。

附图说明

附图1为本通信系统的结构示意图；

附图2为系统内移动自组网终端的结构示意图；

附图中：1-车队，2-车队内车辆，3-移动自组网终端，4-通信卫星，5-车队外通信终端，6-车队外车辆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明中由6辆车组成的车队特例做进一步说明。

从附图1可以看出车队首先由6辆车组成，每辆车上都搭载有移动自组网终端。无论车队是在行进还是静止状态下，只要移动自组网终端启动，终端就会自动搜寻附近的其它自组网终端，在搜寻到其它自组网终端后迅速组成无线自组网络，一个终端可以与其附近的多个终端建立联系。在组成网络后可以对该无线网络设置密码，以保证网络的安全性并减少受到的干扰。该移动自组无线网络中的终端既可以作为接收终端又可作为网络节点，因此不用任何固定网络基础设施的支持。在车队的行进过程中由于车辆的相对位置一直发生变化，整个网络也通过改变链路使连接处于最佳状态。而距离较远的车辆，如图中的车辆1和车辆6可以经过车辆3或车辆4的中介作用建立联系，实现多跳通信。原来不在车队中的车辆7在接近车队并打开自组网终端后，会试图与原有网络系统建立联系，这时会提示车辆7输入原网络的密码。如果输入正确，车辆7就会加入该无线网络，形成新的无线移动自组网。距车队较远的终端也可以通过通信卫星传递与车队中能接受卫星信号的终端建立联系，从而获取整个车队的信息，可以对车队进行远程引导和监控。

从附图2可以看出移动自组网终端由控制器、GPS/北斗定位系统接口、音/视频接口、以太网接口组成。外部输入设备如GPS终端、摄像头、麦克风、IP网络等可以通过各自适合的接口将获得的信息输入控制器。而其它移动自组网终端和车队外地通信终端则与控制器建立信息交换的关系。操控人员对控制器进行操作，提取自己需要的信息，这些信息通过显示器和耳机等输出设备进行输出。这些信息包括自己车辆和车队内其它车辆的位置信息、音视频信息，远处通信终端的音视频信息等，在获取信息的同时，自身的信息也分享到了移动无线自组网络中，从而实现信息的高度共享。

Claims

1.基于移动自组网的车队局域通信系统，其特征在于：整个通信系统由车队(1)、车队内车辆(2)、移动自组网终端(3)、通信卫星(4)、车队外通信终端(5)、车队外车辆(6)等组成；若干辆车队内车辆(2)组成了车队(1)，每辆车上都搭载移动自组网终端(3)，移动自组网终端(3)在启动后自动搜寻附近的其它终端，并结成无线网络，最终使整个车队内的成员形成自组织的无线网络进行相互通信；该无线网络能够传递位置信号、视频信号、音频信号，可以利用GPS/北斗信号实现定位导航功能，利用音/视频信号实现车队(1)内成员的实时视频通话功能等；为了保证网络的安全性，组成网络时会设定密码，车队外车辆(6)在输入设定密码后其所搭载的移动自组网终端会实时动态的加入该网络；远离车队的车队外通信终端(5)可以通过卫星(4)加入该通信网络进行信息交流，对车队实行远程引导和监督；多样的信息交流模式提高了整个车队的协调性和整体性，通过车队内成员的相互协作和车队外人员的引导大大降低了车队发生危险的概率，也同时提高了处于险地时成功实施救援的概率。

2.如权利要求1所述的移动自组网终端(3)由控制器、GPS/北斗定位系统接口、音/视频接口、以太网接口、显示器、耳机组成；位置信号通过GPS/北斗定位系统接口进入控制器；麦克风和摄像头的音/视频信号通过音/视频接口进入控制器；IP网络通过以太网接口进入控制器；车队内其它自组网终端(3)通过控制器与该终端进行信息交流；车队外通信终端(5)通过通信卫星与该终端进行信息交流；操作人员通过控制器完成信息的处理和提取，通过显示器和耳机获得自己感兴趣的移动自组网终端的实时信息。