專利名稱：基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)急通信方法及通信裝置，特別是涉及基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-h0C 網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
我國是自然災(zāi)害多發(fā)國家，地震、洪水、過境臺風(fēng)等自然災(zāi)害時有發(fā)生。尤其近年 來，冰雪暴、特大地震、特大洪水、泥石流、礦難等重大災(zāi)難性事件頻繁發(fā)生，給人類的生命 和財產(chǎn)造成了巨大損失。目前我國應(yīng)對類似突發(fā)事件，應(yīng)急通信技術(shù)主要有以下幾種固定電話方式的應(yīng)急通信固定電話具有覆蓋范圍廣，受眾群體大等優(yōu)點。一般情況下，固定電話網(wǎng)絡(luò)都是應(yīng) 急通信的首選網(wǎng)絡(luò)，原因在于其費用較低、容量較大。如我們通常所說的110、119、122等緊 急呼叫，其實就是一種傳統(tǒng)的應(yīng)急通信手段。但是其缺點在于固定電話受到線纜的限制，一 旦在緊急情況下電纜受到破壞，則通信將會終止，且修復(fù)周期長。移動蜂窩電話GSM和CDMA技術(shù)是目前應(yīng)急通信車最主要的接入方式，它的優(yōu)點在于傳輸速度 快，基礎(chǔ)設(shè)施完備，使用成本低，數(shù)據(jù)傳輸可靠，誤碼率低。缺點是帶寬較小，對于特殊應(yīng)用， 如傳高清晰的圖像，或需要大帶寬的數(shù)據(jù)傳輸容量，GSM和CDMA技術(shù)就顯得捉襟見肘。衛(wèi)星應(yīng)急通信衛(wèi)星通信具有通信距離遠(yuǎn)、覆蓋地域廣、不受地理條件限制、投資與通信距離無關(guān) 及組網(wǎng)靈活等特點，非常易于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，是現(xiàn)代通信的一種重要手段，在全球已獲得 廣泛應(yīng)用。同時具有機動、靈活、實施性好的特點，當(dāng)重大自然災(zāi)害發(fā)生，在地面線路受到破 壞時，衛(wèi)星通信往往能發(fā)揮起獨特的作用。但同時衛(wèi)星通信業(yè)存在一些缺點，對技術(shù)和設(shè)備 的要求較高，衛(wèi)星設(shè)備系統(tǒng)造價較高，衛(wèi)星租用鏈路成本較高等，這些問題嚴(yán)重影響它的普 及。應(yīng)急電臺通信利用短波(波長在lO-lOOm，頻率在3_30MHz的電磁波)進(jìn)行無線電通信稱為短波 通信。短波頻率自適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，極大地提高了短波通信的可靠性和有效性。自 適應(yīng)應(yīng)急電臺設(shè)備體積小，運輸安裝方便，操作簡單，比較適合機動通信使用，缺點是頻率 資源有限，受地形、地貌、天氣影響較大，同時通信質(zhì)量很難得到保障。目前我們還未建立一套完善的應(yīng)急通信系統(tǒng)，救援技術(shù)發(fā)展比較緩慢，救援通信 設(shè)備還比較落后，例如在2008年5月12日四川特大地震救援行動中，衛(wèi)星通信網(wǎng)在前期完 全處在癱瘓狀態(tài)，各部門建立的衛(wèi)星預(yù)警專網(wǎng)是一個近似于封閉的系統(tǒng)，因各自獨立，互不 聯(lián)接，使國內(nèi)數(shù)以萬計的衛(wèi)星車成為擺設(shè)。由于衛(wèi)星系統(tǒng)與固網(wǎng)、移動網(wǎng)基本脫節(jié)，災(zāi)區(qū)的 通信網(wǎng)即便可以快速修復(fù)，仍存在全程或大面積覆蓋難以實現(xiàn)的問題，嚴(yán)重阻礙了救災(zāi)的 進(jìn)展。如何快速有效應(yīng)對這類破壞力強、破壞速度快的突發(fā)事件，成為擺在我們面前迫在眉睫的問題。因此，研制一種能夠在惡劣環(huán)境下能夠提供實時視頻傳輸、語音通話、GPS定 位等功能的應(yīng)急通信平臺，建立圖文并茂、多種通信方式相互協(xié)作、多種業(yè)務(wù)融合的寬帶應(yīng) 急系統(tǒng)，并且能夠提供“平時”和“戰(zhàn)時”兩種狀態(tài)，提高第一時間為應(yīng)急指揮獲取現(xiàn)場資料 效率，對推動救援工作順利開展，完成整個救援行動具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種基于無線蜂窩網(wǎng)和 Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)在大型突發(fā)事件中靈活掌握突發(fā)事故實時情況并快速反 應(yīng)指揮。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，所述應(yīng)急通信系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)控制 終端和通信終端，所述網(wǎng)絡(luò)控制終端和通信終端通過Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，所述網(wǎng)絡(luò)控制 終端包括通信控制管理模塊、Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊、衛(wèi)星通信模塊、數(shù)據(jù)收集分析模塊、電 源以及輸入輸出人機交互模塊，所述通信控制管理模塊用于控制Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊和 衛(wèi)星通信模塊，所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊支持Ad-hoc組網(wǎng)方式，在應(yīng)急通信模式下和所有 的通信終端組建成Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊，網(wǎng)絡(luò)控制終端接 收各節(jié)點傳輸?shù)恼Z音、視頻、溫度濕度信息，再通過衛(wèi)星通信模塊傳給指揮平臺，Ad-hoc網(wǎng) 絡(luò)管理模塊還用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理、用戶接入鑒權(quán)；所述衛(wèi)星通信模塊，用于與衛(wèi)星進(jìn)行 通信，將網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星傳輸?shù)街笓]平臺；所述數(shù)據(jù)收集分析模塊，用于分析現(xiàn)場 采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)后方指揮平臺的指令管理整個Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，所述通信終端具體包括通信控制模塊，用于檢測通信鏈路是否現(xiàn)故障，控制通信模式之間的切換；移動通信模塊，用于用戶接入移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行SIM用戶信息注冊、語音通話， 所述移動通信模塊包括相互連接的基站天線和蜂窩電話系統(tǒng)；移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)，用于為移動通信模塊提供包括話音、數(shù)據(jù)、視頻圖像的通信業(yè) 務(wù)；Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊，支持Ad-hoc組網(wǎng)方式，用于接入Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將 語音、視頻、溫度濕度信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)控制終端；語音模塊，用于實現(xiàn)語音數(shù)據(jù)編解碼，為系統(tǒng)語音通信提供支持；視頻信號采集模塊，用于采集通信現(xiàn)場視頻信息并對視頻信息進(jìn)行壓縮，傳輸給 網(wǎng)絡(luò)控制終端；溫度濕度傳感模塊，用于采集溫度和濕度信息，由網(wǎng)絡(luò)控制終端通過衛(wèi)星通信模 塊傳輸給指揮平臺；GPS模塊，用于采集地理位置信息，還用于為通信終端的定位導(dǎo)航，由網(wǎng)絡(luò)控制終 端通過衛(wèi)星通信模塊傳輸給指揮平臺；附屬設(shè)備；電源模塊，用于為整個系統(tǒng)供電，采用高能量蓄電池，并攜帶備用電源適時更換，保證電能的供應(yīng)；所述通信控制模塊分別與所述移動通信模塊中的蜂窩電話系統(tǒng)、Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模 塊、語音模塊、視頻信號采集模塊、溫度濕度傳感模塊、GPS模塊、附屬設(shè)備相互連接；所 述移動通信模塊中的基站天線與移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)相互連接；所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊與 Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)相互通信。所述移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)包括GSM網(wǎng)絡(luò)，基于WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA技術(shù)的 3G網(wǎng)絡(luò)以及下一代無線移動通信網(wǎng)絡(luò)。所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)由各通信終端和網(wǎng)絡(luò)控制終端構(gòu)成的無中心的自組織網(wǎng)絡(luò)。所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的通信方式包括WIFI、ZigBee、藍(lán)牙無線通信方式。基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信方法，所述方法包括以下步驟(1)通信終端啟動后，移動通信模塊中的蜂窩電話系統(tǒng)檢測蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的信號 是否存在，若檢測到信號存在，通信終端則進(jìn)入常規(guī)通信模式，否則，通信終端進(jìn)入應(yīng)急通 信模式；(2)在常規(guī)通信模式下，通信控制模塊通過蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)通過語音模塊進(jìn)行語音 通信，當(dāng)常規(guī)通信鏈路出現(xiàn)故障時，即蜂窩電話系統(tǒng)檢測不到蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的信號，通信終 端則通過通信控制模塊自動切換到應(yīng)急通信模式；(3)通信終端進(jìn)入應(yīng)急通信模式以后，開啟Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊，Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊檢 測周圍的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點，并加入到Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，應(yīng)急通信模式下，網(wǎng)絡(luò) 控制終端的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊對Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，通信終端接收網(wǎng)絡(luò)控制終端的 控制指令，開啟視頻信號采集模塊、溫度濕度采集模塊、GPS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)通 過Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)控制終端；(4)網(wǎng)絡(luò)控制終端通過數(shù)據(jù)收集分析模塊對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析的結(jié) 果通過衛(wèi)星通信模塊與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述數(shù)據(jù)通信包括語音、視頻、GPS地理信息和 溫度濕度信息。所述步驟(3)中的通信終端進(jìn)入應(yīng)急通信模式以后，通信終端跟加入到Ad-hoc網(wǎng) 絡(luò)中的任意通信終端進(jìn)行語音通信、視頻電話通信以及GPS數(shù)據(jù)通信。在Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中，每個通信終端同時承擔(dān)路由器和主機的角色，通信終端作為路 由器運行相關(guān)的路由協(xié)議，進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)，進(jìn)得路由維護(hù)等操作，對接收到的信息進(jìn)行轉(zhuǎn) 化。網(wǎng)絡(luò)控制終端作為Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的控制節(jié)點，收集各節(jié)點采集的數(shù)據(jù)，并通過衛(wèi)星通信 傳送給指揮平臺。因此，在應(yīng)急通信場合下能夠保障Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)在各種突發(fā)事件中與外界 保持通信。本發(fā)明與現(xiàn)有通信技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和效果1、本發(fā)明采用無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)兩種通信模式，分別對應(yīng)常規(guī)通信 場合和應(yīng)急通信場合。2、本發(fā)明所述基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)使用靈活方便，在發(fā) 生突發(fā)災(zāi)難時，如系統(tǒng)檢測到移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)中斷，便會快速組成一個臨時的無線ad-hoc網(wǎng) 絡(luò)，與其它各用戶和救援人員取得聯(lián)系，實時傳輸受災(zāi)信息、視頻信息等，實現(xiàn)救災(zāi)人員之 間、救災(zāi)人員與受災(zāi)人群之間的通信協(xié)作，后端指揮部快速組建后臺應(yīng)急管理平臺，通過前 端傳回來的音視頻信息快速獲取災(zāi)難的整體情況，了解受災(zāi)程度，實時做出救援調(diào)整和物資輸送，提高救援的效率，勢必會為營救生命、保障人類生命安全作出巨大貢獻(xiàn)，其社會效 益和價值不可估量。3、本發(fā)明系統(tǒng)還可以與其它無線通信方式(如衛(wèi)星通信、藍(lán)牙)協(xié)同工作，在應(yīng)急 情況下快速建立一個完善的無線通信網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到無一盲區(qū)，保障救援效果最佳化。


圖1是本發(fā)明所述通信終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述網(wǎng)絡(luò)控制終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明所述常規(guī)通信模式示意圖；圖4是本發(fā)明所述應(yīng)急通信模式示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的敘述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。實施例1圖1是通信終端結(jié)構(gòu)示意圖，所述通信終端具體包括通信控制模塊，用于檢測通信鏈路是否現(xiàn)故障，控制通信模式之間的切換；移動通信模塊，用于用戶接入移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行SIM用戶信息注冊、語音通話， 所述移動通信模塊包括相互連接的基站天線和蜂窩電話系統(tǒng)；移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)，用于為移動通信模塊提供包括話音、數(shù)據(jù)、視頻圖像的通信業(yè) 務(wù)；Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊，支持Ad-hoc組網(wǎng)方式，用于接入Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將 語音、視頻、溫度濕度信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)控制終端；語音模塊，用于實現(xiàn)語音數(shù)據(jù)編解碼，為系統(tǒng)語音通信提供支持；視頻信號采集模塊，用于采集通信現(xiàn)場視頻信息并對視頻信息進(jìn)行壓縮，傳輸給 網(wǎng)絡(luò)控制終端；溫度濕度傳感模塊，用于采集溫度和濕度信息，由網(wǎng)絡(luò)控制終端通過衛(wèi)星通信模 塊傳輸給指揮平臺；GPS模塊，用于采集地理位置信息，還用于為通信終端的定位導(dǎo)航，由網(wǎng)絡(luò)控制終 端通過衛(wèi)星通信模塊傳輸給指揮平臺；附屬設(shè)備；電源模塊，用于為整個系統(tǒng)供電，采用高能量蓄電池，并攜帶備用電源適時更換， 保證電能的供應(yīng)；所述通信控制模塊分別與所述移動通信模塊中的蜂窩電話系統(tǒng)、Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模 塊、語音模塊、視頻信號采集模塊、溫度濕度傳感模塊、GPS模塊、附屬設(shè)備相互連接；所 述移動通信模塊中的基站天線與移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)相互連接；所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊與 Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)相互通信。所述移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)包括GSM網(wǎng)絡(luò)，基于WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA技術(shù)的 3G網(wǎng)絡(luò)以及下一代無線移動通信網(wǎng)絡(luò)。
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所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)由各通信終端和網(wǎng)絡(luò)控制終端構(gòu)成的無中心的自組織網(wǎng)絡(luò)。所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的通信方式包括WIFI、ZigBee、藍(lán)牙無線通信方式。圖2是網(wǎng)絡(luò)控制終端的結(jié)構(gòu)示意圖，所述網(wǎng)絡(luò)控制終端包括通信控制管理模塊、 Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊、衛(wèi)星通信模塊、數(shù)據(jù)收集分析模塊、電源以及用于支持網(wǎng)絡(luò)控制終端 的數(shù)據(jù)輸入輸出和人機交互的設(shè)備，所述通信控制管理模塊用于控制Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模 塊和衛(wèi)星通信模塊，所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊支持Ad-hoc組網(wǎng)方式，在應(yīng)急通信模式下 和所有的通信終端組建成Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊，網(wǎng)絡(luò)控 制終端接收各節(jié)點傳輸?shù)恼Z音、視頻、溫度濕度信息，再通過衛(wèi)星通信模塊傳給指揮平臺， Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊還用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理、用戶接入鑒權(quán)；所述衛(wèi)星通信模塊，用于與 衛(wèi)星進(jìn)行通信，將網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星傳輸?shù)街笓]平臺；所述數(shù)據(jù)收集分析模塊，用于 分析現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)后方指揮平臺的指令管理整個Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，電源為整個網(wǎng)絡(luò)控 制終端提供電源電壓。所述通信控制管理模塊分別與Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊、衛(wèi)星通信模塊、數(shù)據(jù)收集分 析模塊以及用于支持網(wǎng)絡(luò)控制終端的數(shù)據(jù)輸入輸出和人機交互的設(shè)備相互連接。圖3是常規(guī)通信模式示意圖，常規(guī)通信方式下，通信終端的功能跟普通的手機功 能一樣，接入移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語音通信。圖4是應(yīng)急通信模式示意圖，當(dāng)常規(guī)通信鏈路出現(xiàn)故障時，即蜂窩電話系統(tǒng)模塊 檢測不到蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)信號，系統(tǒng)則自動切換到應(yīng)急通信方式?；跓o線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信方法，該方法步驟包括(1)通信終端啟動后，蜂窩電話系統(tǒng)模塊檢測蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)信號是否存在，若檢測 到信號，系統(tǒng)進(jìn)入常規(guī)通信方式，否則，系統(tǒng)進(jìn)入應(yīng)急通信方式；(2)常規(guī)通信方式下，通信終端的功能跟普通的手機功能一樣，接入移動蜂窩網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行語音通信，當(dāng)常規(guī)通信鏈路出現(xiàn)故障時(即蜂窩電話系統(tǒng)模塊檢測不到蜂窩電話網(wǎng)絡(luò) 信號)，系統(tǒng)則自動切換到應(yīng)急通信方式；(3)若終端在常規(guī)通信方式下啟動應(yīng)急通信方式，則切換到應(yīng)急通信方式；若終 端關(guān)閉應(yīng)急通信方式，則切換回常規(guī)通信方式；(4)通信終端進(jìn)入應(yīng)急通信方式以后，開啟Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊，Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊檢 測周圍的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點，加入到Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，如圖4所示，應(yīng)急通信方 式下，最好布置一臺網(wǎng)絡(luò)控制終端對Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，通信終端接收網(wǎng)絡(luò)控制終端的 控制指令，開啟視頻采集模塊、溫度濕度采集模塊、GPS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)通過 Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)控制終端；(5)應(yīng)急通信方式下，網(wǎng)絡(luò)控制終端通過衛(wèi)星與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，包括語音、視 頻、GPS地理信息和溫度濕度信息；(6)通信終端進(jìn)入應(yīng)急通信方式后，可以跟加入到Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的任意通信終端 進(jìn)行語音通信、視頻電話通信及GPS數(shù)據(jù)通信。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何的限制，本發(fā)明的保護(hù) 范圍也并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，對以 上實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)急通信系統(tǒng)包括 網(wǎng)絡(luò)控制終端和通信終端，所述網(wǎng)絡(luò)控制終端和通信終端通過Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，所述 網(wǎng)絡(luò)控制終端包括通信控制管理模塊、Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊、衛(wèi)星通信模塊、數(shù)據(jù)收集分析 模塊、電源以及輸入輸出人機交互模塊，所述通信控制管理模塊用于控制Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理 模塊和衛(wèi)星通信模塊，所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊支持Ad-hoc組網(wǎng)方式，在應(yīng)急通信模式下 和所有的通信終端組建成Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊，網(wǎng)絡(luò)控 制終端接收各節(jié)點傳輸?shù)恼Z音、視頻、溫度濕度信息，再通過衛(wèi)星通信模塊傳給指揮平臺， Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊還用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理、用戶接入鑒權(quán)；所述衛(wèi)星通信模塊，用于與 衛(wèi)星進(jìn)行通信，將網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星傳輸?shù)街笓]平臺；所述數(shù)據(jù)收集分析模塊，用于 分析現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)后方指揮平臺的指令管理整個Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述通信終端具體包括通信控制模塊，用于檢測通信鏈路是否現(xiàn)故障，控制通信模式之間的切換；移動通信模塊，用于用戶接入移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行SIM用戶信息注冊、語音通話，所述 移動通信模塊包括相互連接的基站天線和蜂窩電話系統(tǒng)；移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)，用于為移動通信模塊提供包括話音、數(shù)據(jù)、視頻圖像的通信業(yè)務(wù)；Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊，支持Ad-hoc組網(wǎng)方式，用于接入Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將語音、 視頻、溫度濕度信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)控制終端；語音模塊，用于實現(xiàn)語音數(shù)據(jù)編解碼，為系統(tǒng)語音通信提供支持；視頻信號采集模塊，用于采集通信現(xiàn)場視頻信息并對視頻信息進(jìn)行壓縮，傳輸給網(wǎng)絡(luò) 控制終端；溫度濕度傳感模塊，用于采集溫度和濕度信息，由網(wǎng)絡(luò)控制終端通過衛(wèi)星通信模塊傳 輸給指揮平臺；GPS模塊，用于采集地理位置信息，還用于為通信終端的定位導(dǎo)航，由網(wǎng)絡(luò)控制終端通 過衛(wèi)星通信模塊傳輸給指揮平臺；附屬設(shè)備；電源模塊，用于為整個系統(tǒng)供電，采用高能量蓄電池，并攜帶備用電源適時更換，保證 電能的供應(yīng)；所述通信控制模塊分別與所述移動通信模塊中的蜂窩電話系統(tǒng)、Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊、語 音模塊、視頻信號采集模塊、溫度濕度傳感模塊、GPS模塊、附屬設(shè)備相互連接；所述移動通 信模塊中的基站天線與移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)相互連接；所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊與Ad-hoc網(wǎng)絡(luò) 相互通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)包括GSM網(wǎng)絡(luò)，基于WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA技術(shù)的3G網(wǎng)絡(luò)以 及下一代無線移動通信網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，其特征在 于，所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)是各通信終端和網(wǎng)絡(luò)控制終端構(gòu)成的無中心的自組織網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的通信方式包括WIFI、ZigBee、藍(lán)牙無線通信方式。
6.基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)的通信方法，其特征在于，所述方法包 括以下步驟(1)通信終端啟動后，移動通信模塊中的蜂窩電話系統(tǒng)檢測蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的信號是否 存在，若檢測到信號存在，通信終端則進(jìn)入常規(guī)通信模式，否則，通信終端進(jìn)入應(yīng)急通信模 式；(2)在常規(guī)通信模式下，通信控制模塊通過蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)通過語音模塊進(jìn)行語音通信， 當(dāng)常規(guī)通信鏈路出現(xiàn)故障時，即蜂窩電話系統(tǒng)檢測不到蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的信號，通信終端則 通過通信控制模塊自動切換到應(yīng)急通信模式；(3)通信終端進(jìn)入應(yīng)急通信模式以后，開啟Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊，Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模塊檢測周 圍的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點，并加入到Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，應(yīng)急通信模式下，網(wǎng)絡(luò)控制 終端的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理模塊對Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，通信終端接收網(wǎng)絡(luò)控制終端的控制 指令，開啟視頻信號采集模塊、溫度濕度采集模塊、GPS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)通過 Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)控制終端；(4)網(wǎng)絡(luò)控制終端通過數(shù)據(jù)收集分析模塊對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析的結(jié)果通 過衛(wèi)星通信模塊與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述數(shù)據(jù)通信包括語音、視頻、GPS地理信息和溫度 濕度信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信方法，其特征在于， 所述步驟(3)中的通信終端進(jìn)入應(yīng)急通信模式以后，通信終端跟加入到Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的任 意通信終端進(jìn)行語音通信、視頻電話通信以及GPS數(shù)據(jù)通信。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，所述應(yīng)急通信系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)控制終端和通信終端，所述網(wǎng)絡(luò)控制終端和通信終端通過Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。本發(fā)明還提供一種基于無線蜂窩網(wǎng)和Ad-hoc網(wǎng)的應(yīng)急通信方法，該方法包括常規(guī)通信模式和應(yīng)急通信模式，常規(guī)通信模式下通過移動蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；應(yīng)急通信模式下通過Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明使用靈活方便，并且能夠保障Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)在各種突發(fā)事件中與外界保持通信，快速建立一個完善的無線通信網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到無一盲區(qū)，保障救援效果最佳化。
文檔編號H04W24/04GK102075893SQ20111000539
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者任凱強, 謝波, 鄭力明 申請人:暨南大學(xué)