[发明专利]一种基于分组交换的异构无线网络及其垂直切换方法

说明书

本发明公开了一种基于分组交换的异构无线网络，包括控制模块及外围电路、路由切换模块、时钟分发模块、定时电路、有线侧物理层、5G通道物理层、专网物理层、时钟分发模块、北斗RDSS模块，所述控制模块及外围电路通过PCIE总线与路由切换模块联接，路由切换模块通过地址数据总线与时钟分发模块联接，时钟分发模块通过SPI与定时电路联接，路由切换模块通过MDIO/MDC串行接口与有线侧物理层、5G通道物理层、专网物理层联接,控制模块通过异步串口与北斗RDSS模块联接。通过对称式布局、双向多重握手、智能历史记录学习功能，可延伸检测链路，大大减少工作链路在无线网络之间频繁切换，并达到高可靠性和实时性的要求，提升业务应用的有效性。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于分组交换的异构无线网络及其垂直切换方法。

背景技术

宽带无线通信具有在大容量信息的传输过程中不需要媒介的优点，在航海、航空、轨道交通、工业控制等国民经济各领域已广泛应用。以5G网络为代表的公共移动网络具有便捷、低成本、高带宽、低时延等特点，正作为基础平台支撑各类军民用业务的应用。由于客观原因，部分丘陵、山区、沙漠、海洋等区域属于公共移动网络覆盖的盲区或者存在移动信号较弱、通信不畅通的问题，同时我国是一个自然地质灾害频发的国家，地震、泥石流、洪水等灾害的发生可能损毁基站等移动通信基础设施，造成公共移动网络的瘫痪。因此单一无线网络已不能满足现实，在一些公网信号盲区或对无线通信可靠性要求较高的应用中，会增加独立的无线宽带专网，因此衍生出5G公网与无线宽带专网融合应用的场景。针对此类场景，在移动公网和私有专网覆盖区域的交界处，由于公网信号覆盖有空缺或者信号强度较差，需要有一种方法进行异构无线网络的垂直切换，实现两种无线网络对业务的无缝、可靠承载。

现有异构无线网络垂直切换的方法，多有以下几个特点：

支持单一策略，基于网络信号强度，或误码率等因素触发切换，不能适应多种差异化场景的应用。易受网络振荡等负面因素影响，出现频繁切换的状况,造成业务可用性较差的情况。

采用非对称式布局，通过MAC地址、路由学习、物理链路检测等方式，在无线网络接入的边缘侧确定主用链路，实现业务联通。检测仅涉及前端链路状态，未覆盖全业务传输链路，业务数据的可达性欠佳。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种基于分组交换的异构无线网络及其垂直切换方法，通过对称式布局、双向多重握手、智能历史记录学习功能，可延伸检测链路，大大减少工作链路在无线网络之间频繁切换，并达到高可靠性和实时性的要求，提升业务应用的有效性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于分组交换的异构无线网络，包括控制模块及外围电路、路由切换模块、时钟分发模块、定时电路、有线侧物理层、5G通道物理层、专网物理层、时钟分发模块、北斗RDSS模块，所述控制模块及外围电路通过PCIE总线与路由切换模块联接，路由切换模块通过地址数据总线与时钟分发模块联接，时钟分发模块通过SPI与定时电路联接，路由切换模块通过MDIO/MDC串行接口与有线侧物理层、5G通道物理层、专网物理层联接,控制模块通过异步串口与北斗RDSS模块联接；路由切换模块通过156.25MHz时钟接口与定时电路联接，通过SGMII接口与有线侧物理层、5G通道物理层、专网物理层联接；时钟分发模块通过125MHz时钟与有线侧物理层、5G通道物理层、专网物理层联接。

一种基于分组交换的异构无线网络垂直切换方法，包括以下步骤：

(1)本端无线网络切换设备的控制模块通过带内网管或带外网管方式获取5G链路和无线宽带专线链路的信号强度、信号质量等链路状态信息；

(2)本端无线网络切换设备控制模块根据无线链路状态信息，生成带端口号和端口状态的检测报文，并启动路由切换模块承载协议栈的状态机，由路由切换模块将检测报文通过5G链路和无线宽带专线链路分别传递到对端无线网络切换设备；