具体实施方式

本发明设计原理

1、无盲区自动切卡设计原理。现有聚合路由器是每个通讯链路对应一个通讯模块、每个通讯模块对应一张SIM卡，一张SIM卡只能连接一个运营商基站，当某个点的运营商基站网络覆盖差时，则出现无法连接或者断开的情况，假如当前聚合路由器是3条通讯链路，其中1条链路为断开状态，就只剩下2条通讯链路，原本数据分3条通讯链路传输，现在只能分2条链路传输，则增加了每条链路的数据压力。本发明将一张卡只能对应一个运营商，改为一张卡能够对应三个运营商，称为三合一的卡，也称作三网SIM卡。但是仅仅有三合一的卡还不能做到自动切卡，三合一的卡只保证一张卡对应三个运营商的基站，若要做到自动切卡，还需要以下工作，第一，通讯模块自动监测某个地点的网络数据情况，第二、通讯模块根据网络数据情况，选择当前地点网络质量最优的运营商基站，然后自动切卡。自动切卡也称作自由选网，自由选网由通讯模块的SDK实现，SDK是芯片级的第三方管理软件，其能够自动监测网络情况并进行自动切卡，本发明采用SDK和服务器二级管理的方式监测网络数据，SDK采集网络数据后，传给服务器的切卡控制服务模块，服务器做进一步的网络数据监控，然后服务器作出监测结果发送给SDK,SDK接受服务器的切卡控制服务指令，控制当前链路通讯模块的三网SIM卡切卡。

总结：以上网络监测和优选运营商切卡均由通讯模块自身完成，具体为通讯模块采用三合一的卡、SDK和服务器通讯，服务器控制SDK切卡，由此保证了每条链路的畅通，不会因为某个运营商的网络数据不佳而出现断网的情况，实现了无盲区全链路传输数据。

2、多链路协调选网设计原理。自动切卡虽然保证了每条通讯链路的畅通，但从一个卡切换到另一张卡的时候，都会有6秒钟的停顿。假设采用SDK自由选网的方法，自由选网恰巧都首选了A运营商，而到达另一个物理位置的时候，A运营商的网络覆盖信号由强变弱，此时6条通讯链路的SDK将在同一个时刻发生6秒的切卡，就会出现整体断网6秒钟的情况。为了防止整体断网的情况发生，需要多链路协调选网。多链路协调选网的设计思想有二点，第一点，用MCU控制SDK、尽可能地减少用SDK自由选网的链路的数量，第二点，在确保不会发生整体断网的前提下，尽可能将多数据分摊给更多的运营商，而避免数据集中在某个运营商基站上。本发明MCU协调选网有四种方法：第一，将多条链路分为两部分，假设6条通讯链路，其中的3条链路用于基础选网，另外3条链路用于协调选网，设置基础选网的目的在于保证6条链路中有3条链路不会同时断网，采取的方法是：MCU将用于基础选网的3条链路的首选网络设为不同的运营商基站，由于是不同的运营商基站，同一时刻三家运营商基站断网的几率很小，由此保证了6条链路不会整体断网；第二，对于固定场景的情况，6条链路其中3条用于基础选网，另外3条采用两级选网的方式，两级选网分为二个步骤，步骤一，SDK自由选网，步骤二，MCU从SDK自由选网的结果中选出最优和次优的运营商基站，并把最优和次优的运营商基站分配给4、5、6不同的链路(有可能两条链路对应同一个运营商基站，另一条链路对应一个运营商基站)，MCU筛选最优和次优的目的是避免在步骤一的SDK自由选网阶段，将4、5、6三条链路的运营商选为相同，采用最优和次优分配方法就是硬性地给三条链路分配二个运营商，这样，对于固定场景的多链路数据传输，6条链路的前3条用基础网选网作保证、后3条链路用二级选网做保证，从而最大限度地规避了选网过程中出现网络全中断的链路切换的情况。第三，对于移动场景的情况，由于移动状态下网络质量变化很快，采用多链路聚合路由器在移动状态下保持网络连接的主连接与辅助多窗口切换同步协调控制模块选网。把6条链路的选网控制权全部交给MCU，MCU从基础网选网后的三个首选运营商A、B、C中优选出X，将优选出的X调入其他窗口，所述其他窗口为4、5、6、n链路，此时，MCU控制1到n每个链路的SDK不工作、不能自由选网。以上所述主连接的技术手段就是基础选网，所述辅助多窗口切换的技术手段就是MCU从基础网选网后的三个首选运营商A、B、C中优选出X，将优选出的X调入其他窗口；第四，对于固定范围的情况，既然物理范围固定了，运营商基站也就固定了，在该地区各个运营商网络质量和该地区各个运营商网络质量相对稳定、没有大幅度变化的情况，采用固定范围内的运营商网络环境记忆和聚合路由器预制选网方案，在区域范围内实现预制选网方案执行。此时多个链路的首选网均由MCU控制，MCU控制SDK不工作、不能自由选网。

综上，三种场景，有两种场景均由MCU控制各个链路的选网。只有固定场景下的一级选网时，由SDK参与了选网，但在二级选网时，又把选网的控制权重新交给了MCU，由此实现了MCU协调选网。

总结：控制系统进行多链路聚合路由器的连接链路监测和链路优选；控制系统协调选网、实现整体链路选网方案、自动适应网络环境，规避选网过程中出现网络全中断的链路切换；控制系统在移动场景下保持网络连接的主连接与辅助多窗口切换同步协调控制模块选网。控制系统在固定场景内的运营商网络环境记忆和聚合路由器预制选网方案，在区域范围内实现预制选网方案执行。

基于以上发明原理，本发明设计了一种多窗口链路切换聚合控制系统。

一种多窗口链路切换聚合控制系统如图1、图2、图3、图4所示，包括多链路聚合多窗口切卡模块、多链路聚合多窗口切卡控服务器；所述的多链路多窗口切卡模块用于采集网络数据并将网络数据发送给所述服务器、还用于实现聚合路由器的多链路无盲区传输、以及多窗口协调选网、并将多链路传输的数据通过运营商基站发送给多链路聚合多窗口切卡控服务器；所述的多链路多窗口切卡控制服务器用于对所述切卡模块采集的网络数据进行监控、对多链路传输后的数据进行聚合或拆分、并将聚合后的数据发送到用户数据目标地址、或者将拆分后的数据发送到运营商基站、以及对所述切卡模块进行且卡控制服务；所述的多链路无盲区传输就是对大流量数据进行多链路拆分传输时，确保多链路中的每个链路都是畅通的、并且每个链路选出的卡都是当前网络质量最优的卡；所述多窗口协调选网就是对各个链路的选网进行综合分析、再进行整体上的协调优化。

所述的多链路聚合多窗口切卡模块包括用户数据通讯模块、MCU、通讯模块；该用户数据通讯模块用于接收用户数据终端发送和下载的数据，其分别与运营商基站连接模块、MCU、用户数据终端双向连接，当接收用户数据终端发送的数据时，接收MCU拆分数据的指令，再通过运营商基站连接模块将拆分后的各路数据发送给相应的运营商基站；当接收用户数据终端下载的数据时，接收MCU聚合数据的命令，将聚合后的数据发送给用户数据终端；

所述MCU用于控制SDK、通过控制SDK实现自由选网和协调选网；所述MCU还用于对用户数据终端发送的数据进行拆分、以及对用户数据终端下载的数据进行聚合，该MCU与用户数据通讯模块双向连接、与通讯模块的SDK单向连接；所述MCU包括多窗口基础选网子模块、多窗口固定场景选网子模块、多窗口移动场景选网子模块、多窗口固定范围选网子模块、聚合拆分服务子模块；

补充说明：

1、MCU对于SDK的控制为二个方面，当自由选网时，MCU把自由选网的指令发送给SDK，SDK接收了指令，控制三网SIM卡自由选网；当协调选网时，MCU把协调选网的指令发送给SDK、同时把MCU的选网指令发送给SDK，SDK执行MCU的选网指令，并控制三网SIM卡切卡。

2、当用户发送数据时，用户数据终端的数据到达用户数据通讯模块→该模块通知MCU，当前数据类型为发送数据，MCU进行数据拆分，并把拆分指令反馈给用户数据通讯模块，用户数据通讯模块按照MCU的拆分指令进行数据拆分，并把拆分后的各路数据通过运营商基站连接模块发送给对应的运营商基站；

3、当用户下载数据时，被下载的数据从用户数据目标地址→多链路聚合服务拆分模块→运营商基站→运营商基站连接模块→用户数据通讯模块，当被下载的数据到达用户数据通讯模块时，还属于拆分数据类型，此时用户数据通讯模块通知MCU当前数据类型为下载数据，MCU向用户数据通讯模块反馈聚合数据的指令，用户数据通讯模块接收到聚合指令后对拆分数据进行聚合，再将聚合后的数据发送给用户数据终端。

所述通讯模块用于链路监测和链路优选、实现链路通讯模块具有切换优质运营商网络功能；所述的通讯模块包括SDK模块、三网SIM卡模块、运营商基站连接模块。

所述的多链路多窗口切卡控制服务器包括多链路聚合拆分服务模块、切卡控制服务模块、数据存储模块；所述的多链路聚合拆分服务模块，其输入端/输出端连接运营商基站、输出端/输入端连接用户数据目标地址，输入端连接运营商基站、输出端连接用户数据目标地址时，将来自运营商基站的多链路数据进行整合并发送到用户数据目标地址；输入端连接用户数据目标地址、输出端连接运营商基站时，将从用户数据目标地址下载的数据进行拆分、再传送给运营商基站；所述切卡控制服务模块，其输入端连接所述通讯模块的SDK模块，对SDK模块采集的网络数据进行监控，同时对SDK模块进行切卡控制服务。

补充说明：

用户数据终端发送数据和下载数据时，均已经完成了SDK自由选网和MCU协调选网，此时，服务器已经有了记忆，当下载数据时，服务器按照已经完成的选网模式将拆分后的数据发送给对应的运营商。

该通讯模块的SDK模块包括网络数据采集子模块、切卡控制子模块，该网络数据采集子模块将采集的数据传送给服务器；所述切卡控制子模块接收服务器的监控结果，根据服务器的监控结果，控制三网SIM卡进行三选一切卡；该三网SIM卡为三合一的卡，其采用工艺方法，将三个运营商的卡集中在一张卡上、以供SDK切卡时选择当前网络质量最优的卡。

补充说明：

SDK只能够采集网络信号的强弱，但不能判断是否断网，因为发生断网的因素不仅仅是信号的强弱，还需要辅助其他因素，因此，SDK需要将采集的网路信号发送服务器，服务器一方面根据信号的强弱，再根据其他因素共同判断当前是否发生断网。所以通讯模块的SDK需要和服务器进行双向通讯，服务器在接收SDK采集数据的同时，也将网络监测结论下发给SDK,用以提供SDK切卡的依据。

所述MCU的多窗口基础选网子模块用于基础网选网，包括基础网选网单元、辅助选网单元，该基础网选网单元将1、2、3前三个链路的首选网基站设置为不同运营商的基站，此时，MCU控制1、2、3每个链路的SDK不工作、不能自由选网；该辅助选网单元4、5、6、n链路的选网采用SDK自由选网。

所述MCU的多窗口移动场景选网子模块用于1到n多链路的移动状态下的多窗口协同选网，该多窗口移动场景选网子模块包括基础网选网单元、基础网优选X单元，该基础网优选X单元从基础网选网后的三个首选运营商A、B、C中优选出X，将优选出的X调入其他窗口，所述其他窗口为4、5、6、n链路，此时，MCU控制1到n每个链路的SDK不工作、不能自由选网。

所述MCU多窗口固定场景选网子模块，包括基础网选网单元、自由选网单元、均衡选网单元，所述自由选网单元和均衡选网单元用于对4、5、6、n链路进行二级选网控制，其中的自由选网单元为第一级选网控制，自由选网单元由SDK控制对4、5、6、n链路自由选网；所述均衡选网单元为第二级控制，由MCU在一级控制的基础上对4、5、6、n链路的选网结果进行筛选，选择最优、次优的两种方案分配给4、5、6、n链路。

所述MCU的多窗口固定范围选网子模块包括固定范围网选网单元，该固定范围网选网单元根据运营商网络环境记忆和聚合路由器预制选网方案，在区域范围内执行预制选网方案，此时多个链路的首选网均由MCU控制，MCU控制SDK不工作、不能自由选网。

所述MCU的聚合拆分服务子模块用于用户数据终端下载数据时对用户数据通讯模块下达聚合指令、用户数据通讯模块接收指令对数据进行聚合、再将聚合后的数据发送给用户数据终端；还用于用户数据终端发送数据时对用户数据通讯模块下达拆分指令、用户数据通讯模块接收指令对数据进行拆分、再将拆分后的数据通过运营商基站连接模块发送给运营商基站。

以上所述并非是对本发明的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。