一种基于5G和区块链的无线组网方法与流程

一种基于5g和区块链的无线组网方法
技术领域
1.本发明涉及无线组网技术领域，具体涉及一种基于5g和区块链的无线组网方法。


背景技术：

2.无线组网是将网络中多个无线访问点通过无线互连的一种方式。它允许将无线网络通过多个访问点进行扩展，而不像以前一样无线访问点要通过有线进行连接。这种可扩展性能，使无线网络具有更大的传输距离和覆盖范围。在无线路由器上通过无线网络桥接功能来实现无线组网。
3.5g以其高速率、低时延，助力区块链加速交易，避免出现卡顿、长时间未响应等现象。并且由于5g驱动万物互联，催生出了诸多的数据和场景，更有利于区块链应用的落地。区块链的加密性、确权等特点，能够增强5g网络的可信基础和安全保障。
4.现有技术存在以下不足：对于别墅、多楼层的建筑以及大平层，总有信号较弱或网络状况较差的位置，传统的无线组网的方式无法消除信号死角并有效扩展了无线网络的范围，另外区块链节点与节点间的通信一直是一个难以解决的技术问题，受限于网络传输速度等限制，区块链项目的交易处理速度较低，阻碍了区块链在金融、供应链等领域的发展。


技术实现要素：

5.为此，本发明提供一种基于5g和区块链的无线组网方法，以解决现有技术中对于别墅、多楼层的建筑以及大平层，总有信号较弱或网络状况较差的位置，传统的无线组网的方式无法消除信号死角并有效扩展了无线网络的范围，另外区块链节点与节点间的通信一直是一个难以解决的技术问题，受限于网络传输速度等限制，区块链项目的交易处理速度较低，阻碍了区块链在金融、供应链等领域的发展的问题。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种基于5g和区块链的无线组网方法，包括以下具体步骤：步骤一、搭建分布式系统；步骤二、基于mesh技术设置无线访问接入点位；步骤三、网络处理中心单元；步骤四、设立信号阖值并制定信号处理规则；步骤五、5g通信基站融合区块链；步骤六、交易检测模块；步骤七、故障处理模块。
7.进一步的，在步骤一中，搭建分布式系统的具体步骤如下：s1、服务器连接以及检查：在5g网络环境下，使用xshell连接linux虚拟机，检查是否能连通，需要注意的是在开发和测试环境可以用root，把权限细分，然后检查防火墙，并检查zookeeper、dubbo、redis、activemq的端口是否开放，若未开放，需手动开放；s2、安装开发工具包jdk;
s3、部署nginx、keepalived双机热备以及mongodb：其中使用两台nginx服务器做双机热备，一台nginx服务器作主服务器，另外一台nginx服务器作热备服务器，nginx服务器使用 keepalived来做双机热备管理，keepalived会使用一个虚拟地址来作为入口点；s3、redis部署及配置策略；s4、zookeeper部署及配置策略。
8.进一步的，在步骤二中，将光调制解调器接入5g网络，再将光调制解调器与上级路由器连接，光调制解调器与iptv连接，在需要覆盖5g网络的区域选择设置多个无线接入点的点位将上级路由器通过mesh路由器和网口连接，再将无线接入点与mesh路由器连接。
9.进一步的，在步骤三中，网络处理中心单元由运算器和控制器组成，控制器内部写入网络计算模块、交易检测模块以及故障处理模块，其中网络计算模块设立信号处理规则和信号阖值。
10.进一步的，在步骤四中，制定信号处理规则的具体步骤如下：s1、将需要覆盖5g网络的区域划分为多个网络片区，每个网络片区设置网络信号阖值以及对应的覆盖面积，每个网络片区均设置一个无线访问接入点，而进入该网络片区内的终端设备会与该网络片区对应的无线访问接入连接；s2、为每个无线访问接入点设置不同的ssid；s3、无线访问接入点通过计算距离传感器发射的光脉冲被终端设备返回所需的时间，并将时间向网络计算模块发送；网络计算模块根据信号阖值和信号处理规则得到处理结果，控制器执行该结果为终端设备配对信号最好的无线接入点；s4、终端设备处某一网络片区内，网络计算模块检测到第一无线访问接入点和第二无线访问接入点都高于信号阖值，此时终端同时与第一无线访问接入点和第二无线访问接入点连接，随着终端设备的移动，第一无线访问接入点的信号越来越弱，当第一无线访问接入点和第二无线访问接入点低于信号阖值时，此时终端设备自动断开第一无线访问接入点，由第二无线访问接入点继续通讯。
11.进一步的，在步骤五中，将区块链应用在5g基站建设中，将基站建设从物资、生产、建设、交付每一环节进行数据上链。
12.进一步的，在步骤六中，交易检测模块与区块链内置的hash表配合，控制网络5g网络传输过程中的每一条数据的变动，当某区块上的数据被篡改时，该数据对应的hash值也发生变动，并引起该区块上整个hash值的变动。
13.进一步的，在步骤七中，故障处理模块与keepalived以及区块链的共识机制结合，回溯并与运算器和控制器协同处理给出解决方案。
14.本发明实施例具有如下优点：1、本发明通过设立信号阖值并制定信号处理规则，与现有技术相比，使得终端设备摆脱信号较弱或网络状况较差的问题，消除信号死角，且采用无线接入点可支持更多用户的访问，网络管理员可根据访问需求的增加添加无线接入点，以便网络覆盖到更广的区域；2、本发明通过把网络处理中心单元中的交易检测模块和故障处理模块与区块链融合，与现有技术相比，使得组网后的5g网络也具备防篡改可追溯的特征，其中区块链的共识机制与keepalived协同对网络故障进行解决，提升了网络的服务质量，同时5g与区块链
的互相配合使区块链项目的交易处理速度得到提升，解决了区块链在金融、供应链等领域的发展的问题。
附图说明
15.图1为本发明提供的基于5g和区块链的无线组网方法流程图。
具体实施方式
16.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.本发明提供了一种基于5g和区块链的无线组网方法，包括以下具体步骤：步骤一、搭建分布式系统；5g网络是数字蜂窝网络，在这种网络中，供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域，表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化，由模数转换器转换并作为比特流传输；5g网络的主要优势在于，数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10gbits，比当前的有线互联网要快，比先前的4glte蜂窝网络快100倍，另一个优点是较低的网络延迟，具有更快的响应时间，低于1毫秒，而4g为30-70毫秒；搭建分布式系统的具体步骤如下：s1、服务器连接以及检查：在5g网络环境下，使用xshell连接linux虚拟机，检查是否能连通，需要注意的是在开发和测试环境可以用root，把权限细分，然后检查防火墙，并检查zookeeper、dubbo、redis、activemq的端口是否开放，若未开放，需手动开放；s2、安装开发工具包jdk;jdk是java语言的软件开发工具包，主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序，jdk是整个java开发的核心，它包含了java的运行环境(jvm java系统类库）和java工具；s3、部署nginx、keepalived双机热备以及mongodb：其中使用两台nginx服务器做双机热备，一台nginx服务器作主服务器，另外一台nginx服务器作热备服务器，nginx服务器使用 keepalived来做双机热备管理，keepalived会使用一个虚拟地址来作为入口点；nginx是一款轻量级的web服务器/反向代理服务器及电子邮件( imapipop3 ) 代理服务器，在bsd-ike 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好；keepalived的作用是检测服务器的状态，如果有一台web服务器宕机，或工作出现故障，keepalived将检测到，并将有故障的服务器从系统中剔除，同时使用其他服务器代替该服务器的工作，当服务器工作正常后keepalived自动将服务器加入到服务器群中，这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修复故障的服务器；s3、redis部署及配置策略；redis是一个key-value存储系统，它支持存储的value类型相对更多，包括string
(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set
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有序集合)和hash (哈希类型)，这些数据类型都支持push/pop、addremove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的，在此基础上，redis支持各种不同方式的排序，与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步；s4、zookeeper部署及配置策略；zookeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是google的chubby一个开源的实现，是hadoop和hbase的重要组件，它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。
18.步骤二、基于mesh技术设置无线访问接入点位；mesh网络即无线网格网络，是多跳网络，无线mesh可以与其它网络协同通信，是一个动态的可以不断扩展的网络架构，任意的两个设备均可以保持无线互联；将光调制解调器接入5g网络，再将光调制解调器与上级路由器连接，光调制解调器与iptv连接，在需要覆盖5g网络的区域选择设置多个无线接入点的点位将上级路由器通过mesh路由器和网口连接，再将无线接入点与mesh路由器连接；无线接入点主要用于中大型企业网中，若是在网络中添加多个无线接入点便可支持更多用户的访问，因此网络管理员可根据访问需求的增加添加无线接入点，以便网络覆盖到更广的区域。
19.步骤三、网络处理中心单元；网络处理中心单元由运算器和控制器组成，控制器内部写入网络计算模块、交易检测模块以及故障处理模块，其中网络计算模块设立信号处理规则和信号阖值。
20.步骤四、设立信号阖值并制定信号处理规则；制定信号处理规则的具体步骤如下：s1、将需要覆盖5g网络的区域划分为多个网络片区，每个网络片区设置网络信号阖值以及对应的覆盖面积，每个网络片区均设置一个无线访问接入点，而进入该网络片区内的终端设备会与该网络片区对应的无线访问接入连接；s2、为每个无线访问接入点设置不同的ssid；ssid是服务集标识,ssid技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络，每一个子网络都需要独立的身份验证，只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络，防止未被授权的用户进入本网络；s3、无线访问接入点通过计算距离传感器发射的光脉冲被终端设备返回所需的时间，并将时间向网络计算模块发送；网络计算模块根据信号阖值和信号处理规则得到处理结果，控制器执行该结果为终端设备配对信号最好的无线接入点；s4、终端设备处某一网络片区内，网络计算模块检测到第一无线访问接入点和第二无线访问接入点都高于信号阖值，此时终端同时与第一无线访问接入点和第二无线访问接入点连接，随着终端设备的移动，第一无线访问接入点的信号越来越弱，当第一无线访问接入点和第二无线访问接入点低于信号阖值时，此时终端设备自动断开第一无线访问接入点，由第二无线访问接入点继续通讯。
21.步骤五、5g通信基站融合区块链；
5g网络是消耗频谱资源的大户，多制式网络频谱融合技术被视为未来5g网络的关键能力，通过精细化管理，实现高、中、低频段的频谱共享，从而提高频谱利用率，是缓解频谱供需矛盾的重要手段，而这种频谱的竞争中，相应会出现大量的问题，如信息安全泄露、记录篡改、多方恶意竞争频谱资源等；引入区块链技术，就是一个很好的解决方法。区块链上层智能合约具有智能结算、价值转移、资源共享的天然优势，频谱信息亦可通过区块链来记录，在非授权频段，各用户竞争接入频谱，需要一种共识算法或协议来解决信道争用问题，在区块链中，区块的生成意味着共识的达成，达成共识的算法可以用来解决信道争用问题；将区块链应用在5g基站建设中，将基站建设从物资、生产、建设、交付每一环节进行数据上链，一旦出现基站建设中的问题，可迅速追溯链上建设流程，确认责任，从而提高基站建设的效率与质量。
22.步骤六、交易检测模块；交易检测模块与区块链内置的hash表配合，控制网络5g网络传输过程中的每一条数据的变动，当某区块上的数据被篡改时，该数据对应的hash值也发生变动，并引起该区块上整个hash值的变动；hash表也叫哈希表，是根据关键码值(key value)而直接进行访问的数据结构，也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度，这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。
23.步骤七、故障处理模块；故障处理模块与与keepalived以及区块链的共识机制结合，回溯并与运算器和控制器协同处理给出解决方案；共识机制就是一种制度，能够约束去中心化网络中的每一个分散的节点，维护系统的运作顺序与公平性，使每一个互不相干的节点能够验证、确认网络中的数据，进而产生信任，达成共识。
24.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。