一种毫米波自组网系统及其快速自适应路由方法与流程

1.本发明属于通信领域，特别涉及一种毫米波自组网系统及其快速自适应路由方法。


背景技术：

2.无线通信是一种多个节点间不经由导体或缆线传播进行的远距离传输通讯技术，是一种随处可见的通信技术，广泛应用于车联网、对讲机、列车调度系统、无线电台等领域。随着技术的发展，特别是互联网和wifi的发展，无线电波的空白频段越来越少，干扰越来越多，毫米波作为一种新式信号传播途径，穿透力强，受环境因素小，同时已占用频段少，是很好的一种通讯手段。
3.现在的通信系统仍然存在许多不足之处，例如，现在的通信系统大多存在信号干扰多的问题，而毫米波也存在信号衰减快的问题，导致最终传递的信号失真、无法识别等问题，同时，现在的通信系统存在一定延时，在部分需要实时信息的领域不能很好的完成任务，信息交互慢，影响系统的运行。因此，本技术就以上问题，对通信系统进行了创新和改进。
4.现在的通信系统，主要存在以下几个问题：1、现在的通信系统大多存在信号干扰多的问题，而毫米波也存在信号衰减快的问题，导致最终传递的信号失真、无法识别等问题。
5.2、现在的通信系统存在一定延时，在部分需要实时信息的领域不能很好的完成任务，信息交互慢，影响系统的运行。


技术实现要素：

6.发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种毫米波自组网系统及其快速自适应路由方法，改进了系统结构和路由方法，提高了信息在系统中的传递速度，缩短信息受其它信号干扰的时间和信号衰减的时间，同时对信号衰减进行补偿，提高信息的准确性，同时信号传递时间短，大大提高了信息交互的时效性。
7.技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种毫米波自组网系统，包括：终端设备、通信节点、处理服务器、备份存储器和信号补偿单元，所述终端设备将采集到的信号传递给通信节点，所述通信节点通过选择最近路径传递至处理服务器，所述通信节点同时设置有备份存储器和信号补偿单元，所述备份存储器暂存通过通信节点的信息，所述信号补偿单元记录信号衰减特性，并对信息反向补偿；所述信息经过处理服务器处理后通过通信节点返回至终端设备。
8.本发明中所述自组系统的设置，改进了系统结构和路由方法，提高了信息在系统中的传递速度，缩短信息受其它信号干扰的时间和信号衰减的时间，同时对信号衰减进行补偿，提高信息的准确性，同时信号传递时间短，大大提高了信息交互的时效性。
9.本发明中所述的通信节点采用定向天线增强信号。
10.本发明中所述通信节点的设置，通过定向天线减小发送面，减少信息洪泛，同时可以使信号波重叠，增强信号。
11.本发明中所述的一种毫米波自组网系统的快速自适应路由方法，包括获得路径、整合路径和简并路径，所述的通信节点包括一级节点、二级节点、三级节点和非活跃节点，具体包括以下步骤：步骤一：将终端设备作为一级节点，由一级节点发送访问包至周围可以访问的节点，所述节点作为二级节点，所述二级节点发送访问包至周围可以访问的节点，所述节点作为三级节点，所述三级节点加入自身地址后返还访问包至二级节点，所述二级节点选取最先返回的访问包，加入自身地址后返还访问包至一级节点，所述一级节点选取最先返回的访问包内地址，发送信息包，并标记其余二级节点为非活跃节点；步骤二：将收到信息包的二级节点作为一级节点，排除非活跃节点和步骤一中原本作为一级节点的节点后，重复步骤一，直至访问到处理服务器；步骤三：所述步骤一、二中获得的节点形成节点链，所述信息包沿所述节点链传递和返回；步骤四：所述终端设备移动，周围一级节点变化，所述终端设备重复步骤一、二，如获得节点与所述节点链中的节点相同时，后续节点使用节点链中的节点，如没有获得，重复步骤一、二直至访问到处理服务器。
12.本发明中所述路由方法的设置，通过对信号节点的选择，提高了信息在系统中的传递速度，缩短信息受其它信号干扰的时间和信号衰减的时间。
13.本发明中所述的通信节点上设置有备份存储器，所述备份存储器存储所述信息包，如所述信息包发送成功，所述备份存储器删除所述信息包，如所述信息包发送不成功，所述备份存储器保存所述信息包并向外不断访问直至发送成功。
14.本发明中所述备份存储器的设置，使得信号在传递过程中拥有短暂的存储能力，以应对信号遭到屏蔽、信号节点丢失或者被破坏等情况。
15.本发明中所述的备份存储器间隔复数个通信节点布置一组。以避免存储器过多而功能重复。
16.本发明中所述的一种毫米波自组网系统的快速自适应路由方法，包括定时检测，以只发送访问包的方式完成步骤一、二，如新获得的节点与所述节点链中的节点不符，则替换所述节点链。
17.本发明中所述路由方法的设置，能够始终保证节点链是最短路线。
18.本发明中所述的终端设备设置有预备处理器，当无法访问处理服务器时，所述终端设备寻找其它终端设备，以所述预备处理器处理信息并直接反馈给终端设备，形成网络。
19.本发明中所述预备处理器的设置，能够将自身或者其它终端设备作为临时的处理服务器，以应对处理服务器丢失的情况。
20.本发明中所述的一级节点处的信号补偿单元发送第一校准包至二级节点，所述二级节点将第一校准包返回至一级节点，同时发送第二校准包至一级节点，所述一级节点处的信号补偿单元通过返回的第一校准包数据和第二校准包数据的差值获得一级节点至二级节点的正向衰减特性，所述一级节点处的信号补偿单元通过第一校准包原始数据和第二校准包数据的差值获得二级节点至一级节点的逆向衰减特性，当传输信息包时，将正向衰
减特性跟随信息包传递至二级节点，由二级节点的信号补偿单元计算后继续传递；当收到二级节点发送的信息包时，将逆向衰减特性补偿至信息包内，并继续传递。
21.本发明中所述路由方法的设置，通过计算衰减特性并补偿到信号的传递中，能够保证信号不失真，提高信号的准确和稳定。
22.本发明中所述的第一校准包和第二校准包初始数据相同。
23.上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：1、本发明中所述的一种毫米波自组网系统及其快速自适应路由方法，通过对信号节点的选择，提高了信息在系统中的传递速度，缩短信息受其它信号干扰的时间和信号衰减的时间。
24.2、本发明中所述的一种毫米波自组网系统及其快速自适应路由方法，通过计算衰减特性并补偿到信号的传递中，能够保证信号不失真，提高信号的准确和稳定。
25.3、本发明中所述的一种毫米波自组网系统及其快速自适应路由方法，改进了系统结构和路由方法，提高了信息在系统中的传递速度，大大提高了信息交互的时效性。
附图说明
26.图1为本发明的整体工作流程结构示意图；图2为本发明信号补偿单元的工作流程结构示意图；图3为本发明预备处理器的工作流程结构示意图；图中：终端设备-1、通信节点-2、一级节点-21、二级节点-22、三级节点-23、非活跃节点-24、处理服务器-3、备份存储器-4、信号补偿单元-5。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
28.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.实施例1如图1-3所示的一种毫米波自组网系统，包括：终端设备1、通信节点2、处理服务器3、备份存储器4和信号补偿单元5，所述终端设备1将采集到的信号传递给通信节点2，所述通信节点2通过选择最近路径传递至处理服务器3，所述通信节点2同时设置有备份存储器4和信号补偿单元5，所述备份存储器4暂存通过通信节点2的信息，所述信号补偿单元5记录信号衰减特性，并对信息反向补偿；所述信息经过处理服务器3处理后通过通信节点2返回至终端设备1。
34.本实施例中所述的通信节点2采用定向天线增强信号。
35.本实施例中所述的一种毫米波自组网系统的快速自适应路由方法，包括获得路径、整合路径和简并路径，所述的通信节点2包括一级节点21、二级节点22、三级节点23和非活跃节点24，具体包括以下步骤：步骤一：将终端设备1作为一级节点21，由一级节点21发送访问包至周围可以访问的节点，所述节点作为二级节点22，所述二级节点22发送访问包至周围可以访问的节点，所述节点作为三级节点23，所述三级节点23加入自身地址后返还访问包至二级节点22，所述二级节点22选取最先返回的访问包，加入自身地址后返还访问包至一级节点21，所述一级节点21选取最先返回的访问包内地址，发送信息包，并标记其余二级节点22为非活跃节点24；步骤二：将收到信息包的二级节点22作为一级节点21，排除非活跃节点24和步骤一中原本作为一级节点21的节点后，重复步骤一，直至访问到处理服务器3；步骤三：所述步骤一、二中获得的节点形成节点链，所述信息包沿所述节点链传递和返回；步骤四：所述终端设备1移动，周围一级节点21变化，所述终端设备1重复步骤一、二，如获得节点与所述节点链中的节点相同时，后续节点使用节点链中的节点，如没有获得，重复步骤一、二直至访问到处理服务器3。
36.本实施例中所述的通信节点2上设置有备份存储器4，所述备份存储器4存储所述信息包，如所述信息包发送成功，所述备份存储器4删除所述信息包，如所述信息包发送不成功，所述备份存储器4保存所述信息包并向外不断访问直至发送成功。
37.本实施例中所述的备份存储器4间隔复数个通信节点2布置一组。
38.本实施例中所述的一种毫米波自组网系统的快速自适应路由方法，包括定时检测，以只发送访问包的方式完成步骤一、二，如新获得的节点与所述节点链中的节点不符，则替换所述节点链。
39.本实施例中所述的终端设备1设置有预备处理器，当无法访问处理服务器3时，所
述终端设备1寻找其它终端设备1，以所述预备处理器处理信息并直接反馈给终端设备1，形成网络。
40.本实施例中所述的一级节点21处的信号补偿单元5发送第一校准包至二级节点22，所述二级节点22将第一校准包返回至一级节点21，同时发送第二校准包至一级节点21，所述一级节点21处的信号补偿单元5通过返回的第一校准包数据和第二校准包数据的差值获得一级节点21至二级节点22的正向衰减特性，所述一级节点21处的信号补偿单元5通过第一校准包原始数据和第二校准包数据的差值获得二级节点22至一级节点21的逆向衰减特性，当传输信息包时，将正向衰减特性跟随信息包传递至二级节点22，由二级节点22的信号补偿单元5计算后继续传递；当收到二级节点22发送的信息包时，将逆向衰减特性补偿至信息包内，并继续传递。
41.本实施例中所述的第一校准包和第二校准包初始数据相同。
42.实施例2如图1和2所示的一种毫米波自组网系统，包括：终端设备1、通信节点2、处理服务器3、备份存储器4和信号补偿单元5，所述终端设备1将采集到的信号传递给通信节点2，所述通信节点2通过选择最近路径传递至处理服务器3，所述通信节点2同时设置有备份存储器4和信号补偿单元5，所述备份存储器4暂存通过通信节点2的信息，所述信号补偿单元5记录信号衰减特性，并对信息反向补偿；所述信息经过处理服务器3处理后通过通信节点2返回至终端设备1。
43.本实施例中所述的通信节点2采用定向天线增强信号。
44.实施例3如图1和3所示的一种毫米波自组网系统，包括：终端设备1、通信节点2、处理服务器3、备份存储器4和信号补偿单元5，所述终端设备1将采集到的信号传递给通信节点2，所述通信节点2通过选择最近路径传递至处理服务器3，所述通信节点2同时设置有备份存储器4和信号补偿单元5，所述备份存储器4暂存通过通信节点2的信息，所述信号补偿单元5记录信号衰减特性，并对信息反向补偿；所述信息经过处理服务器3处理后通过通信节点2返回至终端设备1。
45.本实施例中所述的一种毫米波自组网系统的快速自适应路由方法，包括获得路径、整合路径和简并路径，所述的通信节点2包括一级节点21、二级节点22、三级节点23和非活跃节点24，具体包括以下步骤：步骤一：将终端设备1作为一级节点21，由一级节点21发送访问包至周围可以访问的节点，所述节点作为二级节点22，所述二级节点22发送访问包至周围可以访问的节点，所述节点作为三级节点23，所述三级节点23加入自身地址后返还访问包至二级节点22，所述二级节点22选取最先返回的访问包，加入自身地址后返还访问包至一级节点21，所述一级节点21选取最先返回的访问包内地址，发送信息包，并标记其余二级节点22为非活跃节点24；步骤二：将收到信息包的二级节点22作为一级节点21，排除非活跃节点24和步骤一中原本作为一级节点21的节点后，重复步骤一，直至访问到处理服务器3；步骤三：所述步骤一、二中获得的节点形成节点链，所述信息包沿所述节点链传递和返回；
步骤四：所述终端设备1移动，周围一级节点21变化，所述终端设备1重复步骤一、二，如获得节点与所述节点链中的节点相同时，后续节点使用节点链中的节点，如没有获得，重复步骤一、二直至访问到处理服务器3。
46.本实施例中所述的通信节点2上设置有备份存储器4，所述备份存储器4存储所述信息包，如所述信息包发送成功，所述备份存储器4删除所述信息包，如所述信息包发送不成功，所述备份存储器4保存所述信息包并向外不断访问直至发送成功。
47.本实施例中所述的备份存储器4间隔复数个通信节点2布置一组。
48.本实施例中所述的一种毫米波自组网系统的快速自适应路由方法，包括定时检测，以只发送访问包的方式完成步骤一、二，如新获得的节点与所述节点链中的节点不符，则替换所述节点链。
49.本实施例中所述的终端设备1设置有预备处理器，当无法访问处理服务器3时，所述终端设备1寻找其它终端设备1，以所述预备处理器处理信息并直接反馈给终端设备1，形成网络。
50.实施例4如图1和2所示的一种毫米波自组网系统，包括：终端设备1、通信节点2、处理服务器3、备份存储器4和信号补偿单元5，所述终端设备1将采集到的信号传递给通信节点2，所述通信节点2通过选择最近路径传递至处理服务器3，所述通信节点2同时设置有备份存储器4和信号补偿单元5，所述备份存储器4暂存通过通信节点2的信息，所述信号补偿单元5记录信号衰减特性，并对信息反向补偿；所述信息经过处理服务器3处理后通过通信节点2返回至终端设备1。
51.本实施例中所述的一种毫米波自组网系统的快速自适应路由方法，包括获得路径、整合路径和简并路径，所述的通信节点2包括一级节点21、二级节点22、三级节点23和非活跃节点24，具体包括以下步骤：步骤一：将终端设备1作为一级节点21，由一级节点21发送访问包至周围可以访问的节点，所述节点作为二级节点22，所述二级节点22发送访问包至周围可以访问的节点，所述节点作为三级节点23，所述三级节点23加入自身地址后返还访问包至二级节点22，所述二级节点22选取最先返回的访问包，加入自身地址后返还访问包至一级节点21，所述一级节点21选取最先返回的访问包内地址，发送信息包，并标记其余二级节点22为非活跃节点24；步骤二：将收到信息包的二级节点22作为一级节点21，排除非活跃节点24和步骤一中原本作为一级节点21的节点后，重复步骤一，直至访问到处理服务器3；步骤三：所述步骤一、二中获得的节点形成节点链，所述信息包沿所述节点链传递和返回；步骤四：所述终端设备1移动，周围一级节点21变化，所述终端设备1重复步骤一、二，如获得节点与所述节点链中的节点相同时，后续节点使用节点链中的节点，如没有获得，重复步骤一、二直至访问到处理服务器3。
52.本实施例中所述的一级节点21处的信号补偿单元5发送第一校准包至二级节点22，所述二级节点22将第一校准包返回至一级节点21，同时发送第二校准包至一级节点21，所述一级节点21处的信号补偿单元5通过返回的第一校准包数据和第二校准包数据的差值
获得一级节点21至二级节点22的正向衰减特性，所述一级节点21处的信号补偿单元5通过第一校准包原始数据和第二校准包数据的差值获得二级节点22至一级节点21的逆向衰减特性，当传输信息包时，将正向衰减特性跟随信息包传递至二级节点22，由二级节点22的信号补偿单元5计算后继续传递；当收到二级节点22发送的信息包时，将逆向衰减特性补偿至信息包内，并继续传递。
53.本实施例中所述的第一校准包和第二校准包初始数据相同。
54.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。