一种针对无线链状自组网络交换和路由的系统 |
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| 申请号 | CN201610839225.5 | 申请日 | 2016-09-21 | 公开(公告)号 | CN106231608A | 公开(公告)日 | 2016-12-14 |
| 申请人 | 郭丹; | 发明人 | 郭丹; 商玲; 姚秋杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种针对无线链状自组网络交换和路由的系统，包括至少三个 节点 ，所述节点之间通信连接构成链状网络；其中，每个节点包括WIFI接入模 块 、移动网络回传模块和处理模块；所述WIFI接入模块用于实现客户端接入所述链状网络；所述移动网络回传模块用于实现所述链状网络的公网回传。通过设置移动网络回传模块，实现了在无法布线区域的公网接入；节点通信连接构成的链状网络，网络结构及路由 算法 简单，提高了网络的 稳定性 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种针对无线链状自组网络交换和路由的系统，其特征在于：包括至少三个节点，所述节点之间通信连接构成链状网络； |
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| 说明书全文 | 一种针对无线链状自组网络交换和路由的系统技术领域[0001] 本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种针对无线链状自组网络交换和路由的系统。 背景技术[0002] 在传统的无线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与AP(Access Point)相连的无线链路来访问网络，形成一个局部的BSS(Basic Service Set)。用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点(AP)，这种网络结构被称为单跳网络。 [0003] 无线Mesh网络作为一种对传统WLAN的技术创新，是一种多跳网络，它与传统的单跳网络的最大不同之处在于无线Mesh网络中的AP不仅提供用户接入功能，还可以转发无线信号。多个AP构成一个网状结构，信号在网内从一个AP路由到另一个AP，最后通过与固定线路相连的AP传送到有线网络。无线Mesh网络可以显著提高WLAN网络的覆盖范围，但是由于网络的自组织性，导致网络不确定性及网络结构的复杂。网络中数据通过中间节点进行多跳转发，每一跳至少都会带来一些延迟，随着无线Mesh网络规模的扩大，跳接越多，积累的总延迟就会越大。 [0004] 且现有技术中，无线终端通过接入点AP接入，而AP又必须与有线网络相连接，才能实现无线终端的真正外网应用。在无法布线的移动链状区域，如高铁，当前的WLAN很难应用，无法满足上述区域的网络接入需求。 发明内容[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设有移动网络回传模块，适应移动场景应用，针对无线链状自组网络交换和路由的系统。 [0006] 为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种针对无线链状自组网络交换和路由的系统，包括至少三个节点，所述节点之间通信连接构成链状网络； [0007] 其中，每个节点包括WIFI接入模块、移动网络回传模块和处理模块；所述WIFI接入模块用于实现客户端接入所述链状网络；所述移动网络回传模块用于实现所述链状网络的公网回传。 [0008] 优选地，每个所述节点还包括WIFI回传模块；所述节点之间通过WIFI回传模块无线通信连接构成链状网络。 [0009] 优选地，所述WIFI接入模块工作在2.4G频段；所述WIFI回传模块工作在5G频段。 [0010] 优选地，所述处理模块根据网络状况，控制所述移动网络回传模块接入网络信号最佳的运营商网络。 [0011] 优选地，每个所述节点还包括存储模块，所述存储模块用于网络服务的内容缓存。 [0012] 优选地，不同所述节点的存储模块构成存储集群。 [0013] 优选地，所述客户端连接所述节点接入所述链状网络，所述处理模块判断客户端连接的目的地址类型， [0014] 当所述目的地址为公网地址时，控制所述客户端连接通过所述移动网络回传模块访问公网； [0015] 当所述目的地址为客户端连接节点的地址时，控制所述客户端连接访问所述节点的存储模块； [0016] 当所述目的地址为客户端未连接节点的地址时，控制所述客户端连接通过所述WIFI回传模块访问下一跳节点。 [0017] 优选地，控制所述客户端连接通过WIFI回传模块访问下一跳节点，具体为.[0018] 当客户端所连接节点为边节点时，所述处理模块将所述客户端连接回传至下一跳节点； [0019] 当客户端所连接节点为中间节点时，所述处理模块判断所述目的地址为客户端所连接节点左侧节点地址、或为客户端所连接节点右侧节点地址，对应将所述客户端连接回传至左侧下一跳节点或右侧下一跳节点。 [0020] 本发明采用以上技术方案，通过设置移动网络回传模块，实现了在无法布线区域的公网接入；通过WIFI回传模块将节点构成链状网络，其网络结构及路由算法简单，网络稳定性好；并通过在节点中引入内容缓存，减少了高流量网络内容服务造成的网络拥塞，使用户的体验更好。附图说明 [0021] 图1为本发明系统优选方案整体结构连接示意图； [0022] 图2为本发明系统优选方案节点结构示意图； [0023] 图3为本发明系统优选方案缓存网络示意图； [0024] 图4为本发明系统优选方案边节点路选示意图； [0025] 图5为本发明系统优选方案中间节点路选示意图。 [0026] 图中：1、WIFI接入模块；2、移动网络回传模块；3、处理模块；4、WIFI回传模块；5、存储模块。 具体实施方式[0027] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 [0028] 如图1、图2所示，一种针对无线链状自组网络交换和路由的系统，包括至少三个节点，所述节点之间通信连接构成链状网络； [0029] 其中，每个节点包括WIFI接入模块1、移动网络回传模块2和处理模块3；所述WIFI接入模块1用于实现客户端接入所述链状网络；所述移动网络回传模块2用于实现所述链状网络的公网回传。 [0030] 本发明针对火车、长隧道等具体情况，提出一种多节点构成的链状网络。客户端，如智能手机、平板电脑通过WIFI接入模块1接入链状网络；而链状网络通过移动网络回传模块2进行公网回传，接入因特网，这里的移动网络回传模块不做限定，如采用技术成熟的3G/4G回传模块。 [0031] 作为一种优选的实施方式，每个所述节点还包括WIFI回传模块4；所述节点之间通过WIFI回传模块4无线通信连接构成链状网络。链状网络节点之间采用无线通信连接，方便链状网络的布置实施。 [0032] 作为一种优选的实施方式，所述WIFI接入模块1工作在2.4G频段；所述WIFI回传模块4工作在5G频段。WIFI接入模块采用2.4G频段，穿透性好，可加强用户覆盖；WIFI回传模块采用5G频段，传输距离远，所受干扰少，能保障传输质量。 [0033] 进一步地，每个节点设置多个WIFI回传模块，以满足网络容量和性能需要。 [0034] 作为一种优选的实施方式，所述处理模块3根据网络状况，控制所述移动网络回传模块2接入网络信号最佳的运营商网络。 [0035] 对于移动的场景，如：高铁、动车、火车，可以选择多家运营商同时接入；系统根据网络状况切换到当地比较好的网络环境，以保证空口的回传质量。进一步地，也可以采取在一个链状网络的不同节点采用不同的运营商网络，这样可以实现链路的备份功能，加强网络的稳定性。 [0037] 如图2所示，作为一种优选的实施方式，每个所述节点还包括存储模块5，所述存储模块5用于网络服务的内容缓存。 [0038] 考虑到应用场景的高流量访问的需要，如：视频类，可以预存一些内容在本地节点，减少网络拥塞和对空口资源的占用。 [0039] 进一步地，不同所述节点的存储模块构成存储集群。 [0040] 如图3所示，不同节点的内容可以相同，也可以不同；节点A、节点B、节点C的存储模块中分别缓存有内容A、内容B、内容C，所有终端都可以访问内容A，内容B，内容C；即逻辑上，存储模块构成了一个存储集群，这样可以最大限度的缓存内容，提高用户的访问体验。 [0041] 如图4、图5所示，作为一种优选的实施方式，本发明无线链状网络系统中，路由路选方法为， [0042] 所述客户端连接所述节点接入所述链状网络，所述处理模块4判断所述客户端连接的目的地址， [0043] 当所述目的地址为公网地址时，控制所述客户端连接通过所述移动网络回传模块访问公网； [0044] 当所述目的地址为客户端连接节点的地址时，控制所述客户端连接访问所述节点的存储模块； [0045] 当所述目的地址为客户端未连接节点的地址时，控制所述客户端连接通过所述WIFI回传模块访问下一跳节点。 [0046] 进一步地，控制所述客户端连接通过WIFI回传模块访问下一跳节点，具体为，[0047] 当所述客户端所连接节点为边节点时，所述处理模块将所述客户端连接回传至下一跳节点； [0048] 当所述客户端所连接节点为中间节点时，所述处理模块判断所述目的地址为客户端所连接节点左侧节点地址、或为客户端所连接节点右侧节点地址，对应将所述客户端连接回传至左侧下一跳节点或右侧下一跳节点。 [0049] 下面通过一个具体实施例对为本发明路由算法了作进一步详述： [0050] 如图3所示，在本发明链状网络中，只有两类节点，一类为边节点(如节点A，节点C)，一类是中间节点(如节点B)。 [0051] 如图4所示，边节点有三种可能的路选： [0052] a.本地内容：最快捷，体验最好； [0053] b.公网：通过3G/4G网络； [0054] c.其他节点：通过WiFi回传到下一跳；对于边节点，只有一个下一跳节点； [0055] 如图5所示，中央节点的其他节点路选有两种可能： [0056] c1.左边节点：通过WiFi回传到左边下一跳节点； [0057] c2.右边节点：通过WiFi回传到右边下一跳节点。 [0058] 结合上述说明，链状网络配置如下： [0059] [0060] 则节点A中的路由表为： [0061] 192.168.1.1 255.255.255.255 lo [0062] 192.168.1.2 255.255.255.0 wlan0 [0063] 192.168.1.3 255.255.255.0 wlan0 [0064] Default ppp0 [0065] 节点B的路由表为： [0066] 192.168.1.2 255.255.255.255 lo [0067] 192.168.1.1 255.255.255.255 wlan0 [0068] 192.168.1.3 255.255.255.255 wlan1 [0069] Default ppp0 [0070] 节点C的路由表为： [0071] 192.168.1.3 255.255.255.255 lo [0072] 192.168.1.1 255.255.255.0 wlan1 [0073] 192.168.1.2 255.255.255.0 wlan1 [0074] Default ppp0 [0075] 本发明主要是针对链状网络(例如：火车，长隧道等)的具体情况，利用mesh网络的原理，通过增加移动网络回传模块来适应移动场景，通过固定的网络结构来简化路由算法，减少网络时延，增加内容服务来提升用户访问体验，尤其对于一些视频点播服务，可以释放大量带宽，节约空口流量。 [0076] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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