一种数据传输网络系统及方法与流程

本发明涉及智能终端技术领域，特别是涉及一种数据传输网络系统及方法。

背景技术：

众所周知，在山体、丛林或者沙漠等人烟稀少的地区，由于核心通信网络覆盖面积的不足，无线通信状况一直比较差，移动设备在这些地区经常处于无信号状态。然而随着人们对于自然探索需求的增加，像登山、野营、沙漠穿越等活动也越来越流行。在生存环境相对恶劣的区域，能够与他人保持通信状态是对自身安全保障的一种基本需求。然而目前，对于在恶劣的地区维持通信的解决方案，一方面来自于军方或者企业的需求，对于个人来说，无论是卫星通信还是架设额外的通信基站都太昂贵并且不切实际的；另一方面就是运营商架设通信基站来维持通信，而该网络是一种分布式的通信方式，网络中的每个节点仍然需要对彼此进行信息的维护来保障通信，同时在两个节点能够正常通信前，需要在两个节点之间传递大量的信令进行网络连接，在链路状况较差时，网络常常会因为大量丢包而发生堵塞现象，导致通信不能正常。

因此，如何在山体、丛林或者沙漠等人烟稀少的地区，组建数据传输网络系统，使用户更方便地使用网络进行通信，是一个值得研究的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本发明的目的在于提供一种数据传输网络系统及方法，实现在移动通信信号薄弱的地区组建数据传输网络系统，使用户更方便地使用网络进行通信。

根据上述发明目的，本发明提供一种数据传输网络系统，所述系统包括若干个网络节点，所述数据以广播方式从数据发送网络节点发送至其它网络节点，其中，所述网络节点包括终端设备和与之对应桥接的无线设备，所述终端设备通过蓝牙发送数据给所述对应桥接的无线设备，所述无线设备接收所述数据后广播至其他网络节点。

优选地，所述系统的网络节点间通过wi-fi或者超短波方式进行数据传输。

优选地，作为发送端的终端设备，用于生成一兴趣报文，所述兴趣报文包含一数据标签，通过蓝牙发送数据至对应桥接的无线设备。

优选地，所述数据标签包括以数据内容命名的数据标签。

优选地，与所述发送端的终端设备对应桥接的无线设备，用于获取所述兴趣报文，并广播发送至系统中其它网络节点。

优选地，作为接收端的终端设备，用于根据所述兴趣报文中的数据标签，查询所述终端设备是否匹配所述数据标签，

若匹配，则根据所述数据标签对应的路由，所述终端设备将一数据报文按照所述路由逆向发送至所述作为发送端的终端设备对应桥接的无线设备，所述数据报文包括所述数据标签和数据内容；

若不匹配，则所述终端设备根据转发接口转发所述兴趣报文至其它网络节点。

优选地，与所述发送端的终端设备对应桥接的无线设备，还用于获取所述数据报文，并通过蓝牙发送至所述发送端的终端设备。

优选地，所述发送端的终端设备，还用于接收对应桥接的无线设备发送的数据报文。

优选地，所述终端设备还包括智能穿戴设备，所述智能穿戴设备通过蓝牙发送采集到的数据至所述终端设备。

根据上述发明目的，本发明还提供一种数据传输方法，所述方法包括：

s1，作为发送端的终端设备生成一兴趣报文，所述兴趣报文包含一数据标签，并通过蓝牙发送数据至对应桥接的无线设备；

s2，与所述发送端的终端设备对应桥接的无线设备，获取所述兴趣报文，并广播发送至系统中其它网络节点；

s3，作为接收端的终端设备根据所述兴趣报文中的数据标签，查询所述终端设备是否匹配所述数据标签；

s4，若匹配，则根据所述数据标签对应的路由，将一数据报文按照所述路由逆向发送至所述作为发送端的终端设备对应桥接的无线设备，所述数据报文包括所述数据标签和数据内容；

s5，若不匹配，则根据转发接口转发所述兴趣报文至其它网络节点；

s6，与所述发送端的终端设备对应桥接的无线设备，获取所述数据报文，并通过蓝牙发送至所述发送端的终端设备；

s7，所述发送端的终端设备接收对应桥接的无线设备发送的数据报文。

与现有技术相比，本发明一种数据传输网络系统及方法，具有以下有益效果：实现了在山体、丛林或者沙漠等移动通信信号薄弱的地区，组建数据传输网络系统，使用户更方便的使用该网络系统，进行通信、沟通交流；同时避免了传统移动组网由于物理设施的不稳定而造成网络需求被大量延迟处理的现象；该网络系统具有灵活性、组网自由性和移动性的特点，无论对于个人应用环境还是工业环境，在多种场景下都可以代替现有的解决方案，使网络系统中的用户通信更为便利；该数据传输网络系统中的每个网络节点是平等的，任意一个网络节点都可以选择作为数据提供者或者数据请求者，并且每个网络节点都可以根据自己的需求对网络中传输的数据包进行转发存储等处理；同时，由于无需一个统一的中心节点对整个网络系统进行控制和统一规划，该数据传输网络系统的组建过程更简便、自由。

附图说明

图1为本发明一个实施例的一种数据传输网络系统的结构图；

图2为本发明一个实施例的一种数据传输方法的流程图。

具体实施方式

正如背景技术中提及的如何在山体、丛林或者沙漠等人烟稀少的地区，组建数据传输网络系统，使用户更方便地使用网络进行通信，是普遍关注的问题。

因此，本发明通过组建数据传输网络系统，该系统包括若干个网络节点，数据在网络系统中以广播方式从数据发送网络节点发送至其它网络节点，其中，网络节点包括终端设备和与之对应桥接的无线设备，终端设备通过蓝牙发送数据给对应桥接的无线设备，无线设备接收数据后广播至其他网络节点，实现在移动通信信号薄弱的地区组建数据传输网络系统，使用户更方便地使用网络进行通信。

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

在介绍本发明之前，先对传统的网络架构和ndn(nameddatanetworking，命名数据网络)进行介绍。

随着网络信息资源爆炸式增长，网络中的节点数量也快速增长，传统的tcp/ip网络面临着ip地址枯竭、网络效率变低、在移动环境下尤其是战术环境下部署困难等问题。ip网络由于其协议准则的限制，在应对网络链路不稳定和由于硬件系统不可靠而发生的丢包情况时，要求用户通过重新发送请求来获取内容。然而随着网络用户的增加，中间路由器向中心控制动态系统进行的转发也是成倍地增长，从而导致了用户请求与数据内容返回之间较长的时延等待情况的发生。

内容分发网络(contentdeliverynetwork，简称cdn)完全依赖于中央管理的控制，这使得地理位置不断变换的无线网络用户在移动的过程中，需要频频发送重连切换请求想服务器更新自己的状态，而网络系统则需要对其作出内容定向转移、分发任务重新部署等响应。在这一点上，cdn并没有从根本上解决用户重复发送请求的服务状态，用户仍旧会由于移动或链路不稳定而重复发送请求造成服务节点拥塞，用户依旧会面临访问长时间无响应或加载时间过长等结果。

为了解决现有网络架构已经出现的问题，新一代网络架构ndn的概念被提出，ndn是一种以内容为中心的未来网络体系结构。ndn网络不再关注网络节点的物理地址，而是以内容为核心，并且保证内容的安全，避免了现有网络的棘手问题。为了实现战术互联网的思想，以ndn网络代替现有的ip网络架构部署在战术环境中，将不会受到节点移动而引起的网络拓扑结构变化的影响，并且更加高效可靠地实现网络数据的传输。

本发明根据ndn网络利用对于数据的直接命名来进行请求与内容匹配的特点，组建数据传输网络系统。

图1为本发明一个实施例的一种数据传输网络系统的结构图。如图1所示，该系统包括若干个网络节点，数据以广播方式从数据发送网络节点发送至其它网络节点，其中，网络节点包括终端设备10和与之对应桥接的无线设备11，终端设备10通过蓝牙发送数据给对应桥接的无线设备11，无线设备11接收数据后广播至其他网络节点。

在实施过程中，该数据传输网络系统包括若干个网络节点，利用ndn网络中对数据的直接命名来进行请求与内容匹配的这一特点。当数据传输网络系统的一发送网络节点发送数据时，该发送网络节点生成一兴趣报文，该兴趣报文携带一标志该兴趣报文的数据标签，并且以广播形式发送至网络系统中的其它网络节点。该数据标签包括以数据内容为定义的标签。系统中的其它网络节点接收该兴趣报文后，根据兴趣报文中的数据标签查询该网络节点是否有匹配的数据标签，若匹配，则在该网络节点中查询该数据标签对应的路由，该网络节点将一数据报文按照该路由逆向发送至发送网络节点，该数据报文包括相同的数据标签及数据内容；若不匹配，该网络节点根据转发接口转发该兴趣报文。该数据传输网络系统中的各个网络节点之间通过超短波方式或者wi-fi方式进行数据传输。

根据该技术方案，在该数据传输网络系统中传输的数据是以数据内容定义为标签的，数据包中没有包含任何设备的地址，比如ip地址。在移动通信信号薄弱的地区组建该数据传输网络系统，用户可以不受移动通信信号的影响进行网络通信，数据传输网络系统中的每个网络节点都可以选择作为数据提供者或者数据请求者，并且每个网络节点都可以根据自己的需求对网络中传输的数据包进行转发存储等处理；同时，由于无需一个统一的中心节点对整个网络系统进行控制和统一规划，该数据传输网络系统的组建过程更简便、自由。

在具体实施过程中，该数据传输网络系统中的网络节点包括终端设备10和与之对应桥接的无线设备11。终端设备10设置有蓝牙模块，通过蓝牙发送数据给对应桥接的无线设备11，无线设备11接收数据后广播至其他网络节点。

本发明的一具体实施方式，当作为发送端的终端设备发送数据至该数据传输网络系统中的其它网络节点时，该终端设备生成一兴趣报文，该兴趣报文包括以数据标签，然后通过蓝牙发送数据至对应桥接的无线设备。该数据标签包括以数据内容为定义的标签。无线设备接收该兴趣报文后，通过超短波方式将该兴趣报文广播至网络中的其它网络节点。

系统中作为接收端的终端设备对应桥接的无线设备，接收该兴趣报文后，通过蓝牙发送该兴趣报文至接受端的终端设备。该终端设备根据兴趣报文中的数据标签，查询该终端设备是否有匹配的数据标签，若匹配，则在该终端设备中查询该数据标签对应的路由，该终端设备将一数据报文按照该路由逆向发送至作为发送端的终端设备对应桥接的无线设备，该数据报文包括相同的数据标签及数据内容；若不匹配，该终端设备根据转发接口转发该兴趣报文至对应桥接的天线设备，并由该天线设备发送至其它网络节点。

发送端的终端设备对应桥接的无线设备，获取数据报文后，通过蓝牙发送至发送端的终端设备。发送端的终端设备，接收对应桥接的无线设备发送的数据报文。

根据该技术方案，在通信信号薄弱的地区或者无通信信号覆盖的地区，通过组建该数据传输网络系统，在该网络中用户可以通过终端设备进行文字、语音通信等，使用户之间可以进行沟通交流，给用户带来极大的方便；同时网络节点间采用覆盖距离较大的超短波方式进行通信的方式，即使用户相隔距离较远，也能够相互之间进行通信。

本发明的再一具体实施方式，终端设备为移动终端设备，支持蓝牙4.0。无线设备设置有天线模块和蓝牙模块，其中，比如，天线模块为带宽9.6kbps、波段为433mhz的短波天线，蓝牙模块选择接口电平3.3v，支持蓝牙2.0，有效距离10米的蓝牙通信芯片。该移动终端设备和无线设备组成数据传输网络系统的网络节点。在该网络节点中，移动终端设备和无线设备通过蓝牙进行数据传输，网络系统中的各个网络节点间通过超短波方式传输数据。移动终端设备将数据通过蓝牙发送至无线设备，无线设备获取该数据后，以广播方式发送数据至网络系统中的其它网络节点，从而实现数据的传输。在该技术方案中，网络节点的移动终端设备可以通过网络系统进行文字交流、语音通信，移动终端设备也可以通过网络系统进行话题发布等信息。例如，本实施例的一具体应用场景，在户外运动中，户外成员都配置该移动终端和无线设备作为户外装备。当在移动信号薄弱的地区，无法通过移动信号进行通信，户外成员通过该户外装备，与其它的成员进行文字交流、语音交流等，从而实现成员间的交流并及时的沟通。

本发明的又一具体实施方式，终端设备还包括智能穿戴设备，智能穿戴设备收集数据，并通过蓝牙发送该收集数据至终端设备。具体实施过程中，该智能穿戴设备包括gps模块、记速器模块和震动模块，智能穿戴设备采集这些模块的数据，并通过蓝牙发送至终端设备，终端设备也通过蓝牙发送控制信令至智能穿戴设备，实现智能穿戴设备和终端设备之间数据采集和控制。根据该技术方案，终端设备作为物理层设备，可用看作一个本地局域网络，通过连接本地的gps模块、记速器模块和震动模块等，对本地局域网的数据进行采集和控制。终端设备作为数据传输网络的节点，通过数据传输网络系统进行数据的传输。

图2为本发明一个实施例的一种数据传输方法的流程图。如图2所示，该方法包括：

s201，作为发送端的终端设备生成一兴趣报文，该兴趣报文包含一数据标签，并通过蓝牙发送数据至对应桥接的无线设备；

s202，与发送端的终端设备对应桥接的无线设备，获取兴趣报文，并广播发送至系统中其它网络节点；

s203，作为接收端的终端设备根据兴趣报文中的数据标签，查询终端设备是否匹配该数据标签；

s204，若匹配，则根据数据标签对应的路由，将一数据报文按照该路由逆向发送至作为发送端的终端设备对应桥接的无线设备，数据报文包括该数据标签和数据内容；

s205，若不匹配，则根据转发接口转发所述兴趣报文至其它网络节点；

s206，与发送端的终端设备对应桥接的无线设备，获取数据报文，并通过蓝牙发送至发送端的终端设备；

s207，发送端的终端设备接收对应桥接的无线设备发送的数据报文。

综上所述，本发明一种数据传输网络系统及方法，通过组建该数据传输网络系统，实现了在移动通信信号薄弱的地区，用户更方便地进行通信；；该网络系统具有灵活性、组网自由性和移动性的特点，使网络系统中的用户通信更为便利；同时，由于无需一个统一的中心节点对整个网络系统进行控制和统一规划，该数据传输网络系统的组建过程更简便、自由。

任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。