本發(fā)明涉及通信，尤其涉及一種支持星型網(wǎng)或mesh網(wǎng)的寬帶接入及數(shù)據(jù)傳輸裝置。

背景技術(shù)：

1、mesh?network技術(shù)展現(xiàn)兩個關(guān)鍵的發(fā)展趨勢。首先，針對高速應用的寬帶需求，mesh技術(shù)能實現(xiàn)高達50mb的帶寬傳輸，在高速移動(300km/h)條件下，核心技術(shù)甚至可直接應用于4g通信系統(tǒng)。這種技術(shù)的高效性能為移動通信提供了強大支持。另一方面，mesh技術(shù)在近距離、低功耗和低成本的無線通信方面也表現(xiàn)出色。它特別適用于自動控制和遠程監(jiān)控領(lǐng)域，適合嵌入各種設備，且具備地理定位功能，被視為藍牙技術(shù)的下一代接續(xù)者，相較于藍牙和其它無線技術(shù)，其設計更為簡單實用。mesh網(wǎng)絡的獨特架構(gòu)賦予了其自組織、自我管理、修復和負載均衡的特性，移動寬帶可達6mbps，支持多種業(yè)務，因此在業(yè)界備受矚目，被視為無線網(wǎng)絡的未來。與傳統(tǒng)的星型網(wǎng)絡不同，mesh網(wǎng)絡通過多點跳接提供冗余路徑，即使單點故障也不會影響全局網(wǎng)絡。無線mesh技術(shù)的多點跳接特性允許節(jié)點在低功率下連接，延長電池壽命，并通過頻率復用提高網(wǎng)絡容量。網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)由移動互聯(lián)交換控制中心、智能接入點、無線路由器和無線終端網(wǎng)卡組成，形成靈活的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。無線mesh網(wǎng)絡憑借其全向天線和qdma技術(shù)，能覆蓋廣域，構(gòu)建城域網(wǎng)，并與互聯(lián)網(wǎng)、wi-fi和公共電話網(wǎng)無縫聯(lián)接。在高速移動環(huán)境中，如時速200公里的車輛上，仍能保持1-1.5mbps的帶寬，足以滿足實時視頻傳輸?shù)男枰?/p>

2、但是mesh組網(wǎng)存在的問題主要包括帶寬損失和延遲放大。由于mesh是多跳網(wǎng)絡，自身存在同頻干擾，這可能導致信號信噪比降低，從而影響網(wǎng)絡質(zhì)量。此外，mesh組網(wǎng)雖然提供了良好的漫游體驗和統(tǒng)一的網(wǎng)絡控制，但與無線中繼組網(wǎng)相比，mesh組網(wǎng)對延遲敏感的應用(如網(wǎng)絡游戲或?qū)崟r視頻通話)會受到更大的影響，因為自身的延遲被放大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種支持星型網(wǎng)或mesh網(wǎng)的寬帶接入及數(shù)據(jù)傳輸裝置。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種支持星型網(wǎng)或mesh網(wǎng)的寬帶接入及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括：

3、網(wǎng)絡節(jié)點配置模塊，根據(jù)接入場景，配置星型網(wǎng)或mesh網(wǎng)模式，輸入節(jié)點的網(wǎng)絡編號、連接權(quán)限和角色屬性，調(diào)取每個節(jié)點間的距離值，調(diào)用對應的連接規(guī)則，對比設定閾值，確定節(jié)點間的連接關(guān)系，生成節(jié)點連接表；

4、數(shù)據(jù)傳輸路徑選擇模塊，基于所述節(jié)點連接表，選擇每個節(jié)點間的可用路徑，輸入延遲值、帶寬占用值和跳數(shù)值，比較每個路徑中的延遲和跳數(shù)，篩選跳數(shù)最少且延遲最低的路徑，確定最佳路徑，獲取最佳傳輸路徑；

5、信號處理模塊，基于所述最佳傳輸路徑，輸入傳輸強度值，提取發(fā)射功率值、信號衰減值和頻譜干擾值，進行強度調(diào)整，運算每個節(jié)點的傳輸功率，并結(jié)合干擾強度執(zhí)行信號增強操作，建立增強的信號強度，生成增強信號數(shù)據(jù)包；

6、功率與頻率管理模塊，基于所述增強信號數(shù)據(jù)包，提取當前功率輸出值和頻段占用值，采集每個節(jié)點的當前功率值和干擾強度值，比較功率值與頻段值，根據(jù)干擾情況動態(tài)調(diào)整頻率和功率水平，獲取優(yōu)化信號強度；

7、接口與數(shù)據(jù)交互模塊，基于所述優(yōu)化信號強度，提取數(shù)據(jù)包內(nèi)容，選擇以太網(wǎng)接口或rs232串口，調(diào)取數(shù)據(jù)交互協(xié)議，將數(shù)據(jù)包分配至目標設備，監(jiān)測傳輸狀態(tài)，完成設備之間的交互，獲取數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果。

8、作為本發(fā)明的進一步方案，所述節(jié)點連接表包括節(jié)點編號、連接狀態(tài)和節(jié)點角色分配，所述最佳傳輸路徑包括傳輸節(jié)點列表、路徑延遲時間和跳數(shù)，所述增強信號數(shù)據(jù)包包括信號強度級別、傳輸頻率和信號調(diào)制參數(shù)，所述優(yōu)化信號強度包括優(yōu)化后的功率級別、頻段分配和干擾修正值，所述數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果包括設備地址、傳輸速率和數(shù)據(jù)包大小。

9、作為本發(fā)明的進一步方案，所述網(wǎng)絡節(jié)點配置模塊包括：

10、節(jié)點參數(shù)輸入子模塊，基于接入場景，輸入每個節(jié)點的網(wǎng)絡編號、連接權(quán)限和角色屬性，通過逐一驗證節(jié)點編號與權(quán)限配置，并匹配角色屬性，輸入結(jié)果后進行數(shù)據(jù)驗證，生成節(jié)點基礎配置集；

11、節(jié)點間距計算子模塊，基于所述節(jié)點基礎配置集，通過獲取節(jié)點地理位置數(shù)據(jù)，調(diào)取并計算每個節(jié)點之間的距離，進行距離參數(shù)比對，驗證符合閾值的節(jié)點間距，生成節(jié)點間距數(shù)據(jù)集；

12、連接關(guān)系生成子模塊，基于所述節(jié)點間距數(shù)據(jù)集，提取連接條件數(shù)據(jù)，驗證每個節(jié)點間的連接情況，通過篩選符合要求的連接路徑，完成節(jié)點連接關(guān)系的驗證，生成節(jié)點連接表。

13、作為本發(fā)明的進一步方案，所述數(shù)據(jù)傳輸路徑選擇模塊包括：

14、路徑可用性篩選子模塊，基于所述節(jié)點連接表，調(diào)取每個節(jié)點間的可用路徑，通過檢查節(jié)點連接的狀態(tài)，逐一篩選并標記可用路徑，驗證路徑狀態(tài)，生成可用路徑列表；

15、路徑延遲計算子模塊，基于所述可用路徑列表，輸入每個路徑的帶寬占用值和跳數(shù)值，進行路徑延遲參數(shù)的提取，逐一計算延遲時間，對延遲結(jié)果進行分類，生成路徑延遲數(shù)據(jù)集；

16、最佳路徑確定子模塊，基于所述路徑延遲數(shù)據(jù)集，篩選跳數(shù)最少且延遲時間最短的路徑，驗證路徑的狀態(tài)，并將路徑確定為最佳傳輸路徑。

17、作為本發(fā)明的進一步方案，所述信號處理模塊包括：

18、發(fā)射功率調(diào)整子模塊，基于所述最佳傳輸路徑，提取傳輸強度值，進行節(jié)點發(fā)射功率的設定，通過調(diào)整發(fā)射功率匹配路徑需求，進行功率計算和驗證，生成功率調(diào)整值集；

19、信號衰減計算子模塊，基于所述功率調(diào)整值集，輸入信號衰減參數(shù)，結(jié)合傳輸距離與干擾數(shù)據(jù)，進行信號衰減計算，并記錄每個節(jié)點間的衰減結(jié)果，生成信號衰減數(shù)據(jù)集；

20、增強信號生成子模塊，基于所述信號衰減數(shù)據(jù)集，結(jié)合干擾強度和節(jié)點功率，進行信號增強操作，通過提升信號強度進行調(diào)整，生成增強信號數(shù)據(jù)包。

21、作為本發(fā)明的進一步方案，所述功率與頻率管理模塊包括：

22、功率監(jiān)測子模塊，基于所述增強信號數(shù)據(jù)包，提取每個節(jié)點的功率輸出值，進行功率使用情況的監(jiān)測與對比，驗證當前輸出水平，生成功率使用結(jié)果；

23、頻率調(diào)控子模塊，基于功率使用結(jié)果，提取當前頻段占用值，結(jié)合干擾強度進行頻段調(diào)整，通過重新分配頻率，記錄調(diào)控結(jié)果，生成頻率調(diào)控參數(shù)集；

24、信號優(yōu)化子模塊，基于所述頻率調(diào)控參數(shù)集，結(jié)合功率輸出和干擾參數(shù)，通過動態(tài)調(diào)整功率和頻率分配，完成信號優(yōu)化操作，獲取優(yōu)化信號強度。

25、作為本發(fā)明的進一步方案，所述接口與數(shù)據(jù)交互模塊包括：

26、數(shù)據(jù)包提取子模塊，基于所述優(yōu)化信號強度，提取待傳輸數(shù)據(jù)包，通過解析數(shù)據(jù)內(nèi)容并進行劃分，整理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，生成傳輸數(shù)據(jù)包；

27、接口選擇子模塊，基于所述傳輸數(shù)據(jù)包，選擇以太網(wǎng)接口或rs232串口，匹配數(shù)據(jù)包的傳輸需求，驗證接口協(xié)議與傳輸路徑的適配，生成接口配置參數(shù)；

28、傳輸監(jiān)測子模塊，基于所述接口配置參數(shù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)包的傳輸狀態(tài)，采集傳輸速率、丟包率及延遲數(shù)據(jù)，逐一記錄傳輸信息，獲取數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果。

29、一種支持星型網(wǎng)或mesh網(wǎng)的寬帶接入及數(shù)據(jù)傳輸裝置，所述支持星型網(wǎng)或mesh網(wǎng)的寬帶接入及數(shù)據(jù)傳輸裝置基于上述支持星型網(wǎng)或mesh網(wǎng)的寬帶接入及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)執(zhí)行，包括殼體，所述殼體的頂面固定安裝有呈等距離排列的散熱片，所述殼體的底面開設有散熱槽，所述殼體的頂面固定安裝有網(wǎng)口，所述殼體的側(cè)面固定安裝有安裝耳。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

31、本發(fā)明中，通過靈活配置不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，能夠在多樣化的網(wǎng)絡環(huán)境中高效運行，尤其在節(jié)點密集或網(wǎng)絡拓撲復雜的情況下，能夠動態(tài)調(diào)整節(jié)點的編號、權(quán)限和角色，確保網(wǎng)絡連接的準確性與穩(wěn)定性。通過精確輸入節(jié)點信息并根據(jù)距離和規(guī)則優(yōu)化節(jié)點連接關(guān)系，有效提升了網(wǎng)絡的擴展能力和適應性。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，綜合考慮延遲、帶寬占用和跳數(shù)進行路徑選擇，確保數(shù)據(jù)傳輸路徑的最優(yōu)，降低了傳輸時的延遲問題，并提高了帶寬利用率。信號處理部分通過動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率、分析信號衰減和干擾情況，優(yōu)化了信號增強操作，使得信號傳輸更加穩(wěn)定，即便在干擾較大的環(huán)境下，也能保證信號強度的有效提升。功率與頻率管理中的動態(tài)調(diào)整機制，具備了強大的抗干擾能力，保證了頻率資源的高效利用。數(shù)據(jù)交互環(huán)節(jié)通過自動接口選擇和協(xié)議匹配，提高了不同設備間的數(shù)據(jù)傳輸效率，避免了人工干預可能導致的延誤與不兼容問題。