移动无线网络自动监测系统、监测方法、信息处理终端技术方案

本发明专利技术属于无线网络监测技术领域，公开了一种移动无线网络自动监测系统、监测方法、信息处理终端，系统包括：无线信号检测模块、中央控制模块、自动接入模块、网络信号测试模块、数据分析模块、数据还原模块、显示模块。本发明专利技术通过自动接入模块解决了现有技术中移动终端自动连接无线网络后，若所述无线网络的SSID更改无法自动接入该无线网络的问题，实现了自动接入所述无线网络的功能，给用户带来方便和更好的体验效果；同时通过数据还原模块实现了在智能终端上还原所备份的无线网络数据；避免了重新设置智能终端的网络连接，极大地提升了用户的体验感。

【技术实现步骤摘要】
移动无线网络自动监测系统、监测方法、信息处理终端
本专利技术属于无线网络监测
，尤其涉及一种移动无线网络自动监测系统、监测方法、信息处理终端。
技术介绍
无线网络(wirelessnetwork)是采用无线通信技术实现的网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份主流应用的无线网络分为通过公众移动通信网实现的无线网络(如4G，3G或GPRS)和无线局域网(WiFi)两种方式。GPRS手机上网方式，是一种借助移动电话网络接入Internet的无线上网方式,因此只要你所在城市开通了GPRS上网业务，你在任何一个角落都可以通过笔记本电脑来上网。然而，现有当无线网络的SSID(ServiceSetIdentifer，服务集标识)被更改后，移动终端便不能自动接入无线网络了，尤其是当移动终端处于无线网络众多的环境中时，如果不知道被修改后的SSID，移动终端很难再次自动接入无线网络，给用户带来不方便；同时，当智能终端刷机或者恢复出厂设置后，智能终端上所记录的无线网络数据也被清除，需要重新设置智能终端上的无线网络数据才能接入无线网络，操作过程繁琐。综上所述，现有技术存在的问题是：现有当无线网络的SSID(ServiceSetIdentifer，服务集标识)被更改后，移动终端便不能自动接入无线网络了，尤其是当移动终端处于无线网络众多的环境中时，如果不知道被修改后的SSID，移动终端很难再次自动接入无线网络，给用户带来不方便；同时，当智能终端刷机或者恢复出厂设置后，智能终端上所记录的无线网络数据也被清除，需要重新设置智能终端上的无线网络数据才能接入无线网络，操作过程繁琐。确定最佳邻居节点的依据是链路质量，链路质量的好坏决定了网络建立和更新的速度以及网络的性能。因此，一种能够寻找到最佳邻居节点的链路质量评价方法可以有效提高数据传输速率、降低时延和提高网络性能。现有的网络数据存在的干扰管理没有考虑多维特征，管理效率较低的问题。现有技术网络性能测试中，协作传输频谱效率低，协作传输的频谱效率与错误性能不能有效改善。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种移动无线网络自动监测系统、监测方法、信息处理终端。本专利技术是这样实现的，一种移动无线网络自动监测方法，包括：通过无线信号检测模块检测移动无线网络信号；检测中，在节点接收hello广播包时，提取其中关于链路质量的信息hello_qos,并根据本节点维持的所有邻居节点的滑动窗口信息计算出本节点到对应邻居节点的本地链路质量；在维持的滑动窗口周期内根据可靠性、跳数、链路非对称惩罚和链路评价因子计算出节点到该邻居节点的总链路质量；对计算出的总链路质量的大小进行排序，选择其中最大值作为最佳下一跳节点，选择其中次大值作为备选的下一跳节点；计算本地链路质量的过程为：节点从邻居节点收到Hello广播包后提取数据包中源节点项信息和链路质量信息hello_qos；若源节点项是节点自身的MAC地址，说明该Hello广播包是该源节点自己发出去的，则将维持的该邻居节点的滑动窗口对应位置填1；否则说明该Hello包来自其它节点，将滑动窗口对应位置填0；最后统计滑动窗口中1和0的数目，从而计算出本节点到滑动窗口对应的邻居节点的本地链路质量；本地链路质量计算公式为：其中，qoe为节点收到的自己的广播包数量；qor为来自其它节点的广播包数量；总链路质量的计算公式为：Qos＝new_qos-data_len-skb_size-rtt-pacloss-signal其中，Qos为总链路质量，data_len为发送数据长度，skb_size为接收缓冲队列长度，rtt为平均时延，pacloss为丢包率，signal为信号强度的绝对值；其中，node_number_punishment为中间路径上设置的跳数惩罚，combined_qos＝hello_qos×qos_own×qos_different_lq_punishment其中，hello_qos为hello广播包中关于链路质量的信息，qos_different_lq_punishment为链路非对称惩罚，算法为：中央控制模块通过自动接入模块自动接入检测到的移动无线网络；通过网络信号测试模块对检测到的移动无线网络信号进行性能测试；具体有：时隙1，源端S以功率PS广播自己的信息数据，中继与目的端处于接收状态；目的端对直传链路的接收数据进行解调，并通过反馈信道广播3种解调状态：成功、半成功、失败；当满足直传链路的接收信噪比不小于信噪比阈值，即PSγ≥η，解调状态为成功，目的端反馈的信息为11，则接收到反馈信息后，源端在时隙2以功率PS发送新的信息符号，中继节点保持沉默；当不满足PSγ≥η但满足2PSγ≥η，解调状态为半成功，目的端反馈的信息为10或01，则在接收到反馈信息后，源端在时隙2以功率PS重发在上时隙广播的信息符号，中继节点保持沉默；当满足2PSγ＜η，解调状态为失败，目的端反馈的信息为00，则接收到反馈信息后，源端在时隙2保持沉默，而中继节点依据接收信噪比判断对于时隙1源所发送数据的接收状态；当目的端解调状态为失败且中继处在时隙1满足接收信噪比不小于正确解调的阈值，即PSα≥η，说明中继节点已将时隙1源所发送的数据译码成功，则中继在时隙2采用译码转发DF协议将此数据编码后以功率PR转发，目的端对直传链路和中继链路的接收信息最大比值合并后解调；当目的端解调状态为失败且中继处在时隙1满足PSα＜η，说明中继节点未能将时隙1源所发送的数据译码成功，则中继在时隙2采用放大转发AF协议将此数据量化后以功率PR转发，目的端对直传链路和中继链路的接收信息最大比值合并后解调；通过数据分析模块对监测数据进行分析处理；具体有：选取若干个干扰信号的特征参数CP，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C，并将参数作为坐标轴建立多维坐标系，对于坐标系的各个坐标轴，分别根据各个干扰特征参数的分辨率确定对应坐标轴的单位量，基于坐标系建立多维特征参数的空间模型,定义为干扰空间：HSI＝SPACE(CP1,CP2…CPN)，在此干扰空间中的任意一个矢量由坐标进行表示：其中CPi为矢量在干扰空间中某一维度的坐标，是对于特征参量CPi的具体取值，对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：对于多模的干扰信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：所述在选取的若干个干扰信号特征参数之前需要确定干扰信号和参照信号在无线信号领域上的物理参数，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C；用特征参数作为坐标轴建立空间坐标系，定义的干扰空间为：HSI＝SPACE(F,T,Θ,Γ,C)；干扰空间中的任意一个矢量由干扰特征空间中的坐标进行表示：其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值；通过数据还原模块还原移动无线网络配置数据；通过显示模块显示检测的信息及数据分析结果。显示模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动无线网络自动监测方法，其特征在于，所述移动无线网络自动监测方法包括：通过无线信号检测模块检测移动无线网络信号；检测中，在节点接收hello广播包时，提取其中关于链路质量的信息hello_qos,并根据本节点维持的所有邻居节点的滑动窗口信息计算出本节点到对应邻居节点的本地链路质量；在维持的滑动窗口周期内根据可靠性、跳数、链路非对称惩罚和链路评价因子计算出节点到该邻居节点的总链路质量；对计算出的总链路质量的大小进行排序，选择其中最大值作为最佳下一跳节点，选择其中次大值作为备选的下一跳节点；计算本地链路质量的过程为：节点从邻居节点收到Hello广播包后提取数据包中源节点项信息和链路质量信息hello_qos；若源节点项是节点自身的MAC地址，说明该Hello广播包是该源节点自己发出去的，则将维持的该邻居节点的滑动窗口对应位置填1；否则说明该Hello包来自其它节点，将滑动窗口对应位置填0；最后统计滑动窗口中1和0的数目，从而计算出本节点到滑动窗口对应的邻居节点的本地链路质量；本地链路质量计算公式为：

【技术特征摘要】
1.一种移动无线网络自动监测方法，其特征在于，所述移动无线网络自动监测方法包括：通过无线信号检测模块检测移动无线网络信号；检测中，在节点接收hello广播包时，提取其中关于链路质量的信息hello_qos,并根据本节点维持的所有邻居节点的滑动窗口信息计算出本节点到对应邻居节点的本地链路质量；在维持的滑动窗口周期内根据可靠性、跳数、链路非对称惩罚和链路评价因子计算出节点到该邻居节点的总链路质量；对计算出的总链路质量的大小进行排序，选择其中最大值作为最佳下一跳节点，选择其中次大值作为备选的下一跳节点；计算本地链路质量的过程为：节点从邻居节点收到Hello广播包后提取数据包中源节点项信息和链路质量信息hello_qos；若源节点项是节点自身的MAC地址，说明该Hello广播包是该源节点自己发出去的，则将维持的该邻居节点的滑动窗口对应位置填1；否则说明该Hello包来自其它节点，将滑动窗口对应位置填0；最后统计滑动窗口中1和0的数目，从而计算出本节点到滑动窗口对应的邻居节点的本地链路质量；本地链路质量计算公式为：其中，qoe为节点收到的自己的广播包数量；qor为来自其它节点的广播包数量；总链路质量的计算公式为：Qos＝new_qos-data_len-skb_size-rtt-pacloss-signal其中，Qos为总链路质量，data_len为发送数据长度，skb_size为接收缓冲队列长度，rtt为平均时延，pacloss为丢包率，signal为信号强度的绝对值；其中，node_number_punishment为中间路径上设置的跳数惩罚，combined_qos＝hello_qos×qos_own×qos_different_lq_punishment其中，hello_qos为hello广播包中关于链路质量的信息，qos_different_lq_punishment为链路非对称惩罚，算法为：中央控制模块通过自动接入模块自动接入检测到的移动无线网络；通过网络信号测试模块对检测到的移动无线网络信号进行性能测试；具体有：时隙1，源端S以功率PS广播自己的信息数据，中继与目的端处于接收状态；目的端对直传链路的接收数据进行解调，并通过反馈信道广播3种解调状态：成功、半成功、失败；当满足直传链路的接收信噪比不小于信噪比阈值，即PSγ≥η，解调状态为成功，目的端反馈的信息为11，则接收到反馈信息后，源端在时隙2以功率PS发送新的信息符号，中继节点保持沉默；当不满足PSγ≥η但满足2PSγ≥η，解调状态为半成功，目的端反馈的信息为10或01，则在接收到反馈信息后，源端在时隙2以功率PS重发在上时隙广播的信息符号，中继节点保持沉默；当满足2PSγ＜η，解调状态为失败，目的端反馈的信息为00，则接收到反馈信息后，源端在时隙2保持沉默，而中继节点依据接收信噪比判断对于时隙1源所发送数据的接收状态；当目的端解调状态为失败且中继处在时隙1满足接收信噪比不小于正确解调的阈值，即PSα≥η，说明中继节点已将时隙1源所发送的数据译码成功，则中继在时隙2采用译码转发DF协议将此数据编码后以功率PR转发，目的端对直传链路和中继链路的接收信息最大比值合并后解调；当目的端解调状态为失败且中继处在时隙1满足PSα＜η，说明中继节点未能将时隙1源所发送的数据译码成功，则中继在时隙2采用放大转发AF协议将此数据量化后以功率PR转发，目的端对直传链路和中继链路的接收信息最大比值合并后解调；通过数据分析模块对监测数据进行分析处理；具体有：选取若干个干扰信号的特征参数CP，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C，并将参数作为坐标轴建立多维坐标系，对于坐标系的各个坐标轴，分别根据各个干扰特征参数的分辨率确定对应坐标轴的单位量，基于坐标系建立多维特征参数的空间模型,定义为干扰空间：HSI＝SPACE(CP1,CP2…CPN)，在此干扰空间中的任意一个矢量由坐标进行表示：其中CPi为矢量在干扰空间中某一维度的坐标，是对于特征参量CPi的具体取值，对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：对于多模的干扰信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：所述在选取的若干个干扰信号特征参数之前需要确定干扰信号和参照信号在无线信号领域上的物理参数，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C；用特征参数作为坐标轴建立空间坐标系，定义的干扰空间为：HSI＝SPACE(F,T,Θ,Γ,C)；干扰空间中的任意一个矢量由干扰特征空间中的坐标进行表示：其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值；通过数据还原模块还原移动无线网络配置数据；通过显示模块显示检测的信息及数据分析结果。2.如权利要求1所述的移动无线网络自动监测方法，其特征在于，对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值；干扰信号为多模信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：在干扰空间中是个矢量集合，代表的是一个满足一定区间约束条件的子空间区域。3.如权利要求1所述的移动无线网络自动监测方法，其特征在于，基于反馈信息的协作传输机制实现方法的频谱效率为：其中α、β、γ分别表示S→R、R→D、S→D链路的单位接收信噪比；显示模块显示检测的信息及数据分析结果中，显示模块包括显示屏、模糊度评价模块、模糊度调整模块、网络数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：白谦，李丽华，赵欣成，徐志军，左宏亮，杜娇，史汉卿，李亭，王玲，张风雷，
申请(专利权)人：河南省通信建设监理有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41