一种便携式对讲机快速组网的方法及系统与流程

1.本发明涉及通信领域，尤其涉及一种便携式对讲机快速组网的方法及系统。


背景技术：

2.自组网对讲系统又叫无中心对讲系统，系统中没有基站，整个系统由若干便携式对讲机终端组成。此系统特点在于将集群系统中基站的调度功能分散到了各个便携式对讲机终端中，通过调度软件实现集群系统基站的调度功能，大大的节省了整个系统的成本。无中心对讲系统可方便的实现一对一的拨号单呼与一对多的组呼功能，需要进行通信的双方，可以经自身的调度软件调度之后在预先商定好的信道上进行通话。
3.为了实现终端之间的任意通信，当两个终端的位置超过最大通信范围时需要中间终端进行转发，如图1所示，终端a与终端c的距离超过了通信范围（其中虚线表示通信范围），在进行通信时需要终端b进行转发。为了实现网络路由，无中心对讲系统在进行组网里需要进行拓扑发现，现有技术中通常使用位置定位信息（如gps）或者用户手动输入信息来确定网络拓扑以便终端组网。
4.在大多数应用场景中，如工厂、工地、徒步等场景中，终端的移动速度慢，拓扑更新频率低，现有技术中的组网手段可以满足用户的基本需要。然而随着自驾游的流行，越来越多人选择在自驾游车队中使用便携式对讲机系统，由于车辆移动速度快，网络拓扑变化频繁，位置定位模块非常耗电，如果使用gps等位置定位手段频繁更新网络拓扑进行组网，则会导致位置定位模块耗电大大增加，而便携式对讲机对续航要求非常高，耗电过大不利于用户体验，如果降低位置定位的频率则会导致网络拓扑更新不及时，用户在使用便携式对讲机时可能存在网络无法通达的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述的问题，本发明提供一种便携式对讲机快速组网的方法及系统。
6.一方面，本发明提供一种便携式对讲机快速组网的方法，所述方法应用于车载便携式对讲机场景，所述车载便携式对讲机场景包括多个便携式对讲机终端，所述多个便携式对讲机终端位于不同的移动中的车辆上；第一终端收到其它终端发送的位置信息及速度信息后立即获取自身的第一位置信息及第一移动速度；第一终端根据收到的其它终端的位置信息以及自身的第一位置信息判断网络拓扑是否发生变化；如果拓扑发生变化则进行组网更新，并将其它终端的位置信息、速度信息和自身的第一位置信息、第一移动速度进行合并，将合并后的信息进行广播；第一终端根据其它终端的位置信息、速度信息以及自身的第一位置信息及第一移动速度计算网络拓扑发生变化的第一时间点，如果在第一时间点之前都未收到其它终端的广播，则在第一时间点获取自身的第二位置信息及第二移动速度，并将第二位置信息及第二移动速度广播；第一终端通过加速传感器实时获取自己的第一加速度数据；第一终端根据第一加速度数据计算自上次收到其它终端发送的位置信息及速度信息起的第一移动距离；第一终端根据第一移动速度计算自收到其它终端发送的位置信息及
速度信息后起的第二移动距离；当第一移动距离与第二移动距离之差大于第一阈值时，第一终端获取自己的第三位置信息及第三移动速度，并将获得的第三位置信息及第三移动速度进行广播。
7.进一步地，通过gps或北斗获取所述位置信息。
8.进一步地，第一终端收到的广播消息中包括了自己刚发出的位置信息时，只进行拓扑更新，不进行位置信息的合并和广播。
9.进一步地，所述拓扑发生变化具体为终端之间相对位置变化或通信范围变化。
10.进一步地，所述第一阈值为0.5km另一方面，本发明还公开了一种便携式对讲机快速组网的系统，所述系统应用于车载便携式对讲机场景，所述车载便携式对讲机场景包括多个便携式对讲机终端，所述多个便携式对讲机终端位于不同的移动中的车辆上；所述系统还包括：接收模块，用于第一终端收到其它终端发送的位置信息及速度信息后立即获取自身的第一位置信息及第一移动速度；第一更新模块，用于第一终端根据收到的其它终端的位置信息以及自身的第一位置信息判断网络拓扑是否发生变化；如果拓扑发生变化则进行组网更新，并将其它终端的位置信息、速度信息和自身的第一位置信息、第一移动速度进行合并，将合并后的信息进行广播；第二更新模块，用于第一终端根据其它终端的位置信息、速度信息以及自身的第一位置信息及第一移动速度计算网络拓扑发生变化的第一时间点，如果在第一时间点之前都未收到其它终端的广播，则在第一时间点获取自身的第二位置信息及第二移动速度，并将第二位置信息及第二移动速度广播；第一计算模块，用于第一终端通过加速传感器实时获取自己的第一加速度数据；第二计算模块，用于第一终端根据第一加速度数据计算自上次收到其它终端发送的位置信息及速度信息起的第一移动距离；第三计算模块，用于第一终端根据第一移动速度计算自收到其它终端发送的位置信息及速度信息后起的第二移动距离；第三更新模块，用于当第一移动距离与第二移动距离之差大于第一阈值时，第一终端获取自己的第三位置信息及第三移动速度，并将获得的第三位置信息及第三移动速度进行广播。
11.进一步地，通过gps或北斗获取所述位置信息。
12.进一步地，第一终端收到的广播消息中包括了自己刚发出的位置信息时，只进行拓扑更新，不进行位置信息的合并和广播。
13.进一步地，所述拓扑发生变化具体为终端之间相对位置变化或通信范围变化。
14.进一步地，所述第一阈值为0.5km。
15.本发明提供的技术方案中通过广播位置和移动速度消息触发拓扑组网的更新，通过终端的速度预测拓扑是否会更新，并在预测时间点触发更新，通过加速度传感器计算的实际距离与速度计算的预测距离来更准确地触发拓扑更新，从而达到在拓扑变化时及时更新拓扑组网并且优化省电的技术效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本技术实施例提供的初始拓扑图。
18.图2为本技术实施例提供的更新的拓扑图。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
20.在本发明中提及
“ꢀ
实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
21.除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的
“ꢀ
一”、
“ꢀ
一个”、
“ꢀ
一种”、
“ꢀ
该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。
22.一方面，本发明公开了一种便携式对讲机快速组网的方法，所述方法应用于车载便携式对讲机场景，所述车载便携式对讲机场景包括多个便携式对讲机终端，所述多个便携式对讲机终端位于不同的移动中的车辆上。
23.车载便携式对讲机场景指的是在车辆行驶的过程中使用便携式对讲机的场景，由于车辆移动速度快，终端之间的距离变化快，导致网络结构变化快，如果采用普通场景的处理方式则会导致网络结构更新不及时，导致网络组网慢，影响用户使用。
24.车载便携式对讲机场景可以根据用户的设定来开户，例如在用户终端上增加车载便携式对讲机场景的选项，用户在上车时在终端上开启车载便携式对讲机场景；车载便携式对讲机场景中通常会有多个终端，很显然地，多个便携式对讲机终端都需要开启车载场景。在一个车队中，通常一个车辆对应一个终端，当然，一个车辆中有多个终端的情况本发明也可适用。
25.另外，便携式对讲机终端可以是现有技术中的任意便携式对讲机终端，如常见的便携式终端，用户在车内持有终端使用；也可以是车载台类型的便携式对讲机终端，其它任意可实现类似功能的便携式对讲机终端均可，本发明不做具体的限定。
26.第一终端收到其它终端发送的位置信息及速度信息后立即获取自身的第一位置信息及第一移动速度。
27.在进行组网时需要获得网络的拓扑图，网络的拓扑图就是终端在网络中的各相对
位置，如图1所示，终端b知道终端a在自己的左侧，终端c在自己的右侧。为了获取相对位置，本实施方式采用位置信息，位置信息可通过gps、北斗等卫星定位获取。由于便携式对讲机对续航要求高，便携式对讲机通常采用保守的电池策略，而通过gps、北斗等卫星定位的方法获取位置信息非常的耗电，因此便携式对讲机通常以非常低的频率获取信息，从而导致网络拓扑更新慢。
28.本实施例通过收到其它终端发送的位置信息及速度信息进行拓扑更新的触发，当第一终端收到其它终端发送的位置信息及速度信息后立即获取自身的第一位置信息及第一移动速度（第一个位置信息的发出可由用户手动触发，如网络中的用户选择车载模型式后触发）。以图1为例，初始时终端b不知道网络的结构，当终端b收到终端a的位置信息后，立即获取自己的位置，此时知道终端a在自己左边。
29.第一终端根据收到的其它终端的位置信息以及自身的第一位置信息判断网络拓扑是否发生变化；如果拓扑发生变化则进行组网更新，并将其它终端的位置信息、速度信息和自身的第一位置信息、第一移动速度进行合并，将合并后的信息进行广播。
30.第一终端在收到其它终端的位置信息后获取了自己的位置信息，因此可以获取较新的网络结构。在将自己的网络更新后，又可以将收到的信息进一步地广播，其它终端收到消息后又可以继续触发网络的更新。
31.如在初始时终端b不知道网络的结构，当终端b收到终端a的位置信息后，立即获取自己的位置，此时知道终端a在自己左边，则从终端b的角度来看网络结构发生了变化（从无到有），则终端b将自己的位置、速度信息和终端a的位置、速度信息合并，进行广播；终端c会收到终端b发出的包括了终端a、终端b的位置、速度信息，终端c立即获取自己的位置、速度信息，则终端c可以知道终端b在自己的左右，终端a在终端b的左边。
32.需要说明的是，这里的拓扑是指查对的位置，例如终端a在终端b的右侧，只要终端a在终端b的左侧并且在通常范围内，都认为拓扑没有变化，只有当相对位置变化，或者进入通信范围，或者移出通信范围才认为拓扑变化。
33.另外，在网络的运行过程中，如图2所示，终端a从图1中的位置移动至图2的位置。当终端b收到终端a的位置信息后，立即获取自己的位置，发现终端a移动到自己的右边了，此时终端b存储的拓扑发生了变化，则终端b使用新的拓扑进行组网更新，同时终端b将自己已有的位置信息以及速度信息进行广播，其它终端收到终端b的消息后可以类似地判断拓扑是否发生变化，当发生变化时采用如终端b类似的方法进行更新。
34.第一终端根据其它终端的位置信息、速度信息以及自身的第一位置信息及第一移动速度计算网络拓扑发生变化的第一时间点，如果在第一时间点之前都未收到其它终端的广播，则在第一时间点获取自身的第二位置信息及第二移动速度，并将第二位置信息及第二移动速度广播。
35.第一终端在自己的位置、其它终端的位置、自己的速度、其它终端的速度之后 即可根据自己的位置、其它终端的位置计算出自己与其它终端之间的距离，通过自己的速度、其它终端的速度即可知道自己与其它终端的相对速度；通过自己与其它终端的距离、相对速度即可计算出在哪个时间点（几分钟后）拓扑将发生变化（相对位置变化或通信范围变化）。如图1中，终端b在知道自己的位置、速度、终端a的位置、速度之后可以计算出几分钟后，如图2所示的终端a将中到终端b的右边。
36.在第一时间点第一终端认为拓扑有可能发生变化，并且在这之前没有收到其它终端的位置、速度消息，则第一终端主动地获取一次自己的位置、移动速度，并将消息发出，其它终端收到第一终端的消息后会进行拓扑的对比，如果拓扑发生变化则进行组网更新，从而触发一次主动地拓扑更新。
37.很显然地，为了避免死循环，当收到的广播信息为环路信息时，即消息中包括了自己刚发出的位置信息时，只进行拓扑更新，而不再触发消息广播。
38.示例性地，如图1所示，第一终端为终端a，终端a收到其它终端发送的位置信息、移动信息知道此时终端b的速度为30km/h，而终端a自己的速度的为60km/h，通过位置信息计算出终端a、终端b之间的距离为3km，当前时间为12点，则在6分钟后终端a会移动至终端b的右边，即第一时间点为12.06时，终端a会移动到终端b的右边，导致拓扑发生变化，形成如图2所示的拓扑。如果在12.06之前终端b都未收到其它终端发出的广播，则在这期间都未触发拓扑更新，则在12.06时，终端b自己获取一次自己的位置及速度信息并广播，从而触发一次拓扑更新操作。
39.通过上述技术手段，终端只在认为拓扑可能发生变化获取位置信息，从而减少获取位置信息的耗电量，达到省电的目的。
40.由于车辆的移动速度并不是一成不变的，如终端b获取自己的速度为30km/h，但驾驶员可能加速或减速，如在一分钟后速度变为40km/h，在两分钟后速度变成50km/h,则通过前述的更新方法会存在更新不准确的问题，因此本实施例，通过进一步地的方法触发更新。
41.第一终端通过加速传感器实时获取自己的第一加速度数据。
42.由于获取位置信息（gps等）比较耗电，因此本实施例通过加速度传感器获取第一加速度数据，通过加速度数据可以计算出终端的实际移动距离。
43.如下公式实时计算移动距离
44.其中v表示当前速度, ts表示计算周期开始时间,te表示计算周期结束时间，a表示计算周期内的加速度（通常是非线性的），由加速度传感器测量得到，v0表示计算周期开始时的速度，s表示移动距离，s0表示计算周期开始时的移动距离。
45.第一终端根据第一加速度数据计算自上次收到其它终端发送的位置信息及速度信息起的第一移动距离；上次收到其它终端发送的位置信息时拓扑是准确的，因此从知道准确的拓扑开始，通过前述的公式计算计算第一终端自己的移动距离。
46.第一终端根据第一移动速度计算自收到其它终端发送的位置信息及速度信息后起的第二移动距离；上次收到其它终端发送的位置信息时拓扑是准确的，因此从知道准确的拓扑开始，通过上一次自己的移动速度计算自己的移动距离，第一移动速度是发送给其它终端的数据，通过第一移动速度计算出的第二移动距离即为其它终端认为第一终端移动的距离。例如，终端a将自己的第一速度60km/h发给了终端b，终端b以为终端a一直是以60km/h的速度行驶的，则1分钟之后终端b认为终端a向前移动了1km。
47.当第一移动距离与第二移动距离之差大于第一阈值时，第一终端获取自己的第三位置信息及第三移动速度，并将获得的第三位置信息及第三移动速度广播。
48.当第一移动距离与第二移动距离之差较大时，说明第一终端的移动速度变化较大，可能与其它终端的预期不一致，如果不及时触发拓扑更新，可能导致拓扑更新不及时。示例性地，终端a的移动速度为60km/h，终端a通过加速传感器计算在一分钟后的第一移动距离为2km，2km为终端a的实际移动距离；而通过60km/h乘以一分钟，获得的第二距离为1km，1km为其它终端认为终端a的移动距离；此时实际移动距离与其它终端认为终端a的移动距离相差过大（具体的第一阈值，即实际与其它终端认为的距离差可以由用户自行设定，示例性地，可设为0.5km），则终端a立即获取自己的位置、速度信息，并进行广播，从而触发一次拓扑的更新。很虽然，当速度变小时，其原理类似通过上次技术手段，在速度变化过大时，进一步地，主动触发一次拓扑更新，从而保证终端之间能够快速地重新组网。
49.在另一实施例中，本发明还公开了一种便携式对讲机快速组网的系统，所述系统应用于车载便携式对讲机场景，所述车载便携式对讲机场景包括多个便携式对讲机终端，所述多个便携式对讲机终端位于不同的移动中的车辆上；所述系统还包括：接收模块，用于第一终端收到其它终端发送的位置信息及速度信息后立即获取自身的第一位置信息及第一移动速度；第一更新模块，用于第一终端根据收到的其它终端的位置信息以及自身的第一位置信息判断网络拓扑是否发生变化；如果拓扑发生变化则进行组网更新，并将其它终端的位置信息、速度信息和自身的第一位置信息、第一移动速度进行合并，将合并后的信息进行广播；第二更新模块，用于第一终端根据其它终端的位置信息、速度信息以及自身的第一位置信息及第一移动速度计算网络拓扑发生变化的第一时间点，如果在第一时间点之前都未收到其它终端的广播，则在第一时间点获取自身的第二位置信息及第二移动速度，并将第二位置信息及第二移动速度广播；第一计算模块，用于第一终端通过加速传感器实时获取自己的第一加速度数据；第二计算模块，用于第一终端根据第一加速度数据计算自上次收到其它终端发送的位置信息及速度信息起的第一移动距离；第三计算模块，用于第一终端根据第一移动速度计算自收到其它终端发送的位置信息及速度信息后起的第二移动距离；第三更新模块，用于当第一移动距离与第二移动距离之差大于第一阈值时，第一终端获取自己的第三位置信息及第三移动速度，并将获得的第三位置信息及第三移动速度进行广播。
50.在本说明书的描述中，术语
“ꢀ
一个实施例”、
“ꢀ
一些实施例”、
“ꢀ
具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人
员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。