无线局域网通信设备和通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无线局域网通信设备，由多个设备形成的通信系统，尤其涉及基 于安卓WifiDirect协议的设备和系统。涉及专利分类号H04电通信技术H04L数字信 息的传输，例如电报通信HML12/00数据交换网络H04L12/28以通路配置为特征的，例如 LAN[局域网]或WAN[广域网]。
【背景技术】
[0002] 随着现代移动通信系统的发展，移动运营商的信号覆盖范围越来越广泛，但还是 难免会有不能覆盖的区域，例如野外、未设置通信基站的建筑物内部、地下矿井，大型仓储 建筑内部等区域，都属于移动通信信号无法覆盖的区域，而这些区域恰恰属于工作较为繁 忙的区域，工作人员之间需要进行频繁的通信，而且此类通信通常对通信实时性和设备的 便携性等有较高的要求，而且同时要求兼顾成本、通用性和可扩展性等其它方面性能，对通 信设备的要求较高。
[0003] 现有的解决方案主要是对讲机和无线局域网（WLAN:WirelessLocalArea Network)等。但是这两种方案都有其各自的缺陷，特定区域内的对讲机通信需要专属的授 权频段，授权费用较贵，对讲机设备价格高昂，而且一般对讲机仅能实现半双工通信，通信 的实时性较差。
[0004] 无线局域网解决方案虽不像对讲机方案需要专用频段和专用设备，但是需要铺设 专用的基础设施，比如Wifi基站等，在一定程度上限制了其应用范围。
【发明内容】
[0005] 本发明针对以上问题的提出，而研制的一种无线局域网通信设备，包括：具有多线 程处理能力的处理单元；内部划分为多个数组的存储单元；用于与邻近区域内其它通信设 备建立P2P通信的通信单元；
[0006] 所述处理单元具有：多个并行的，分别接受选定设备传输的语音信号的接收线程； 一个用于输出语音信号的播放线程；采集本设备使用者语音的录音线程和与录音线程通 信、将采集的使用者语音发送至选定设备的发送线程。
[0007] 为了保证通信设备的使用者能够在实时的收听与之建立P2P通信的其它设备发 送的语音，保证语音的传输的实时性，所述的接收线程将接收线程接收到的语音信号，存在 在数组中，每个存储语音信号的数组与一选定的其它通信设备相对应，即只存储该设备发 送的语音信号。
[0008] 所述的每个数组分别设有一个缓冲标志位，该缓冲标志位表示当前其所在数组是 否需要进行叠加，形成新的输出数组，然后应用所述的播放线程进行播放，完成语音的输 出。所述的处理单元判定每个数组的标志位是否为真，若为真，则代表该数组需要进行叠 加，处理单元将该数组与其它标识为真的数组进行叠加，形成输出数组，进行输出。如果当 前只有一个数组需要进行叠加，则直接控制播放线程输出该数组。
[0009] 为了更进一步的保证语音传输的实时性，所述的处理单元还包括一定时器线程， 该线程每间隔设定的阈值时间，将缓冲标志位为真的数组进行整合，形成播放数组；由播放 线程进行播放。如果只有一个数组的缓冲标志位为真，则调用播放线程直接播放改数组中 存储的语音。定时器线程可以进一步保证由其它设备传输的语音能够实时的播放，减少了 语音的卡顿。
[0010] 作为优选的实施方式，所述的时间阈值为50ms，采用此时间阈值，可以同时保证较 低的通话延时和较高的系统使用率。
[0011] 更进一步的，作为优选的实施方式，当数组存储的语音信号超过单次能够发送数 据长度的5倍时，该缓冲标识位真，表示当前数组可以进行整合叠加；否则该标志位则为 假，当前数组不需要进行整合。
[0012] 作为优选的实施方式，所述的通信单元为Android安卓系统或其它IOS系统集成 的WifiP2P模块。
[0013] 更进一步的，为了直观显示当前语音的播放情况，方便对当前设备运行有直观的 了解，作为优选的实施方式，本发明还具有与所述的多个接收线程通信的显示单元，该单元 对接收到的通信信号进行傅里叶变换，显示所述信号的频谱。
[0014] 一种无线局域网通信系统，包括多个如权利要求1-6所示的无线局域网通信设 备。可以在没有移动通信网络的情况下，利用设备携带的wifip2模块自行组网，满足在一 定距离内的群组通话需求，相对于现有技术，省却了中继设备，具有很好的使用灵活性。
【附图说明】
[0015] 为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本发明的一些实施例，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的附图。
[0016] 图1为本发明的模块图
[0017] 图2为本发明数组合并的示意图
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
[0019] 如图1和图2所示：一种无线局域网通信设备，主要包括：多线程的处理单元、具 有多个数组的存储单元和建立P2P通信的通信单元。
[0020] 所述的多线程处理单元可以利用现有智能移动终端尤其是智能手机的处理器，通 过编程的方式，建立多处理线程，对语音进行处理。
[0021] 具体的，可在处理单元内部划分多个接收线程，一个播放线程，一个定时器线程、 录音线程和发送线程。
[0022] 接收线程可以调用与访问智能手机中通信单元接收的信号，转换成语音信号。为 了保证通信质量，尤其是实时性和准确性，在转换成语音信号后存储在数组中，数组可以是 在智能手机的存储空间或者外部扩展空间中开辟专门的存储空间。
[0023] 需要进行播放时，需要将各数组进行叠加，形成一播放数组，由播放线程播放。
[0024] 工作时，设定所述的定时器线程每隔50ms对各数组进行遍历，检测每个数组的缓 冲标志位是否为真。当数组存储的语音信号超过能够单次发送数据长度的5倍时，则该缓 冲标志位为真。
[0025] 一种无线局域网通信系统，包括多个图1和图2所示的无线局域网通信设备。
[0026] 实施例1，本实施例中所用手机均为华为G700,通信组成员数目均为3个。对于请 求建立通信组的移动终端，建立通信组按照如下步骤进行：
[0027] 步骤1.启动android智能移动终端的wifiP2P模块；
[0028] 步骤2.若是第一次使用本系统，则设置自己的姓名和头像信息；
[0029] 步骤3.列表显示搜索到的和以前保存的移动终端所设置的姓名和头像，并保存 新搜索到的设备信息；
[0030] 步骤4.选择连接要匹配的移动终端；
[0031] 步骤5.等待对方确定，判断是否连接并建立通信组；
[0032] 连接不成功，则返回步骤4中再次选择匹配；连接成功，则进行通信组内通话；
[0033] 步骤6.使用不同线程实现语音数据的发送、接收；
[0034] 步骤7.对接收到的数据进行快速傅里叶变换并显示其频谱；
[0035] 步骤8.选择停止通话指令，结束本通信系统。
[0036] 在步骤3中，可以使用刷新操作从而重新搜索附近的移动终端。
[0037] 如附图2所示，对于接受到建立通信组请求的移动终端，其加入通信组的步骤如 下所示：
[0038] 步骤1.启动android智能移动终端的wifiP2P模块；
[0039] 步骤2.若是第一次使用本系统，则设置自己的姓名和头像信息；
[0040] 步骤3.列表显示搜索到的和以前保存的移动终端所设置的姓名和头像，并保存 新搜索到的设备信息；
[0041] 步骤4.接收到邀请加入通信组的请求；
[0042] 步骤5.选择是否接受邀请，若不接受，则返回步骤3 ;
[0043] 步骤6.若接受邀请，则加入通信组；
[0044] 步骤7.使用不同线程实现语音数据的发送、接收；
[0045] 步骤8.对接收到的数据进行快速傅里叶变换并显示其频谱；
[0046] 步骤9.选择停止通话指令，结束本通信系统。
[0047]1、组建局域网测试
[0048] 针对组建局域网的连接所需时间，设计了 10次实验。
[0049] 实验地点：大连理工大学创新园大厦A1221
[0050]实验时间：2014. 4. 18
[0051] 实验结果：
[0052]
【主权项】
1. 一种无线局域网通信设备，其特征在于具有；多线程的处理单元、具有多个数组的 存储单元和建立P2P通信的通信单元；所述处理单元具有： 多个分别接收选定设备传输的语音信号的接收线程、一个播放线程、采集本设备使用 者语音的录音线程和与录音线程通信、将采集的使用者语音发送至选定设备的发送线程； 所述接收线程将接收到的语音信号，按选定设备分别存储在对应的数组中；所述每个 数组具有一缓冲标志位； 工作时，处理单元判定各数组的缓冲标志位是否为真；若缓冲标志位为真，则将该数组 内的数据叠加形成一个新的数组，由所述的播放线程播放。
2. 根据权利要求1所述的无线局域网通信设备，其特征还在于具有一定时器线程，该 线程每隔阔值时间将缓冲标识位为真的数组进行整合，整合后的数组由所述的播放线程播 放。
3. 根据权利要求2所述的无线局域网通信设备，其特征还在于所述的时间阔值为 50ms。
4. 根据权利要求1所述的无线局域网通信设备，其特征还在于当数组存储的语音信号 超过所述发送线程单次能够发送数据长度的5倍时，该缓冲标志位为真，表示当前该数组 可W整合；否则该缓冲标志位为假，当前数组不需要进行整合。
5. 根据权利要求1所述的无线局域网通信设备，其特征还在于所述的通信单元为 Amlroid安卓系统集成的WifiP2P模块。
6. 根据上述任意一项权利要求所述的无线局域网通信设备，其特征还在于：具有与所 述的多个接收线程通信的显示单元，该单元对接收到的通信信号进行傅里叶变换，显示所 述信号的频谱。
7. -种无线局域网通信系统，其特征在于；包括多个如权利要求1-6所示的无线局域 网通信设备。
【专利摘要】本发明公开了一种无线局域网通信设备，包括：具有多线程处理能力的处理单元；内部划分为多个数组的存储单元；用于与邻近区域内其它通信设备建立P2P通信的通信单元；所述处理单元具有：多个并行的，分别接受选定设备传输的语音信号的接收线程；一个用于输出语音信号的播放线程；采集本设备使用者语音的录音线程和与录音线程通信、将采集的使用者语音发送至选定设备的发送线程。为了保证通信设备的使用者能够在实时的收听与之建立P2P通信的其它设备发送的语音，保证语音的传输的实时性，所述的接收线程将接收线程接收到的语音信号，存在在数组中，每个存储语音信号的数组与一选定的其它通信设备相对应，即只存储该设备发送的语音信号。
【IPC分类】H04W84-12, H04L29-08
【公开号】CN104639644
【申请号】CN201510073796
【发明人】张彪, 邱天爽
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月10日