CN107094113A - 一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统及方法，包括无线多跳网络节点和移动终端，无线多跳网络节点处设有网口和无线收发端口，其内设有数据解析分发模块，数据解析分发模块分别与网口、无线收发端口电连接，无线收发端口分为AP端口和Station端口，移动终端包括手机终端和PC终端，AP端口与手机终端信号连接，AP端口和Station端口都可以用于收发无线多跳网络中其他节点的空口数据包，网口与PC终端通过网线信号连接；本发明实现了无线多跳拓扑网络下标准移动终端数据包的解析、组包和转发，节点在接收到数据包后可以根据传输的数据的类型选择不同的数据转发路径，进而实现了手机终端、PC终端的在无线拓扑网络下通信。

Description

一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统及 方法
技术领域
本发明涉及无线多跳拓扑网络领域，尤其是一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统及方法。
背景技术
无线多跳通信网络适用于通信区域呈链状或带状拓扑的应用场景，它有快速灵活组网、链状拓扑等特点，在诸如边海防、森林保护、高压线缆及输油管道监控等需要链状覆盖的应用场景中有着独特的优势。它可以传输图像、视频、传感数据等。
无线多跳网络网络节点可以通过有线连接到其他网络，移动终端，PC机等可以接入到节点。其中，每个网络节点都有一个网口和两个无线无线收发端口，负责数据的收发。
随着移动互联网的发展，人们对无线通信系统在各种应用场景的通信接入需求越来越高，对于无线多跳网络也是如此，由于无线多跳网络传输的数据包格式和其他网络数据包格式不同，无法穿过无线多跳网络，并缺乏相应的路由方法。因此标准终端（手机、PC等）接入网络后，其数据在无线多跳网络的消息解析机制下无法正确解析，基于此，本发明提出了一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端业务数据的组包、解包和路由机制，该机制对空口数据帧格式进行再封装，并根据封装的格式进行相应解封装，提出了一套路由方法完成移动终端业务的路由转发工作，可以满足PC、移动终端等在该无线多跳网络下的通信需求。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统及方法，该无线多跳网络中的节点在接收到数据包后可以根据传输的数据的类型选择不同的数据转发路径，从而在满足移动终端、PC终端通信需求的同时，无线多跳网络中的原有的非标准移动终端的数据传输和转发不受影响。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统，其特征在于：在无线多跳网络中，包括无线多跳网络节点和移动终端，所述无线多跳网络节点处设有网口和无线收发端口，所述无线多跳网络节点内设有数据解析分发模块，所述数据解析分发模块分别与网口、无线收发端口电连接，所述无线收发端口为两个，一个为AP端口，另一个为Station端口，所述移动终端包括手机终端和PC终端，所述AP端口与手机终端信号连接且用于收发手机终端和其他节点的空口数据包，所述Station端口用于收发无线多跳网络中其他节点的空口数据包，所述网口与PC终端通过网线信号连接且用于收发PC终端的网口数据包。
进一步地，所述无线多跳网络节点为多个，每个节点对应一个IP地址，每个节点根据IP地址提取相应的节点号。
进一步地，无线多跳网络节点的AP端口可连接多个手机终端，节点可以给多个手机终端分配IP地址。
同时为实现以上技术目的，本发明还提出一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一. 在无线多跳拓扑网络下，当无线多跳网络节点收到数据包时，将数据包传输给数据解析分发模块进行解析判断数据包类型；
步骤二. 若是非移动终端的空口数据包时，则按照无线多跳网络的数据包格式处理和组包，并根据目标节点号查找路由表，转发至相应目标节点的无线收发端口；
步骤三. 若是移动终端的数据包时，则判断是手机终端的空口数据包还是PC终端的网口数据包；
（a）. 若是手机终端的空口数据包时，则根据数据包的目的IP地址获取目的节点号，然后判断该数据包类型是否为广播类型；
（a1） 若是广播类型，则把数据包发送至网口或AP端口；
（a2）若不是广播类型，则判断数据包的目的节点号与当前节点号是否相同；
（a21）若不同，则进行组包，并根据目标节点号查找路由表，通过无线收发端口转发至相应目标节点；
（a22）若相同，则说明该数据包为接入当前节点的数据包，然后判断该节点IP地址的最后一位是否大于N+1；若大于N+1，则说明该数据包是发往本节点PC终端的数据包，同时发送至网口，否则则表明该数据包是发往本节点其他手机终端的数据包，同时发送至AP端口；
（b） 若是PC终端的网口数据包时，则根据数据包的目的IP地址获取目的节点号，然后判断该数据包类型是否为广播类型；
（b1）若是广播类型，则把数据包发送至无线收发端口转发，同时发送至AP端口（102）；
（b2） 若不是广播类型，则判断数据包的目的节点号与当前节点号是否相同；
（b21） 若不同，则进行组包，并根据目标节点号查找路由表，通过无线收发端口转发至相应目标节点；
（b22）若相同，则说明该数据包为接入当前节点的数据包，然后判断该节点IP地址的最后一位是否大于N+1；若大于N+1，则丢弃该数据包，否则则表明该数据包是发往本节点手机终端的数据包，同时发送至AP端口。
进一步地，所述步骤三中的N为接入一个节点的手机终端的数量，且N小于253。
进一步地，所述步骤二中的非移动终端的空口数据包为无线多跳网络中原有的其他节点的空口数据包。
进一步地，所述无线多跳网络节点在接收到其他节点的数据包时，均在路由表中记录该数据包的源节点号、目标节点号和接收的无线端口；所述无线多跳网络节点在接收到移动终端的数据包时，根据目的IP地址获取源节点号和目的节点号，并在路由表中记录该数据包的源节点号、目标节点号和接收的无线端口。
本发明具有以下优点：本发明实现了无线多跳拓扑网络下标准移动终端数据包的解析、组包和转发，无线多跳网络中的节点在接收到数据包后可以根据传输的数据的类型选择不同的数据转发路径，从而在满足移动终端、PC的通信需求的同时，无线多跳网络中的原有的非标准移动终端的数据传输和转发不受影响。
附图说明
图1为本发明系统的结构框图。
图2为本发明数据包处理流程图。
图3为本发明实施例1的结构示意图。
图4为本发明实施例2的结构示意图。
图5为本发明实施例3的结构示意图。
图6为本发明实施例4的结构示意图。
附图说明：1-无线多跳网络节点、101-网口、102-AP端口、103-Station端口、104-数据解析分发模块、201-手机终端、202-PC终端。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
根据图1所示，一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统，其特征在于：在无线多跳网络中，包括无线多跳网络节点1和移动终端，所述无线多跳网络节点1处设有网口101和无线收发端口，所述无线多跳网络节点1内设有数据解析分发模块104，所述数据解析分发模块104分别与网口101、无线收发端口电连接，所述无线收发端口为两个，一个为AP端口102，另一个为Station端口103，所述移动终端包括手机终端201和PC终端202，所述AP端口102与手机终端201信号连接且用于收发手机终端201和其他节点的空口数据包，所述Station端口103用于收发无线多跳网络中其他节点的空口数据包和发送本节点移动终端数据包，所述网口101与PC终端202通过网线信号连接且用于收发PC终端202的网口数据包。
所述无线多跳网络节点1为多个，每个节点对应一个IP地址，每个节点根据IP地址提取相应的节点号。
无线多跳网络节点1的AP端口102可连接多个手机终端201，节点可以给多个手机终端201分配IP地址。
根据图2所示， 一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一. 在无线多跳拓扑网络下，当无线多跳网络节点1收到数据包时，将数据包传输给数据解析分发模块104进行解析判断数据包类型；
步骤二. 若是非移动终端的空口数据包时，则按照无线多跳网络的数据包格式处理和组包，并根据目标节点号查找路由表，转发至相应目标节点的无线收发端口；
所述步骤二中的非移动终端的空口数据包为无线多跳网络中原有的其他节点的空口数据包。
步骤三. 若是移动终端的数据包时，则判断是手机终端201的空口数据包还是PC终端202的网口数据包；
（a）. 若是手机终端201的空口数据包时，则根据数据包的目的IP地址获取目的节点号，然后判断该数据包类型是否为广播类型；
（a1） 若是广播类型，则把数据包发送至网口101或AP端口102；
（a2）若不是广播类型，则判断数据包的目的节点号与当前节点号是否相同；
（a21）若不同，则进行组包，并根据目标节点号查找路由表，通过无线收发端口转发至相应目标节点；
（a22）若相同，则说明该数据包为接入当前节点的数据包，然后判断该节点IP地址的最后一位是否大于N+1，N为接入一个节点的手机终端201的数量，且N小于253；若大于N+1，则说明该数据包是发往本节点PC终端202的数据包，同时发送至网口101，否则则表明该数据包是发往本节点其他手机终端201的数据包，同时发送至AP端口102；
（b） 若是PC终端202的网口数据包时，则根据数据包的目的IP地址获取目的节点号，然后判断该数据包类型是否为广播类型；
（b1）若是广播类型，则把数据包发送至无线收发端口转发，同时发送至AP端口（102）；
（b2） 若不是广播类型，则判断数据包的目的节点号与当前节点号是否相同；
（b21） 若不同，则进行组包，并根据目标节点号查找路由表，通过无线收发端口转发至相应目标节点；
（b22）若相同，则说明该数据包为接入当前节点的数据包，然后判断该节点IP地址的最后一位是否大于N+1，N为接入一个节点的手机终端201的数量，且N小于253；若大于N+1，则丢弃该数据包，否则则表明该数据包是发往本节点手机终端201的数据包，同时发送至AP端口102。
所述无线多跳网络节点1在接收到其他节点的数据包时，均在路由表中记录该数据包的源节点号、目标节点号和接收的无线端口，方便转发时查找；所述无线多跳网络节点1在接收到移动终端的数据包时，根据目的IP地址获取源节点号和目的节点号，并在路由表中记录该数据包的源节点号、目标节点号和接收的无线端口，方便转发时查找。
如图3所示，为本发明的实施例1手机终端201向PC终端202发送数据的示意图，首先，手机终端201向节点2的AP端口102发送空口数据包，AP端口102接收到空口数据包后，传输给数据解析分发模块104对其进行处理，提取其目标节点IP，进而取得目标节点的节点号为节点1，查询路由表后通过无线收发端口发送出去，节点1在收到节点2的数据包后发现是本节点的数据包，然后查看目标IP地址的最后一位大于N+1，表明是发送至节点1网口101的数据，于是对数据组包后发往节点1的网口101，通过网口101发送给PC终端202，完成数据传输。
如图4所示，为本发明的实施例2一个节点的手机终端201向另一个节点的手机终端201发送数据的示意图，首先，手机终端201向节点2发送空口数据包，节点2接收到空口数据包后，传输给数据解析分发模块104对其进行解析，提取其目标节点IP地址，取得目标节点的节点号为1，查询路由表后通过无线收发端口发送出去，节点1在收到节点2的数据包后发现是本节点的数据包，然后查看目标IP地址的最后一位小于N+1，表明是发送节点1下移动终端的数据，于是把数据包发往节点1的做AP的无线收发端口。
如图5所示，为本发明实施例3 PC终端202向手机终端201发送数据的示意图，首先，PC终端202向节点1的网口101发送网口数据包，节点1接收到网口数据包后，传输给数据解析分发模块104对其进行解析，提取其目标节点IP地址，取得目标节点的节点号为2，然后查找路由表后通过无线收发端口发送出去，节点2在收到节点1的数据包后发现是本节点的数据包，然后查看目标IP地址的最后一位小于N+1，表明是发送至节点2的手机终端201的数据，于是对数据组包后发至节点2的AP端口102，通过AP端口102发送给手机终端201，完成数据传输。
如图6所示，为本发明实施例4一个节点的PC终端202向另一个节点的PC终端202发送数据的示意图，首先，PC终端202向节点2的网口101发送网口数据包，节点2收到网口数据后传输至数据解析分发模块104，经过数据解析分发模块104对其进行解析，提取其目标节点IP地址，取得目标节点的节点号为1，然后查找路由表后通过无线收发端口发送出去，目标节点1在收到节点2的数据包后发现是本节点的数据包，然后查看目标IP地址的最后一位大于N+1，表明是发送至节点1网口101的数据，于是对数据组包后发往节点1的网口101，通过网口101发送给PC终端202，完成数据传输。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统，其特征在于：在无线多跳网络中，包括无线多跳网络节点（1）和移动终端，所述无线多跳网络节点（1）处设有网口（101）和无线收发端口，所述无线多跳网络节点（1）内设有数据解析分发模块（104），所述数据解析分发模块（104）分别与网口（101）、无线收发端口电连接，所述无线收发端口为两个，一个为AP端口（102），另一个为Station端口（103），所述移动终端包括手机终端（201）和PC终端（202），所述AP端口（102）与手机终端（201）信号连接且用于收发手机终端（201）和其他节点的空口数据包，所述Station端口（103）用于收发无线多跳网络中其他节点的空口数据包，所述网口（101）与PC终端（202）通过网线信号连接且用于收发PC终端（202）的网口数据包。
2.根据权利要求1所述的一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统，其特征在于：所述无线多跳网络节点（1）为多个，每个节点对应一个IP地址，每个节点根据IP地址提取相应的节点号。
3.根据权利要求1所述的一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发系统，其特征在于：无线多跳网络节点（1）的AP端口（102）可连接多个手机终端（201），节点可以给多个手机终端（201）分配IP地址。
4.一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一. 在无线多跳拓扑网络下，当无线多跳网络节点（1）收到数据包时，将数据包传输给数据解析分发模块（104）进行解析判断；
步骤二. 若数据包类型是非移动终端的空口数据包时，则按照无线多跳网络的数据包格式处理和组包，并根据目标节点号查找路由表，转发至相应目标节点的无线收发端口端口；
步骤三. 若数据包类型是移动终端（2）的数据包时，则判断是AP端口（102）接收的手机终端（201）的空口数据包还是网口（101）接收的PC终端（202）的网口数据包；
（a）. 若是手机终端（201）的空口数据包时，则根据数据包的目的IP地址获取目的节点号，然后判断该数据包类型是否为广播类型；
（a1） 若是广播类型，则把数据包发送至网口（101）和AP端口（102）；
（a2）若不是广播类型，则判断数据包的目的节点号与当前节点号是否相同；
（a21）若不同，则进行组包，并根据目标节点号查找路由表，通过无线收发端口转发至相应目标节点；
（a22）若相同，则说明该数据包为接入当前节点的数据包，然后判断该节点IP地址的最后一位是否大于N+1；若大于N+1，则说明该数据包是发往本节点PC终端（202）的数据包，同时发送至网口（101），否则则表明该数据包是发往本节点其他手机终端（201）的数据包，同时发送至AP端口（102）；
（b） 若是PC终端（202）的网口数据包时，则根据数据包的目的IP地址获取目的节点号，然后判断该数据包类型是否为广播类型；
（b1）若是广播类型，则把数据包发送至AP端口（102）；
（b2） 若不是广播类型，则判断数据包的目的节点号与当前节点号是否相同；
（b21） 若不同，则进行组包，并根据目标节点号查找路由表，通过无线收发端口转发至相应目标节点；
（b22）若相同，则说明该数据包为接入当前节点的数据包，然后判断该节点IP地址的最后一位是否大于N+1；若大于N+1，则丢弃该数据包，否则则表明该数据包是发往本节点手机终端（201）的数据包，同时发送至AP端口（102）。
5.根据权利要求4所述的一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发方法，其特征在于：所述步骤三中的N为接入一个节点的手机终端（201）的数量，且N小于253。
6.根据权利要求4所述的一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发方法，其特征在于：所述步骤二中的非移动终端的空口数据包为无线多跳网络中原有的其他节点的空口数据包。
7.根据权利要求4所述的一种无线多跳拓扑网络下的标准移动终端数据转发方法，其特征在于：所述无线多跳网络节点（1）在接收到其他节点的数据包时，均在路由表中记录该数据包的源节点号、目标节点号和接收的无线端口；所述无线多跳网络节点（1）在接收到移动终端的数据包时，根据目的IP地址获取源节点号和目的节点号，并在路由表中记录该数据包的源节点号、目标节点号和接收的无线端口。
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