[发明专利]自组网和其他非自组网的异构网络及数据的融合交换方法

权利要求书

1.一种自组网和其他非自组网的异构网络，其特征在于，包括：同时支持自组网和星形网的融合节点与仅支持自组网的普通节点；所述自组网与星形网是工作于IP网络层上的多层网络；所述自组网层面各节点为对等节点，全网无中心节点；所述星形网层面各节点间为点对点网络，存在中心节点；所述中心节点通过频段一与其他融合节点构成星型网络，融合节点间及普通节点通过频段二构成自组织网络；所述频段一和频段二为任意不同频段。

2.根据权利要求1所述的自组网和其他非自组网的异构网络，其特征在于，所述融合节点和普通节点至少支持终端结构、尺寸重量、天线形式、天线数量、发射功率、可选频率通道的技术参数中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的自组网和其他非自组网的异构网络，其特征在于，所述融合节点和普通节点的形态至少为地面节点、机载节点、手持节点、车载节点中的一种或多种；不同节点之间的无线传输信道，随着节点的运动而实时变化。

4.一种自组网和其他非自组网的异构网络数据的融合交换方法，应用于权利要求1-3中所述的自组网和其他非自组网的异构网络，其特征在于，包括：

自组网设备和星形网设备均通过IP报文对外交换业务数据，融合节点内部工业控制计算机通过网口与自组网电台设备和星形网设备连接，通过IP层对数据进行路由、转发和中继；

当频段二自组网联通了融合节点时，在切断频段一网络数据转发的情况下，融合节点的工业控制计算机可以访问到对方，此时不需要通过频段一转发数据，则工业控制计算机不对两个网卡做二层桥接；当融合节点间频段二自组网中断时，在切断频段一网络数据转发的情况下，融合节点的工业控制计算机不能访问到对方，此时需要通过频段一转发数据，不会形成网络环路，则工业控制计算机应对两个网卡做二层桥接；对工业控制计算机必须在二层MAC层，通过发送特制的探测报文，同时避免环路风暴；

与自组网设备路由和交换在二层维护一样，对工业控制计算机Linux操作系统内核做定制，增加特殊虚拟网卡，虚拟网卡与两网段自组网对应网卡桥接；编写控制软件，定时发送特殊MAC探测帧，在融合节点间进行探测，通过虚拟网卡控制MAC探测帧仅通过自组网或星形网外发，避免因频段一桥接工作时误判；同时虚拟网卡驱动层确保发送目的MAC地址为全网中实际并不存在的特殊MAC地址，这个特殊MAC地址与全网任何节点网卡均不匹配，各个节点网卡的网络协议栈会直接丢弃该MAC探测帧，同时融合节点的虚拟网卡应用层APP会识别接收该探测帧，做识别过滤。

5.根据权利要求4所述的自组网和其他非自组网的异构网络数据的融合交换方法，其特征在于，所述工业控制计算机上运行Linux操作系统，两个物理网卡eth0、eth1分别直连频段一和频段二设备网卡，虚拟网卡设备tapX、tabY分别与eth0、eth1桥接，业务数据通过socketAPI进入操作系统，经由网络协议栈、网卡设备eth0、eth1最终从物理网卡发出；在操作系统内部桥接，往返于物理网卡的业务数据，也能通过虚拟网卡设备tapX、tapY被应用层程序APP处理；利用虚拟网卡设备，应用层处理程序APP收发得到经过物理网卡的二层报文，在此基础上进行报文的鉴别、报文编辑操作，同时根据路由策略选通特定报文通过应用程序APP转发，实现报文在频段一和频段二网卡间过滤、转发功能。