[发明专利]一种无线Mesh路由器

摘要

本发明涉及一种无线Mesh路由器，属于无线通信设备。该无线Mesh路由器包括无线网卡、数据处理部分和10M/100M网口三个部分；数据处理部分的网络处理芯片作为主控，外扩RAM和Flash芯片用于程序的存储和数据的暂存，FPGA芯片和无线网卡通信将网络数据包的处理后发给网络处理芯片；10M/100M网口将获取的无线数据输出和需要转发的数据输入。本发明使组网能够快速且有效地完成，适合用户组建大型无线Mesh网络。冗余路由的设计可保证在有个别路由器损坏或故障的情况不影响正常的数据传输，提高无线链路层的抗干扰能力和带宽稳定性，节约有限的频谱资源。与无线传感器网络节点相结合，方便进行功能扩展。

主权项

1.一种无线Mesh路由器，其特征在于，该无线Mesh路由器包括无线网卡、数据处理部分和10M/100M网口三个部分；数据处理部分的网络处理芯片作为主控，外扩RAM和Flash芯片用于程序的存储和数据的暂存，FPGA芯片和无线网卡通信将网络数据包的处理后发给网络处理芯片，降低网络处理芯片的负荷，加快数据传输速度；10M/100M网口将获取的无线数据输出和需要转发的数据输入；每个路由器节点通过发送和接收节点发现消息NDMgs来实现路由表的建立，链路通信质量的分析，进而实现路由；NDMgs包括的信息为版本、生存时间(TTL)、网关标志(GWFlags)、序列号、节点的IPv4地址；如下表1所示：表1：节点发现消息数据包格式NDMgs数据包共10字节，其中版本为版本号，4个比特；生存时间(TTL)，8个比特，用来定义跳数的上限；网关标志(GWFlags)，8个比特，如果节点接入互联网，那么它作为一个Internet网关，设置GWFlags为描述网络连接的参数，如果节点不提供互联网接入，它必须设定GWFlags为0；网关端口，8个比特，定义网络连接的端口；序列号，16个比特，NDMgs的连续编号，每个新的NDMgs序列号增加1；节点地址：32个比特，节点的IPv4地址；在组网过程中每个节点对于网络中其他节点维护以下信息：IPv4地址，序列号，如果该节点提供了一个互联网网关，记录其参数；建立邻居信息列表，列表中的滑动窗口用来记录收到的若干个NDMgs的序列号，数据包计数用来记录收到的NDMgs的数目，最新TTL字段用来记录最近接收的NDMgs的TTL；每个节点都必须定期生成和广播NDMgs；发送时，根据自身信息来设置NDMgs消息的各字段；接收到NDMgs之后，首先要检测NDMgs版本和发送地址信息，如果版本与自身不同，或者其发送者地址与自身地址相同，那么该NDMgs必须被丢弃。之后根据发送者地址建立或者更新对应邻居信息列表表项；还需综合发送方的通讯信号强度(RSSI/RSI)和预测的丢包率(1ast_rx)两项，经过时间积分后，量化为链路通信质量，用以选择最佳下一跳节点；最后对该NDMgs的TTL字段减1后，如果不等于0，那么将其重播；如果节点能够接入互联网，那么它就通过NDMgs向网络中声明自己为接入因特网的网关；它的广播报文包括了描述连接上行下行速率参数等；还发送一个用来建立的UDP通道端口号；无线通讯使用64位或128位的AES加密方式，所有通讯信息以及NDMgs信息均加密发送，无线路由器工作在802.11a/b/g的方式。