[发明专利]感知共存的TD‑SCDMA与传感器网络融合传输系统

摘要

感知共存的TD‑SCDMA与传感器网络融合传输系统，属于宽带无线移动通信网技术领域，本发明为解决现有无线传感器网络的数据传输无法适应复杂电磁和地理环境对不同组网方式的需求的问题。本发明包括感知节点、汇聚节点和中心节点；感知节点用于对电磁频谱进行监测，并将监测的数据传输给汇聚节点；汇聚节点用于对网络拓扑图进行汇报，对数据进行中继和转发；中心节点用于作为控制节点，对指令进行下发、对频谱监测信息进行汇总、对网络拓扑图进行生成；感知节点、汇聚节点和中心节点均同时具备Wi‑Fi和TD‑SCDMA两种传输手段，数据能够在Wi‑Fi和TD‑SCDMA的混合网络中进行传输。本发明用于无线传感器网络中。

主权项

感知共存的TD‑SCDMA与传感器网络融合传输系统，无线传感器网络电磁频谱监测系统包括感知节点、汇聚节点和中心节点；所述感知节点用于对电磁频谱进行监测，并将监测的数据传输给汇聚节点；所述汇聚节点用于对网络拓扑图进行汇报，对数据进行中继和转发；所述中心节点用于作为控制节点，对指令进行下发、对频谱监测信息进行汇总、对网络拓扑图进行生成；所述感知节点、汇聚节点和中心节点均同时具备Wi‑Fi和TD‑SCDMA两种传输手段，数据能够在Wi‑Fi和TD‑SCDMA的混合网络中进行传输；所述感知节采用TD‑SCDMA和Wi‑Fi两种传输手段的工作过程为：当感知节点到中心节点之间有有效的TD‑SCDMA连接时，感知节点将数据直接通过TD‑SCDMA网络发送给中心节点；当感知节点到中心节点之间没有有效的TD‑SCDMA连接时，感知节点将数据分组通过Wi‑Fi接口发送到管辖它的汇聚节点处；汇聚节点判断汇聚节点和中心节点之间的TD‑SCDMA网络是否可用：如果可用，则汇聚节点将接收的数据通过TD‑SCDMA网络发送给中心节点，如果不可用，则汇聚节点将接收的数据利用Wi‑Fi接口通过多跳中继的方式发送给中心节点；应用层不区分TD‑SCDMA网络是否可用，直接将分组发送给网络层；在网络层设有一个网卡调度器，用于判断TD‑SCDMA网络是否可用，从而决定传输分组的网络；所述中心节点采用TD‑SCDMA和Wi‑Fi两种传输手段的工作过程为：中心节点通过两个端口同时监听来自TD‑SCDMA和Wi‑Fi网络的数据，当任何一个端口有数据到达时，中心节点将接收的数据存入一个容器中，当上层程序调取数据时，中心节点将容器中最先存入的数据返回给上层程序；其特征在于，当中心节点有分组要发送时，首先判定目的节点是感知节点还是汇聚节点：当目的节点是汇聚节点时，那么中心节点首先找到目的汇聚节点对应的TD‑SCDMA网卡地址，判定和汇聚节点之间的TD‑SCDMA网络是否可用；如果可用就利用TD‑SCDMA网络将分组发送给汇聚节点，否则判定是否有通过Wi‑Fi网络到该汇聚节点的有效路由，如果有有效路由，就通过该路由经多跳中继的方式将分组传递给该汇聚节点；否则，中心节点会调用HITR路由协议进行路由建立；路由建立后，再通过新建的路由将分组发送给该汇聚节点；当目的节点是感知节点时，那么中心节点首先找到目的感知节点对应的TD‑SCDMA网卡地址，通过查询数据库判定该感知节点的TD‑SCDMA网卡是否可用；如果可用就通过TD‑SCDMA网络将分组直接传递给该感知节点，否则中心节点查找本地数据库找到管理该感知节点的汇聚节点信息；然后中心节点找到该汇聚节点对应的TD‑SCDMA网卡地址，判断该汇聚节点的TD‑SCDMA网络是否可用，如果可用就将目的感知节点的Wi‑Fi网卡地址写入分组数据的头部，通过TD‑SCDMA网络将封装后的分组发送给该汇聚节点，汇聚节点通过TD‑SCDMA网卡接收分组数据后，通过解析收到的数据报得到该数据报的真正目的地址及原始的数据报，然后利用Wi‑Fi网卡将原始数据报发往目的感知节点；否则，如果和所属汇聚节点之间TD‑SCDMA网络不可用，中心节点就判定是否有通过Wi‑Fi网络到该感知节点的有效路由，如果有有效路由，就通过该路由经多跳中继的方式将分组传递给该感知节点；否则，中心节点会调用HITR路由协议进行路由建立；路由建立后，再通过新建的路由将分组发送给该感知节点。