CN106851859A - 一种基于无线自组网的跨网数据通信方法 - Google Patents

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孙方涛
毛伟
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赵金跃
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Abstract

本发明涉及无线自组网，属于通信技术领域。一种基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：在无线自组网内包括具有无线自组网功能和远程通信功能的多模节点，所述多模节点包括无线自组网和远程通信的数据适配模块，对数据进行网络协议转换，在数据通信时包括：所述多模节点配置转发参数的步骤，无线自组网内的普通节点发送跨网数据给多模节点的步骤，多模节点解析并发送给远程目标终端的步骤。本发明能够通过实现网络间的自动转发功能，不改变网络层的行为，没有中心服务器；可以进行动态权限控制，可以根据传输双方进行独立的传输控制；自动转发数据，提高通信效率。

Description

一种基于无线自组网的跨网数据通信方法
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种基于无线自组网的跨网数据通信方法。
背景技术
无线自组网实现的是近距离通信，应用场景只能在几公里小范围内通信。无线自组网不依赖基站、核心网等固定的网络设备，各个自组网终端通过动态路由自行组网。无线自组网能快速，高效地部署到特殊场景，满足通信的基本需求。但无线自组网不能实现远程通信，比如海陆通信。
卫星通信实现的是远程通信，不受地理条件限制。但是在近距离通信上成本比较高，传输效率低，不够灵活。
例如在某个小岛或某处森林里，有一支考察队，随身的通信设备能实现队员之间的自组网通信。队长的通信设备通过卫星通信能够和基地沟通。当某个队员需要传输一个图像时，目前的通信设备和***，需要队员通过自组网，先将图像传给队长，队长在转发给基地。
但是问题是:由自组网转发到卫星通信网络时，需要队长参与。整个过程延时较大，特别是当队长不在场或者操作不便，更会影响整个通信过程，甚至不能通信。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无线自组网的跨网数据通信方法，解决现在的无线自组网不能远程通信，而利用卫星通信需要队长参与，整个过程延时较大，特别是当队长不在场或者操作不便，更会影响整个通信过程，甚至不能通信的缺陷。
技术方案
一种基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：在无线自组网内包括具有无线自组网功能和远程通信功能的多模节点，所述多模节点包括无线自组网和远程通信的数据适配模块，对数据进行网络协议转换，在数据通信时包括：所述多模节点配置转发参数的步骤，无线自组网内的普通节点发送跨网数据给多模节点的步骤，多模节点解析并发送给远程目标终端的步骤。
进一步，所述多模节点对数据进行网络协议转换包括：无线自组网内数据申请传送时，对数据传送的目标终端进行判断的步骤，当目标终端不属于所述无线自组网内的终端设备时，将待传送的数据适配成远程通信协议的数据包的步骤，然后通过通信串口送至所述远程通信协议的通信模块，转成远程通信的步骤。
远程通信数据接收到无线自组网内时，将接收的数据通过通信串口送至自组网通信模块，适配成自组网协议的数据包，再在所述无线自组网内通信。
进一步，所述多模节点配置转发参数的步骤包括：多模节点在无线自组网内广播其具有跨网通信能力的步骤，多模节点配置收到其他终端发来的实时数据的操作时采用全部自动转发或由操作者判断后转发或者丢弃的步骤。
进一步，所述多模节点解析并发送给远程目标终端的步骤包括：多模节点解析数据时检测跨网数据的目标地址，根据解析的数据的转发参数对数据进行远程传送或处理。
所述远程目标终端位于第二无线自组网内，所述第二无线自组网内也包括具有无线自组网功能和远程通信功能的远端多模节点，所述远端多模节点能够对数据进行网络协议转换，远程通信的协议与所述多模节点相同。
所述远端多模节点收到数据后解析，检测到远程目标终端地址后鉴权，通过则将数据转换为无线自组网协议数据，发送给远程目标终端。
有益效果
本发明的基于无线自组网的跨网数据通信方法，在同时具有无线自组网功能和远程通信功能的多模节点上，将无线自组网的数据适配为远程通信的数据，然后通过远程通信模块传送，从而实现了无线自组网内的任意节点能够实现远程跨网数据通信；如果采用具有相同远程通信协议的多模节点，还可以在多个无线自组网的普通节点之间建立数据通信通路，实现各种节点的跨网数据通信。本发明能够通过实现网络间的自动转发功能，提高了不同***间的数据通信效率。本发明是应用层***，不改变现有的网络层协议，没有中心服务器；可以进行动态权限控制，可以根据传输双方进行独立的传输控制；可以自动转发传输，提高通信效率。
附图说明
图1为本发明的跨网通信***的示意图；
图2为本发明的多模节点内数据在无线自组网和远程通信之间传送示意图；
图3为本发明的跨网数据通信的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
为了解决现在的无线自组网不能远程通信，而利用卫星通信无法实现实时数据通信的问题，本发明提出一种基于无线自组网的跨网数据通信方法。
在无线自组网内包括同时具有无线自组网功能和远程通信功能的多模节点，所述多模节点包括无线自组网和远程通信的数据适配模块，对数据进行网络协议转换，在数据通信时包括：所述多模节点配置转发参数的步骤，无线自组网内的普通节点发送跨网数据给多模节点的步骤，多模节点解析并发送给远程目标终端的步骤。
远程目标终端可以只是基地中心，具有远程通信功能的无线移动终端，也可以是附图1所示意的网络二中任意一个普通节点。
附图1为跨网通信***示意，网络一表示A1、A2等多个无线自组网终端，通过自组网a1、a2...an等，形成一个局域通信网络；同样，网络二是M1、M2等由m1、m2...mn等组成一个自组网的局域通信网络。终端A1、M1均为具有无线自组网功能和远程通信功能的多模节点，同时具有自组网功能和卫星通信功能，能够利用卫星通信网络在两个自组网之间进行数据传输。
附图2为多模节点上实现数据转换的示意图，多模节点包括无线自组网通信模块和远程通信模块，无线自组网通信模块主要包括六大部分：①应用层、②数据加密解密、③自组网协议栈、④数据适配转发、⑤自组网物理层、⑥自组网射频单元。其中，④数据适配转发嵌在③自组网协议栈中，在自组网协议栈对待传送的数据进行预判后，如果目标终端不在该自组网内，不属于近距离通信时，将数据包适配成满足远程通信协议的数据包(即进行数据网络协议转换)，再通过⑦通信串口送至⑧远程通信模块，转成远程投送。
其中：①应用层主要是人机交互界面，用户在交互界面可收发数据。
②数据加密解密负责加密应用层的数据，解密自组网协议栈的数据。
③自组网协议栈主要负责组网、维护动态路由、封装传输数据包。
④数据适配转发负责自组网和远程通信之间的数据包适配、跨网转发。
⑤自组网物理层主要编解码上下行的无线数据，和上层自组网协议栈及下层自组网射频单元对接。
具体传送过程为：
下行数据流：
用户在发送自组网数据时，自组网应用层对数据进行拆分，再送至数据加密解密对数据进行加密处理，处理完之后送至自组网协议栈。在自组网协议栈中会对数据进行预判，如果目标终端在自组网网内，将数据包送至自组网物理层，再经自组网射频单元发送出去；如果目标终端不在自组网内，不属于近距离通信，将数据包适配成远程通信的数据包，再通过通信串口送至远程通信模块，转成远程投送。
上行数据流：
远程通信模块收到空口数据后，通过通信串口将数据送至数据适配转发，在数据适配转发中将数据包转换成自组网数据包，再送给自组网协议栈，自组网协议栈将数据送至数据加密解密进行解密，解密完之后，送至应用层，用户收到数据。
所述远程通信模块为卫星通信模块或GSM通信模块或LTE通信模块等。卫星通信不受环境影响，但成本高，但能满足远程通信的要求。在环境允许的情况下，远程通信也可以采用成本较低的GSM或CDMA或LTE等其它公网通信方式。
当网络一内终端有信息需要和网络二中的终端进行数据通信时，流程图如附图3所示意，完整工作流程如下：(以A2与M3需要进行数据通信示例)
1)卫星通信网络一直在线。用户A1的w1接入卫星网络，用户M1的w2接入卫星网络，此时A1和M1可以使用卫星网络传输数据；
2)A1，A2...An之间建立自组网网络，且A1向各终端广播其具有卫星通信能力，其他终端存储这一信息；
3)同样，M1，M2...Mn之间建立自组网网络，且M1向各终端广播其具有卫星通信能力，其他终端存储这一信息；
4)因为A1，M1具有跨自组网的通信能力，所以需要设置收到其他终端发来的数据包的操作：
a)全部自动转发；
b)由操作者判断后转发或者丢弃。
5)终端A2采集数据信息，封装数据包，并在最终目的地址中填入网络二中的节点地址(假设是M3)，然后通过自组网传给节点A1；
6)A1自动接收并解析A2的信息，当检测到信息的目标地址是网络二中的节点M3时，A1根据设置，可以进行如下操作：
a)自动将数据按照卫星通信的格式重新打包，使用卫星通信传输给M1；
b)将收到的数据解析后，交由操作者判断进行转发或者丢弃。
7)M1收到并解析数据，检测到目的地址为M3，则使用自组网的数据格式，打包数据，发给M3；
8)M3收到并解析数据。
此时完成了一个数据包的从A2到M3的跨网自动转发过程。同理，可以完成M3到A2的数据传输。
本发明在同时具有无线自组网功能和远程通信功能的多模节点上，将无线自组网的数据实时适配为远程通信的数据，然后通过远程通信模块传送，从而实现了无线自组网内的任意节点能够实现远程跨网数据通信；如果采用具有相同远程通信协议的多模节点，还可以在多个无线自组网的普通节点之间建立数据通信通路，实现各种节点的跨网数据通信。本发明能够通过实现网络间的自动转发功能，提高了不同***间的数据通信效率。本发明是应用层***，不改变网络层的行为，没有中心服务器，降低成本，便于部署；可以进行动态权限控制，可以根据传输双方进行独立的传输控制；通路建立后，自动转发数据，提高通信效率。

Claims (7)

1.一种基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：在无线自组网内包括具有无线自组网功能和远程通信功能的多模节点，所述多模节点包括无线自组网和远程通信的数据适配模块，对数据进行网络协议转换，在数据通信时包括：所述多模节点配置转发参数的步骤，无线自组网内的普通节点发送跨网数据给多模节点的步骤，多模节点解析并发送给远程目标终端的步骤。
2.如权利要求1所述的基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：所述多模节点对数据进行网络协议转换包括：无线自组网内数据申请传送时，对数据传送的目标终端进行判断的步骤，当目标终端不属于所述无线自组网内的终端设备时，将待传送的数据适配成远程通信协议的数据包的步骤，然后通过通信串口送至所述远程通信协议的通信模块，转成远程通信的步骤。
3.如权利要求2所述的基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：远程通信数据接收到无线自组网内时，将接收的数据通过通信串口送至自组网通信模块，适配成自组网协议的数据包，再在所述无线自组网内通信。
4.如权利要求1所述的基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：所述多模节点配置转发参数的步骤包括：多模节点在无线自组网内广播其具有跨网通信能力的步骤，多模节点配置收到其他终端发来的实时数据的操作时采用全部自动转发或由操作者判断后转发或者丢弃的步骤。
5.如权利要求1所述的基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：所述多模节点解析并发送给远程目标终端的步骤包括：多模节点解析数据时检测跨网数据的目标地址，根据解析的数据的转发参数对数据进行远程传送或处理。
6.如权利要求1或5所述的基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：所述远程目标终端位于第二无线自组网内，所述第二无线自组网内也包括具有无线自组网功能和远程通信功能的远端多模节点，所述远端多模节点能够对数据进行网络协议转换，远程通信的协议与所述多模节点相同。
7.如权利要求6所述的基于无线自组网的跨网数据通信方法，其特征在于：所述远端多模节点收到数据后解析，检测到远程目标终端地址后鉴权，通过则将数据转换为无线自组网协议数据，发送给远程目标终端。
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