【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线网络通信领域。
技术介绍
1、manet(移动自组织网络)，也称为无线自组织网络或自组织无线网络，通常在链路层自组织网络之上具有可路由的网络环境；移动自组织网络核心技术其中之一就是路由策略。移动自组网网络运行过程中会出线节点的增加和删除，节点的高速移动和遮挡，为了保障通信的可靠性，要求路由策略必需快速响应此状况并重新计算最优路由。
2、aodv路由协议是一种典型的按需驱动路由协议，采用泛洪广播的方式寻找路由，造成网络开销大，带宽浪费严重，使得数据分组传送机会大大减少，分组的成功到达率较小，传输时延较大；在路由维护过程中，没有充分利用无线信道的广播特征，大量有用的路由连接信息没有得到充分的利用，使得在路径变化时，重新寻找路由的开销增大；aodv路由协议所产生的路由并不一定是最佳的路由；aodv路由协议采用的是最先到达目的节点的路由作为其有效路由，可是由于信道竞争等原因，最短路由没有及时到达目的节点，因此最短路由将被路由协议抛弃；按需驱动路由方式，在需要通信时才建立路由信息，网络实时性较差；把跳数作为路由代价，在移动自组织网络中不能很好的表征网络拓扑。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种无线网络通信系统，提出一种采用窄带通信交互基于链路状态的主动式路由协议，宽带通信交互数据；窄带通信和宽带通信集成到一个设备内部，保证了路由信息的实时性以及数据通信的高效性。
2、技术方案：为实现上述目的，本专利技术的
3、进一步的，当转发终端数据时，终端数据经过基带a传输至无线收发器a中，转换为射频信号再由rf前端发送出去；当路由协议数据交互时，路由交互数据经过基带b传输至无线收发器b中，转换为射频信号再由rf前端发送出去。
4、进一步的，所述基带a采用宽带调制技术，基带b采用窄带调制技术。
5、进一步的，所述基于链路状态的主动式路由协议采用无线链路吞吐率作为路由代价；所述无线链路吞吐率为数据吞吐率，采用rssi值估算数据吞吐率；所述rssi值由两个无线收发器的频点自由空间路径损耗差值δf、发射功率和天线增益计算得到；所述自由空间路径损耗：
6、fspl＝32.4+20*log10(f)+20*log10(d)
7、式中fspl为自由空间损耗，单位为db；f为频率，单位为mhz；d为天线之间的距离，单位为km；
8、无线收发器a和无线收发器b工作在不同的频段中，设定无线收发器a的工作频点为a，无线收发器b的工作频点为b；两个频点自由空间路径损耗差值δf：
9、δf＝fspla-fsplb
10、设定无线收发器b的发射功率txpowerb，天线增益txgainb，无线收发器a的发射功率txpowera，天线增益txgaina；
11、当已知无线收发器b的rssi值为rssib，计算出无线收发器a的rssi值为rssia，得：
12、rssia＝(txpowera+txgaina)-(txpowerb+txgainb-rssib+δf)
13、得到的rssi值估算出节点之间的数据吞吐率。
14、进一步的，采用无线链路吞吐率作为路由代价；所述路由代价为从某一个节点到下一个节点之间所消耗的代价，所述源节点到目的节点的路由代价为源节点到目的节点之间的相连节点之间的路由代价相加；所述相连节点之间的路由代价m为：
15、
16、式中，bps为网络带宽的数据传输速度，c为相连节点的速率，单位为mbps；
17、得源节点到目的节点的路由代价metric公式为：
18、
19、式中m为相连节点的路由代价，n为相连节点的数量；
20、从源节点到目的节点的路由代价值小的路由即为优选路由。
21、进一步的，根据设备不同调制下的灵敏度值，推断出设备最高调制模式，进而得出当前能工作的最高速率值；当基带a工作时，可估算实际最高速率值，此时再修正由基带b计算出来的速率值，优化路由选择。
22、进一步的，所述综合路由协议包括hello帧、reo帧、ack帧、update帧；所述hello帧发送当前的节点已知的lsa头信息，实现邻居关系建立和状态数据通告；所述req帧查询本地lsa信息，与hello帧中的lsa进行比较，若需要更新或不存在则发送req请求；所述ack帧收到req请求时，发送lsa响应帧给源节点；所述update帧当链路状态发生变化时，立即全网通告lsa。
23、进一步的，所述路由的建立中，在线设备发送hello帧，并建立邻居关系，节点根据hello帧lsa头部信息，发送req帧请求相应的lsa信息，直至泛洪至全网；完成所有节点lsa信息存储，生成链路状态数据库，由于每个节点都拥有相同的lsa库，根据spf算法计算出本地节点到全网所有节点的路由信息。
24、进一步的，所述路由的维护中，当邻居节点离线或者速率发现变化时，相关联的节点会通过update帧全网通告自身的lsa，update帧采用广播方式发送，所有节点负责转发，然后再次运行spf算法，更新路由。
25、有益效果：本专利技术的一种无线网络通信系统，提高路由协议帧的发送频率，保证通信的可靠性；采用专用信道进行路由协议收发，大大降低对数据信道的占用，提高了数据通信效率，另外移动自组织网络是一个无中心网络；采用专用窄带信道进行系统内多节点工作频点的协调，实现系统自适应选频功能，提高移动自组织网络抗干扰性能；节点之间路由协议交互采用专用的窄带通信方案，避免和数据通信竞争信道，提高数据转发效率；窄带通信和宽带通信集成到一个设备内部，保证了路由信息的实时性以及数据通信的高效性。
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1.一种无线网络通信系统，其特征在于：包括SOC系统、基带A、基带B、无线收发器A和无线收发器B；所述SOC系统通过网络接口连接终端设备，所述SOC系统通过基带A与无线收发器A传输连接；所述SOC系统通过基带B与无线收发器B传输连接；所述无线收发器A和无线收发器B分别连接设置有RF前端，所述RF前端接收和发送信号；所述SOC系统内设置有基于链路状态的主动式路由协议，基于链路状态的主动式路由协议采用无线链路吞吐率作为路由代价选择最优路由。
2.根据权利要求1所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：当转发终端数据时，终端数据经过基带A传输至无线收发器A中，转换为射频信号再由RF前端发送出去；当路由协议数据交互时，路由交互数据经过基带B传输至无线收发器B中，转换为射频信号再由RF前端发送出去。
3.根据权利要求2所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：所述基带A采用宽带调制技术，基带B采用窄带调制技术。
4.根据权利要求1所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：所述基于链路状态的主动式路由协议采用无线链路吞吐率作为路由代价；所述无线链路吞吐率为数据吞
5.根据权利要求4所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：采用无线链路吞吐率作为路由代价；所述路由代价为从某一个节点到下一个节点之间所消耗的代价，所述源节点到目的节点的路由代价为源节点到目的节点之间的相连节点之间的路由代价相加；所述相连节点之间的路由代价M为：
6.根据权利要求5所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：根据设备不同调制下的灵敏度值，推断出设备最高调制模式，进而得出当前能工作的最高速率值；当基带A工作时，可估算实际最高速率值，此时再修正由基带B计算出来的速率值，优化路由选择。
7.根据权利要求1所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：所述综合路由协议包括Hello帧、REQ帧、ACK帧、Update帧；所述Hello帧发送当前的节点已知的LSA头信息，实现邻居关系建立和状态数据通告；所述REQ帧查询本地LSA信息，与Hello帧中的LSA进行比较，若需要更新或不存在则发送REQ请求；所述ACK帧收到REQ请求时，发送LSA响应帧给源节点；所述Update帧当链路状态发生变化时，立即全网通告LSA。
8.根据权利要求7所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：所述路由的建立中，在线设备发送Hello帧，并建立邻居关系，节点根据Hello帧LSA头部信息，发送REQ帧请求相应的LSA信息，直至泛洪至全网；完成所有节点LSA信息存储，生成链路状态数据库，由于每个节点都拥有相同的LSA库，根据SPF算法计算出本地节点到全网所有节点的路由信息。
9.根据权利要求8所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：所述路由的维护中，当邻居节点离线或者速率发现变化时，相关联的节点会通过Update帧全网通告自身的LSA，Update帧采用广播方式发送，所有节点负责转发，然后再次运行SPF算法，更新路由。
...【技术特征摘要】
1.一种无线网络通信系统，其特征在于：包括soc系统、基带a、基带b、无线收发器a和无线收发器b；所述soc系统通过网络接口连接终端设备，所述soc系统通过基带a与无线收发器a传输连接；所述soc系统通过基带b与无线收发器b传输连接；所述无线收发器a和无线收发器b分别连接设置有rf前端，所述rf前端接收和发送信号；所述soc系统内设置有基于链路状态的主动式路由协议，基于链路状态的主动式路由协议采用无线链路吞吐率作为路由代价选择最优路由。
2.根据权利要求1所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：当转发终端数据时，终端数据经过基带a传输至无线收发器a中，转换为射频信号再由rf前端发送出去；当路由协议数据交互时，路由交互数据经过基带b传输至无线收发器b中，转换为射频信号再由rf前端发送出去。
3.根据权利要求2所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：所述基带a采用宽带调制技术，基带b采用窄带调制技术。
4.根据权利要求1所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：所述基于链路状态的主动式路由协议采用无线链路吞吐率作为路由代价；所述无线链路吞吐率为数据吞吐率，采用rssi值估算数据吞吐率；所述rssi值由两个无线收发器的频点自由空间路径损耗差值δf、发射功率和天线增益计算得到；所述自由空间路径损耗：
5.根据权利要求4所述的一种无线网络通信系统，其特征在于：采用无线链路吞吐率作为路由代价；所述路由代价为从某一个节点到下一个节点之间所消耗的代价，所述源节点到目的节点的路由代价为源节点到目的节点之间的相连...
【专利技术属性】
技术研发人员：何磊华，
申请(专利权)人：无锡远传融创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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