[發(fā)明專利]嵌入式無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810039186.6
• 申請(qǐng)日: 2008-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101296145A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳越;孫東來(lái);吳天;易平;李建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/28
• 分類號(hào): H04L12/28;H04L12/56
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種嵌入式無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征在于，包括：硬件平臺(tái)、系統(tǒng)軟件平臺(tái)、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)自組織模塊、用戶接入應(yīng)用模塊和管理控制功能模塊，其中：

所述的硬件平臺(tái)由核心處理模塊、有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊和無(wú)線通信模塊組成，核心處理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的信息處理中心，除了完成信息處理外，還對(duì)其余模塊進(jìn)行調(diào)整和控制；有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)與有線網(wǎng)絡(luò)的信息交流，并將信息傳遞給核心處理模塊；無(wú)線通信模塊負(fù)責(zé)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信息交流，將其所獲得的信息傳遞給核心處理模塊，并將從核心處理模塊處獲得的信息傳送到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)空間；

所述的系統(tǒng)軟件平臺(tái)直接工作在硬件平臺(tái)上，在硬件平臺(tái)提供的空間上，獲取所有硬件系統(tǒng)信息和接口提供給軟件工作模塊完成路由器功能；

所述的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)自組織模塊工作在系統(tǒng)軟件平臺(tái)上，提供無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)自組織的功能，該無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)自組織模塊包括無(wú)線鏈路質(zhì)量監(jiān)測(cè)和判斷模塊、骨干網(wǎng)多跳數(shù)據(jù)傳輸模塊、網(wǎng)關(guān)自動(dòng)選擇和恢復(fù)模塊、自組織和自適應(yīng)模塊四個(gè)部分，這四個(gè)模塊協(xié)同工作，完成無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)自組織和自適應(yīng)的功能，在硬件平臺(tái)和系統(tǒng)軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上完成無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，其中：

所述的無(wú)線鏈路質(zhì)量監(jiān)測(cè)和判斷模塊從系統(tǒng)啟動(dòng)的一開(kāi)始就處在工作狀態(tài)中，通過(guò)發(fā)送和接收特定的探針包，與相鄰的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器完成對(duì)鏈路質(zhì)量信息的統(tǒng)計(jì)和交換；

所述的骨干網(wǎng)多跳數(shù)據(jù)傳輸模塊基于無(wú)線鏈路質(zhì)量監(jiān)測(cè)和判斷模塊中所獲得的鏈路質(zhì)量參數(shù)和路由判斷結(jié)果，將從本地用戶，或是其他無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器上轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)到出口，如果本地不直接連接Internet，那么將判斷出最優(yōu)的路由來(lái)完成多跳的數(shù)據(jù)傳輸；

所述的網(wǎng)關(guān)自動(dòng)選擇和恢復(fù)模塊通過(guò)對(duì)路由器本身有線和無(wú)線鏈路的探測(cè)，確定本地是否直接連接到Internet，如果連接到的話，那么本地將作為一個(gè)Internet網(wǎng)關(guān)向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行身份廣播，以確保其他節(jié)點(diǎn)會(huì)將需要轉(zhuǎn)發(fā)到Internet的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)到本地路由器上；

所述的自組織和自適應(yīng)模塊在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)或是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生突然改變的情況下，由于探針包的丟失率會(huì)隨之發(fā)生變化，相應(yīng)計(jì)算出的權(quán)值也會(huì)發(fā)生變化，也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)鏈路的質(zhì)量的實(shí)時(shí)追蹤和更新，在此基礎(chǔ)上，自組織和自適應(yīng)模塊會(huì)對(duì)周圍網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑦M(jìn)行重新計(jì)算和收斂，以此來(lái)繼續(xù)維持網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和可用；?

所述的用戶接入應(yīng)用模塊工作在系統(tǒng)軟件平臺(tái)上，提供用戶接入和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用功能；所述的管理控制功能模塊工作在系統(tǒng)軟件平臺(tái)上，提供管理員對(duì)系統(tǒng)軟件和其他功能模塊的管理和控制功能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征是，所述的核心處理模塊，包括核心電源模塊、中央處理模塊、外部晶體、閃存模塊、同步和態(tài)存儲(chǔ)模塊、復(fù)位模塊，核心電源模塊與中央處理模塊、外部晶體、復(fù)位模塊、閃存模塊、同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)模塊直接相連，給整個(gè)核心處理模塊供電，以中央處理模塊為中心，外部晶體與復(fù)位模塊直接與中央處理模塊連接，外部晶體提供片外振源，復(fù)位模塊提供必要可靠的上電復(fù)位，閃存模塊以及同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)模塊通過(guò)總線與中央處理模塊連接，同時(shí)閃存模塊與同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)模塊也是通過(guò)總線連接，閃存模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和程序的存儲(chǔ)，而同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)模塊提供程序運(yùn)行的空間，保證程序的運(yùn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征是，所述的有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊包括有線網(wǎng)絡(luò)電源模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、串口模塊，有線網(wǎng)絡(luò)電源模塊直接與網(wǎng)絡(luò)模塊、串口模塊連接，為整個(gè)有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊供電，其中網(wǎng)絡(luò)模塊、串口模塊直接與核心處理模塊連接，網(wǎng)絡(luò)模塊提供10M、100M或1000M網(wǎng)絡(luò)接口，串口模塊實(shí)現(xiàn)串口電平轉(zhuǎn)換功能。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征是，所述的無(wú)線通信模塊包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)電源模塊、無(wú)線minipci接口模塊、無(wú)線網(wǎng)卡模塊，無(wú)線minipci接口模塊提供無(wú)線網(wǎng)卡模塊與核心處理模塊的接口，完成信息的傳遞和轉(zhuǎn)發(fā)；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)電源模塊直接與無(wú)線minipci接口模塊和無(wú)線網(wǎng)卡模塊相連接，為整個(gè)模塊供電；無(wú)線網(wǎng)卡模塊通過(guò)無(wú)線minipci接口模塊與核心處理模塊相連接，無(wú)線網(wǎng)卡模塊提供符合802.11協(xié)議的相關(guān)多模無(wú)線網(wǎng)卡功能。