[發明專利]一種無線傳感器網絡數據傳輸中用戶層面數據處理方法

無效

• 申請號: 201310589038.2
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103685236A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王進;張仲奇;左立武;鄭鈺輝
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明涉及一種無線傳感器網絡數據傳輸中用戶層面數據處理方法，屬于無線傳感網數據傳輸技術領域。

背景技術

無線傳感器網絡就是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象的信息，并發送給觀察者。傳感器網絡是用于收集信息作為主要目的的，是一個以數據為中心的網絡。在實際應用中，大量的傳感器設備在不間斷地產生數據，并發送至終端設備。如何快速、即時、準確地處理這些不間斷產生的數據，成為急需解決的問題。

隨著通信技術的高速發展，特別是3G技術和LTE（Long?Term?Evolution）技術的發展，數據服務將成為移動無線通訊業務的重中之重。現有的Internet網絡服務主要使用TCP/IP網絡協議，從而進行組網并傳輸數據，但實際測試表明在大量數據集中爆發的時候，TCP/IP協議并不能及時響應。其原因在于，由于其確認數據包有可能在空口阻塞其它數據的傳遞，并導致發送方認為服務器沒有接收到消息，進行消息重發。最終導致大量數據包堵塞空口，不能及時處理無線傳感器發回的消息，從而導致數據不能及時被獲取至服務器。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對背景技術的缺陷，提供一種無線傳感器網絡數據傳輸中用戶層面數據處理方法，避免數據包阻塞空口問題，確保客戶側數據能夠穩定、及時地傳送至服務器。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種無線傳感器網絡數據傳輸中用戶層面數據處理方法，在網絡條件穩定的條件下，默認使用UDP協議傳輸數據至服務器，當服務器檢測到UDP協議傳輸的數據包含有大量亂序數列和丟包時，切換為TCP協議進行數據傳輸，同時規劃空口協議棧以避免TCP協議會出現的數據包堵塞空口問題，從而使用戶側數據穩定傳送至服務器；所述空口協議棧包括分組數據匯聚協議層、無線鏈路控制協議層、媒體接入控制層、物理層。

作為本發明的進一步優化方案，所述空口協議棧處理流程包括用戶側、服務器側處理流程，其中用戶側處理流程為：數據包經由分組數據匯聚協議層進行功能處理后發往無線鏈路控制協議層；數據包在無線鏈路控制協議層經過分片和級聯后發往媒體接入控制層；媒體接入控制層根據數據包的配置選擇傳輸方式，最后由物理層根據選定的傳輸方式將數據傳輸到服務器側；在服務器側處理流程是按照用戶側處理流程逆序進行,依次經由物理層、媒體接入控制層、無線鏈路控制協議層、分組數據匯聚協議層，完成對數據包解調、重組以及解壓縮，最終得到用戶側傳輸的數據。

作為本發明的進一步優化方案，所述分組數據匯聚協議層功能處理為對每個屬于TCP協議的數據包標記高優先級，對每個不屬于TCP協議的數據包標記低優先級。

其中，分組數據匯聚協議層簡稱PDCP，無線鏈路控制協議簡稱RLC，媒體接入控制簡稱MAC，物理層簡稱PHY。

本發明采用以上技術方案，通過在分組數據匯聚協議層和無線鏈路控制協議層對數據進行處理，使得媒體接入控制層可以優先發送TCP協議的數據包，基本保證在TCP協議的通訊當中，空口不會被數據包堵塞，降低了數據包的延遲，提高了網絡效率，使客戶側的數據能有效快速的傳遞到服務器側。同時，在網絡穩定的區域使用UDP協議，進一步提高了數據的傳輸速度。最終達到用戶側數據實時準確的傳送至服務器側的目的。

附圖說明

圖1是本發明的處理方法流程圖。

圖2是空口協議棧用戶側和服務器側的結構分布示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。

如圖1所示，在網絡條件穩定的條件下，本發明所提出的一種無線傳感器網絡中用戶層面數據處理方法默認使用UDP協議，當服務器檢測到UDP協議發回的數據包含有大量亂序數列和丟包時，系統切換為TCP協議。為了避免TCP協議的數據包阻塞空口傳輸，具體處理方法如下：對從空口發出的IP數據流中的所有數據包進行判斷，如果是TCP協議的數據包，則對數據包進行PDCP層的功能處理，對每一個屬于TCP協議的數據包標記高優先級，對每一個不屬于TCP協議的數據包標記低優先級。并在RLC層對的優先級進行解析，最終將高優先級的數據包發送到高優先級通道，低優先級的數據包發送到低優先級通道。