[發明專利]一種低頻無線Mesh自組網傳輸方法

有效

• 申請號: 201510088095.1
• 申請日: 2015-02-26
• 公開（公告）號: CN104618393A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 戴詩旭;林加煌
• 申請（專利權）人: 廈門為那通信科技有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04W84/18
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本發明涉及一種低頻無線Mesh自組網傳輸方法。

背景技術

無線自組網使用比較廣泛的是ZigBee技術，主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸。ZigBee是架構在802.15.4標準上的技術，可工作在2.4GHz，868MHz，915MHz三個頻段上。而更低頻段的無線通信一般都使用私有協議進行組網，例如，目前Sub?1GHz數傳產品普遍采用的就是私有協議組網，所謂Sub?1GHz，即低于1GHz頻段以下的無線通信。但是私有協議組網存在有以下缺點：通用性及擴展性差，且很難實現Mesh自組網。

發明內容

本發明要解決的技術問題，在于提供一種低頻無線Mesh自組網傳輸方法，以提高通用性和擴展性。

本發明是這樣實現的：一種低頻無線Mesh自組網傳輸方法，該方法使用到的硬件包括接口模塊、單片機以及無線收發器模塊，所述接口模塊與無線收發器模塊均與所述單片機連接；所述方法包括數據發送過程和數據接收過程：

所述數據發送過程包括：

步驟11、利用所述接口模塊將外部數據報文傳送至所述單片機的應用層軟件；

步驟12、應用層軟件對數據報文進行UDP協議報頭封裝，并將封裝的UDP報文傳送至網絡層；

步驟13、在網絡層使用IPv6協議進行報頭封裝，且使用RPL路由協議選擇路由的下一跳地址，并將IPv6報文傳送至網絡適配層；

步驟14、在網絡適配層使用6LoWPAN協議對IPv6報文進行處理，在處理時，先使用IPHC壓縮算法對IPv6報頭進行壓縮，然后將IPv6報文傳送至MAC層；

步驟15、在MAC層使用帶沖突避免的載波監聽多路訪問協議（CSMA/CA），并將IEEE802.15.4數據幀添加到報頭，添加完成后，就將應用數據報文傳送至物理層；

步驟16、在物理層根據所述無線收發器模塊配置的頻率將應用數據報文發送出去；

所述數據接收過程包括：

步驟21、在物理層根據所述無線收發器模塊配置的頻率接收數據，并通過接收驅動程序將據報文傳送至MAC層；

步驟22、在MAC層解析并校驗IEEE802.15.4數據幀頭，并將校驗后的數據報文傳送至網絡適配層；

步驟23、在網絡適配層使用6LoWPAN協議對數據報文進行解析處理，在處理時，使用IPHC壓縮算法對IPv6報頭進行還原，并將還原的IPv6報文傳送至網絡層；

步驟24、在網絡層解析IPv6報頭，并將解析出的IPv6報文發送至單片機的應用層軟件或者轉發至路由的下一跳地址；

步驟25、應用層軟件在收到IPv6報文后，就根據UDP協議解析出應用數據報文，并將應用數據報文轉發至接口模塊。

進一步地，所述步驟13具體為：在網絡層使用IPv6協議進行報頭封裝，并使用RPL路由協議選擇路由的下一跳地址，若目標IP地址在下行路由表的列表中，則選擇此路由的下一跳地址，否則就使用默認上行路由地址作為路由的下一跳地址，之后將IPv6報文傳送至網絡適配層；

所述步驟14具體為：在網絡適配層使用6LoWPAN協議對IPv6報文進行處理，在處理時，先使用IPHC壓縮算法對IPv6報頭進行壓縮，并根據IPv6報文大小判斷是否需要分片，若是，則對IPv6報文進行分片，并將分片后的IPv6報文傳送至MAC層，否則就直接將IPv6報文傳送至MAC層；

所述步驟16具體為：在物理層根據配置的頻率使用無線收發器模塊將應用數據報文發送出去，當發送地址為單播地址時，則發送完成后需要等待應答包，且若收到正確的應答包，則表明報文發送成功，若未收到正確的應答包，則需要重新傳送應用數據報文；當發送地址為廣播地址時，則發送完成后無需等待應答。

進一步地，所述步驟22具體為：在MAC層解析并校驗IEEE802.15.4數據幀頭，在校驗時，先判斷數據報文的目的MAC地址是否為單播且為本地MAC地址，若是，則發送應答包驗證目的MAC地址，并將數據報文傳送至網絡適配層；否則就直接判斷數據報文的目的MAC地址是否為本機MAC地址或廣播MAC地址，若是，則將數據報文傳送至網絡適配層，若否，則丟棄數據報文并結束流程；

所述步驟23具體為：在網絡適配層使用6LoWPAN協議對數據報文進行解析處理，在處理時，先判斷數據報文是否被分片，若是，則接收并將所有分片組合在一起，若否，則不需要進行組合；然后使用IPHC壓縮算法對IPv6報頭進行還原，并將還原后的IPv6報文傳送至網絡層；