[發明專利]基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關及通信方法

在審

• 申請號: 201710132149.9
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106961657A
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 武欣桐;孫山林;李云;陳龐森
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學;桂林航天工業學院
• 主分類號: H04W4/00
• 分類號: H04W4/00;H04W84/18;H04W88/16
• 代理公司: 佛山市廣盈專利商標事務所(普通合伙)44339
• 代理人: 楊樂兵

1.一種基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關，其特征在于，該網關包括：

北斗數據收發模塊，用于接收北斗導航系統下發的控制命令，并將來自水下無線傳感器網絡的感知數據按預設格式的數據包分包發送給北斗導航系統；

網絡協議棧轉換模塊，用于在北斗導航系統協議棧與水下無線傳感器網絡協議棧之間的相互轉換處理，將控制命令轉換成水下無線傳感器網絡的數據幀通信格式，將感知數據轉換成北斗導航系統的數據幀通信格式；

通信模塊，用于與水下無線傳感器網絡進行通信；

核心控制模塊，用于控制北斗數據收發模塊、網絡協議棧轉換模塊及通信模塊的工作，將控制命令轉發給水下無線傳感器網絡，以及將感知數據發送給北斗導航系統。

2.根據權利要求1所述基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關，其特征在于，預設格式的數據包是由包頭、分包編號、總分包數量、起始包標記、結束包標記及數據這6部分組成。

3.根據權利要求1所述基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關，其特征在于，網絡服務管理模塊包括：網絡連接管理單元；與網絡連接管理單元相連的網絡資源管理單元、異構網絡調度單元及異構網絡自適應單元。

4.根據權利要求1所述基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關，其特征在于，北斗數據收發模塊包括相連的北斗導航系統接口、網絡接口控制器和數據壓縮處理器，由數據壓縮處理器對數值預報產品數據采用Huffman算法壓縮處理、對ASCII碼的保障數據采用LZW算法進行壓縮處理。

5.根據權利要求1所述基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關，其特征在于，該網關還包括：設置在北斗數據收發模塊與網絡協議棧轉換模塊之間的網絡服務管理模塊，用于優化網關的網絡資源，確保網關能夠與北斗導航系統之間進行通信。

6.根據權利要求5所述基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關，其特征在于，網絡服務管理模塊包括：網絡連接管理單元；與網絡連接管理單元相連的網絡資源管理單元、異構網絡調度單元及異構網絡自適應單元。

7.一種基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關的通信方法，其特征在于，該通信方法包括數據發送的處理與數據接收的處理；

其中，數據發送的處理包括：由通信模塊接收來自水下傳感器網絡節點的感知數據，由網絡協議棧轉換模塊將感知數據轉換成北斗導航系統的數據幀通信格式，并由北斗數據收發模塊按預設格式的數據包將感知數據分包發送給北斗導航系統；

其中，數據接收的處理包括：由北斗數據收發模塊接收來自北斗導航系統的控制命令，由網絡協議棧轉換模塊將北斗導航系統的控制命令數據幀轉換成水下無線傳感器網絡的數據幀通信格式，再由通信模塊將控制命令轉發給水下無線傳感器網絡。

8.根據權利要求7所述基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關的通信方法，其特征在于，還包括優化網關的網絡資源配置以確保網關能夠與北斗導航系統之間進行通信的步驟。

9.根據權利要求7所述基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關的通信方法，其特征在于，還包括：在北斗數據收發模塊對感知數據分包處理之前，還包括對數據進行壓縮處理的步驟，該壓縮處理包括對數值預報產品數據采用Huffman算法壓縮處理、對ASCII碼的保障數據采用LZW算法進行壓縮處理。

10.根據權利要求7所述基于北斗導航系統的水下無線傳感器網絡網關的通信方法，其特征在于，預設格式的數據包是由包頭、分包編號、總分包數量、起始包標記、結束包標記及數據這6部分組成。