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    安卓重庆时时彩v2.1.4: 一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统及方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201910001885

    申请日:

    20190102

    公开号:

    CN109586981A

    公开日:

    20190405

    当前法律状态:

    公开

    有效性:

    审中

    法律详情: 公开
    IPC分类号: H04L12/24;H04L12/46;H04W4/06;H04W52/02 主分类号: H04L12/24;H04L12/46;H04W4/06;H04W52/02
    申请人: 成都华日通讯技术有限公司
    发明人: 王阳;莫舸舸;漆骐
    地址: 610045 四川省成都市武侯区武侯新城管委会武兴四路130号
    优先权:
    专利代理机构: 51213 代理人: 郭会
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201910001885

    授权公告号:

    法律状态公告日:

    20190405

    法律状态类型:

    公开

    摘要

    本发明公开了一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统,包括多个无线局域网络通过4G无线网络或卫星网络与Internet网络通信,无线局域网包括至少一个结合网络参数和自身的功耗动态判定自身运行在网关状态或普通状态的微型通信设备节点?;构送ㄐ欧椒?,将一个或多个微型通信设备节点组成一个无线局域网络,将无线局域网络通过4G无线网络或卫星网络与Internet连接;微型通信设备节点采集4G无线网络、卫星网络和无线局域网络的参数并判定自身工作在网关状态或者普通状态。实现了小型化、低功耗以及非固定拓扑结构无线网络的互联互通,包括与Internet网络的互联互通,实现了异构无线网络的通信。

    权利要求书

    1.一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统,包括4G无线网络、卫星网络和Internet网络,其特征在于,还包括多个无线局域网络,多个所述无线局域网络通过所述4G无线网络或卫星网络与所述Internet网络通信,所述无线局域网包括至少一个微型通信设备节点,所述微型通信设备节点用于采集所述4G无线网络、卫星网络和无线局域网络的参数并结合自身的功耗动态判定自身运行在网关状态或普通状态。 2.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统,其特征在于,所述微型通信设备节点包括ARM处理器和与所述ARM处理器连接的电源管理???、4G网络???、卫星网络???、mesh网络??楹屯绻芾砟??,其中: 电源管理???,用于根据微型通信节点的实时运行功耗,提供参数集a,所述参数集a包括剩余电量参数和预计可运行时间; 4G网络??椋河糜诓杉Φ?G无线网络的参数集b,所述参数集b包括信号强度、信噪比和带宽; 卫星网络??椋河糜诓杉Φ奈佬峭绲牟问痗,所述参数集c包括信号强度、信噪比和带宽; mesh网络???,用于采集所处的无线局域网络的参数集d,所述参数集d包括网络拓扑结构、链路带宽和信噪比; 网络管理???,用于根据4G网络??楹臀佬峭缒?榈牟问?,判定自身定位为网关状态或普通状态,并执行与网关状态或普通状态对应的动作。 3.根据权利要求2所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统,其特征在于,所述网络管理??榘ň霾叩ピ?、广播单元和网关单元,所述决策单元,用于根据所述参数集b和参数集c判定自身定位为网关状态还是普通状态以及结合参数集a计算状态值,当判定为网关状态时,网关单元进行网关配置,启动广播监听与应答功能,发送状态值;当判定为普通状态时,发送广播请求并接收返回的状态值,决策单元结合接收的状态值和所述参数集d,进行决策计算并引导网关单元进行网关配置。 4.根据权利要求3所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统,其特征在于,所述网络管理??榛拱ㄔ冻?本地配置接口,所述远程/本地配置接口用于根据不同的数据处理业务模式,调整决策单元的计算阈值。 5.根据权利要求3所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统,其特征在于,所述网络管理??榈哪J桨ǜ咚倌J胶统9婺J?。 6.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统的通信方法,其特征在于,包括: 步骤S100:将一个或多个微型通信设备节点组成一个无线局域网络; 步骤S200:将一个或者多个无线局域网络通过4G无线网络或卫星网络与Internet连接; 步骤S300:微型通信设备节点采集所处的4G无线网络、卫星网络和无线局域网络的参数; 步骤S400:微型通信设备节点根据所述参数判定自身工作在网关状态或者普通状态,动态地调节单/多网关地址和节点状态。 7.根据权利要求6所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统的通信方法,其特征在于,所述微型通信设备节点包括ARM处理器和与所述ARM处理器连接的电源管理???、4G网络???、卫星网络???、mesh网络??楹屯绻芾砟??,所述网络管理??榘ň霾叩ピ?、广播单元和网关单元,所述步骤S300具体地: 步骤S310:从4G网络??楹臀佬峭缒?榉直鸬玫讲问痓和参数集c,决策单元判定自身功能定位并结合电源管理??樘峁┑牟问痑计算得到状态值,当决策单元判定自身功能定位为网关状态时,进入步骤S320;当决策单元判定自身功能定位为普通状态时,进入步骤S330; 步骤S320:网关单元进行网关配置,启用广播监听和应答功能,并发送所述状态值; 步骤S330:发送广播请求,接收网关状态的微型通信设备节点发送的状态值,决策单元结合状态值和mesh网络??榈牟问痙进行决策计算,引导网关单元进行网关配置。 8.根据权利要求7所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统的通信方法,其特征在于,所述参数集a包括微型通信设备节点的剩余电量参数和预计可运行时间;所述参数集b包括4G无线网络的信号强度、信噪比和带宽;所述参数集c包括卫星网络的信号强度、信噪比和带宽;所述参数集d包括无线局域网络的网络拓扑结构、链路带宽和信噪比。 9.根据权利要求7所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统的通信方法,其特征在于,所述网络管理??榛拱ㄔ冻?本地配置接口,所述远程/本地配置接口用于根据不同的数据处理业务模式,调整决策单元的计算阈值。 10.根据权利要求7所述的一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统的通信方法,其特征在于,所述网络管理??榈哪J桨ǜ咚倌J胶统9婺J?。

    说明书


    一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统及方法
    技术领域


    本发明涉及空间通信技术领域,具体的说,是一种基于ARM架构的异构无线网络通
    信系统及方法。


    背景技术


    在现代计算机网络通信领域中,要实现局域网到公共网络的通信,通用的方法是:
    使用一个路由器通过地址映射的方式,连通局域网与Internet,并且局域网内部的网络节
    点通常是PC、手机或者平板电脑等,一般不考虑功耗以及体积等因素,并且缺乏在复杂网关
    以及多链路的选择与裁定手段。此种方法不适用于小型化、低功耗以及非固定拓扑结构的
    无线网络中,特别是在单/多网关地址动态变化以及网络节点状态不可控的复杂应用条件
    下,尤其不适用,因此,需要开发新的实现方式。


    发明内容


    本发明的目的在于提供一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统及方法,用于
    解决现有技术中局域网通过路由映射连接Internet中没有考虑功耗以及体积,不适用于小
    型化、低功耗以及非固定拓扑结构的无线网络的问题。


    本发明通过下述技术方案解决上述问题:


    一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统,包括4G无线网络、卫星网络和
    Internet网络,还包括多个无线局域网络,多个所述无线局域网络通过所述4G无线网络或
    卫星网络与所述Internet网络通信,所述无线局域网包括至少一个微型通信设备节点,所
    述微型通信设备节点用于采集所述4G无线网络、卫星网络和无线局域网络的参数并结合自
    身的功耗动态判定自身运行在网关状态或普通状态。


    多个无线局域网络由一个或者多个微型通信设备节点构成,每个无线局域网络的
    特征是,可以是孤岛节点也可以是两个或两个以上的设备节点,根据所处的地理环境以及
    电磁环境,无线局域网络的网络拓扑结构具有随机性,多个无线局域网络通过4G无线网络
    或者卫星网络与Internet网络间的互联互通,实现了小型化、低功耗以及非固定拓扑结构
    无线网络的互联互通。系统中的每一个微型通信设备节点分别采集所处环境中的4G无线网
    络、卫星网络和无线局域网络的参数并结合自身的功耗动态判定自身运行在网关状态还是
    普通状态,由此,可以动态的调整系统中的单/多网关地址,解决了在复杂、恶劣地理环境应
    用下单/多网关地址动态变化、节点状态不可预料的网络运行问题,实现了异构无线网络的
    通信。


    进一步地,所述微型通信设备节点包括ARM处理器和与所述ARM处理器连接的电源
    管理???、4G网络???、卫星网络???、mesh网络??楹屯绻芾砟??,其中:


    电源管理???,包括电源管理硬件单元与软件驱动单元,用于根据微型通信节点
    的实时运行功耗,通过底层驱动函数接口提供参数集a,所述参数集a包括剩余电量参数和
    预计可运行时间;


    4G网络??椋喊?G网络硬件单元与软件驱动单元,用于采集所处的4G无线网络
    的参数集b,通过底层驱动函数接口提供参数集b,所述参数集b包括信号强度、信噪比和带
    宽;


    卫星网络??椋喊ㄎ佬峭缬布ピ肴砑ピ?,用于采集所处的卫星网
    络的参数集c,通过底层驱动函数接口提供参数集c,所述参数集c包括信号强度、信噪比和
    带宽;


    mesh网络???,包括mesh网络硬件单元与软件驱动单元,用于采集所处的无线局
    域网络的参数集d,通过底层驱动函数接口提供参数集d,所述参数集d包括网络拓扑结构、
    链路带宽和信噪比;


    网络管理???,用于根据4G网络??楹臀佬峭缒?榈牟问?,判定自身定位为
    网关状态或普通状态,并执行与网关状态或普通状态对应的动作。


    进一步地,所述网络管理??榘ň霾叩ピ?、广播单元和网关单元,所述决策单
    元,用于根据所述参数集b和参数集c判定自身定位为网关状态还是普通状态以及结合参数
    集a计算状态值,当判定为网关状态时,网关单元进行网关配置,启动广播监听与应答功能,
    发送状态值;当判定为普通状态时,发送广播请求并接收返回的状态值,决策单元结合接收
    的状态值和所述参数集d,进行决策计算并引导网关单元进行网关配置。决策计算的方法
    是,计算状态值、带宽参数、信噪比参数的加权,然后网关单元依据最大值优先策略执行参
    数配置。


    进一步地,所述网络管理??榛拱ㄔ冻?本地配置接口,所述远程/本地配置接
    口用于根据不同的数据处理业务模式,调整决策单元的计算阈值。


    网络管理??槭且桓龆芾砟??,实时监测微型通信设备节点的各项参数,同
    时也是一个可配置、参数化的管理???,提供远程/本地配置接口,根据不同的数据处理业
    务模式,调整决策单元的计算阈值以实现整体功能上的倾向。网络管理??榈哪J桨ǜ?br>速模式和常规模式,计算阈值是权数的二维数组,其中对应包括高速模式和常规模式:高速
    模式,数据传输带宽优先,通过调整决策单元计算的权数,例如加大带宽参数的权数;常规
    模式,即默认模式,既兼顾了数据传输带宽,也考虑到数据传输链路的生命周期。


    一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统的通信方法,包括:


    步骤S100:将一个或多个微型通信设备节点组成一个无线局域网络;


    步骤S200:将一个或者多个无线局域网络通过4G无线网络或卫星网络与Internet
    连接;


    步骤S300:微型通信设备节点采集所处的4G无线网络、卫星网络和无线局域网络
    的参数;


    步骤S400:微型通信设备节点根据所述参数判定自身工作在网关状态或者普通状
    态,动态地调节单/多网关地址和节点状态。


    进一步地,所述微型通信设备节点包括ARM处理器和与所述ARM处理器连接的电源
    管理???、4G网络???、卫星网络???、mesh网络??楹屯绻芾砟??,所述网络管理???br>包括决策单元、广播单元和网关单元,所述步骤S300具体地:


    步骤S310:从4G网络??楹臀佬峭缒?榉直鸬玫讲问痓和参数集c,决策单元
    判定自身功能定位并结合电源管理??樘峁┑牟问痑计算得到状态值,当决策单元判定
    自身功能定位为网关状态时,进入步骤S320;当决策单元判定自身功能定位为普通状态时,
    进入步骤S330;


    步骤S320:网关单元进行网关配置,启用广播监听和应答功能,并发送所述状态
    值;


    步骤S330:发送广播请求,接收网关状态的微型通信设备节点发送的状态值,决策
    单元结合状态值和mesh网络??榈牟问痙进行决策计算,引导网关单元进行网关配置。


    进一步地,所述参数集a包括微型通信设备节点的剩余电量参数和预计可运行时
    间;所述参数集b包括4G无线网络的信号强度、信噪比和带宽;所述参数集c包括卫星网络的
    信号强度、信噪比和带宽;所述参数集d包括无线局域网络的网络拓扑结构、链路带宽和信
    噪比。


    进一步地,所述网络管理??榛拱ㄔ冻?本地配置接口,所述远程/本地配置接
    口用于根据不同的数据处理业务模式,调整决策单元的计算阈值。


    进一步地,所述网络管理??榈哪J桨ǜ咚倌J胶统9婺J?。


    本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:


    本发明实现了小型化、低功耗以及非固定拓扑结构无线网络的互联互通,包括与
    Intenet网络的互联互通,特别解决了在复杂、恶劣地理环境应用下单/多网关地址动态变
    化、节点状态不可预料的网络运行问题,实现了异构无线网络的通信。


    附图说明


    图1为本发明的网络拓扑图;


    图2为微型通信设备节点的结构框图;


    图3为通信方法的流程图。


    具体实施方式


    下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。


    实施例1:


    结合附图1所示,一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统,包括4G无线网络、卫
    星网络和Internet网络,还包括多个无线局域网络,多个所述无线局域网络通过所述4G无
    线网络或卫星网络与所述Internet网络通信,所述无线局域网包括至少一个微型通信设备
    节点,所述微型通信设备节点用于采集所述4G无线网络、卫星网络和无线局域网络的参数
    并结合自身的功耗动态判定自身运行在网关状态或普通状态。


    多个无线局域网络由一个或者多个微型通信设备节点构成,每个无线局域网络的
    特征是,可以是孤岛节点也可以是两个或两个以上的设备节点,根据所处的地理环境以及
    电磁环境,无线局域网络的网络拓扑结构具有随机性,多个无线局域网络通过4G无线网络
    或者卫星网络与Internet网络间的互联互通,实现了小型化、低功耗以及非固定拓扑结构
    无线网络的互联互通。系统中的每一个微型通信设备节点分别采集所处环境中的4G无线网
    络、卫星网络和无线局域网络的参数并结合自身的功耗动态判定自身运行在网关状态还是
    普通状态,由此,可以动态的调整系统中的单/多网关地址,解决了在复杂、恶劣地理环境应
    用下单/多网关地址动态变化、节点状态不可预料的网络运行问题,实现了异构无线网络的
    通信。


    实施例2:


    在实施例1的基础上,结合附图2所示,所述微型通信设备节点基于ARM框架实现,
    包括ARM9处理器和与所述ARM处理器连接的电源管理???、4G网络???、卫星网络???、
    mesh网络??楹屯绻芾砟??,其中:


    电源管理???,包括电源管理硬件单元与软件驱动单元,用于根据微型通信节点
    的实时运行功耗,通过底层驱动函数接口提供参数集a,所述参数集a包括剩余电量参数和
    预计可运行时间;


    4G网络??椋喊?G网络硬件单元与软件驱动单元,用于采集所处的4G无线网络
    的参数集b,通过底层驱动函数接口提供参数集b,所述参数集b包括信号强度、信噪比和带
    宽;


    卫星网络??椋喊ㄎ佬峭缬布ピ肴砑ピ?,用于采集所处的卫星网
    络的参数集c,通过底层驱动函数接口提供参数集c,所述参数集c包括信号强度、信噪比和
    带宽;


    mesh网络???,包括mesh网络硬件单元与软件驱动单元,用于采集所处的无线局
    域网络的参数集d,通过底层驱动函数接口提供参数集d,所述参数集d包括网络拓扑结构、
    链路带宽和信噪比;


    网络管理???,用于根据4G网络??楹臀佬峭缒?榈牟问?,判定自身定位为
    网关状态或普通状态,并执行与网关状态或普通状态对应的动作。


    进一步地,所述网络管理??榘ň霾叩ピ?、广播单元和网关单元,所述决策单
    元,用于根据所述参数集b和参数集c判定自身定位为网关状态还是普通状态以及结合参数
    集a计算状态值,当判定为网关状态时,网关单元进行网关配置,启动广播监听与应答功能,
    发送状态值;当判定为普通状态时,发送广播请求并接收返回的状态值,决策单元结合接收
    的状态值和所述参数集d,进行决策计算并引导网关单元进行网关配置。


    进一步地,所述网络管理??榛拱ㄔ冻?本地配置接口,所述远程/本地配置接
    口用于根据不同的数据处理业务模式,调整决策单元的计算阈值。


    网络管理??槭且桓龆芾砟??,实时监测微型通信设备节点的各项参数,同
    时也是一个可配置、参数化的管理???,提供远程/本地配置接口,根据不同的数据处理业
    务模式,调整决策单元的计算阈值以实现整体功能上的倾向。网络管理??榈哪J桨ǜ?br>速模式和常规模式,计算阈值是权数的二维数组,其中对应包括高速模式和常规模式:高速
    模式,数据传输带宽优先,通过调整决策单元计算的权数,例如加大带宽参数的权数;常规
    模式,即默认模式,既兼顾了数据传输带宽,也考虑到数据传输链路的生命周期。


    实施例3:


    结合附图1所示,一种基于ARM架构的异构无线网络通信系统的通信方法,包括:


    步骤S100:将一个或多个微型通信设备节点组成一个无线局域网络;


    步骤S200:将一个或者多个无线局域网络通过4G无线网络或卫星网络与Internet
    连接;


    步骤S300:微型通信设备节点采集所处的4G无线网络、卫星网络和无线局域网络
    的参数;


    步骤S400:微型通信设备节点根据所述参数判定自身工作在网关状态或者普通状
    态,动态地调节单/多网关地址和节点状态。


    进一步地,结合附图2和3所示,所述微型通信设备节点包括ARM9处理器和与所述
    ARM9处理器连接的电源管理???、4G网络???、卫星网络???、mesh网络??楹屯绻芾砟?br>块,所述网络管理??榘ň霾叩ピ?、广播单元和网关单元,所述步骤S300具体地:


    步骤S310:从4G网络??楹臀佬峭缒?榉直鸬玫讲问痓和参数集c,决策单元
    判定自身功能定位并结合电源管理??樘峁┑牟问痑计算得到状态值,当决策单元判定
    自身功能定位为网关状态时,进入步骤S320;当决策单元判定自身功能定位为普通状态时,
    进入步骤S330;


    步骤S320:网关单元进行网关配置,启用广播监听和应答功能,并发送所述状态
    值;


    步骤S330:发送广播请求,接收网关状态的微型通信设备节点发送的状态值,决策
    单元结合状态值和mesh网络??榈牟问痙进行决策计算,引导网关单元进行网关配置。


    进一步地,所述参数集a包括微型通信设备节点的剩余电量参数和预计可运行时
    间;所述参数集b包括4G无线网络的信号强度、信噪比和带宽;所述参数集c包括卫星网络的
    信号强度、信噪比和带宽;所述参数集d包括无线局域网络的网络拓扑结构、链路带宽和信
    噪比。


    进一步地,所述网络管理??榛拱ㄔ冻?本地配置接口,所述远程/本地配置接
    口用于根据不同的数据处理业务模式,调整决策单元的计算阈值。


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    尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述,上述实施例仅为本发
    明较佳的实施方式,本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,应该理解,本领域技术人
    员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则
    范围和精神之内。


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    一种 基于 ARM 架构 无线网络 通信 系统 方法
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