一种基于IPv6的透明型WSN/TD-SCDMA网关

摘要

本发明涉及一种基于IPv6协议的连接WSN网络与TD-SCDMA网络的透明型网关设备，该网关包括ARM9控制单元，主要涉及OSI七层模型的IP层和MAC层，用于完成协议转换、网络互连、路由转发等，采用透明型协议转换；WSN子网接入单元，主要涉及网络层以及IEEE802.15.4c的MAC层和PHY层，用于WSN子网的组网入网、并且汇聚子网数据，通过串口发送至ARM9控制单元，并在MAC层采用跳信道技术，使用下一时隙信道决定机制和设定信道优劣值P_n来提高WSN设备的抗干扰性和屏蔽被干扰的信道；TD-SCDMA接入利用modem接入TD-SCDMA网络。本发明解决了WSN和TD-SCDMA公用通信网络的融合问题，并实现了基于IPv6的WSN网络与基于IPv6的有线网络的连接与信息传输。

主权项

一种基于IPv6的WSN/TD‑SCDMA透明型网关，包括：ARM9控制单元、电源管理单元、无线传感器WSN子网接入单元、TD‑SCDMA接入单元、串口通信单元、以太网控制单元、USB扩展单元、JTAG电路、RAM存储器单元、FLASH存储器单元，其特征在于，所述ARM9控制单元定义网络协议模型中MAC层和IP层，完成数据从WSN网络发送到TD‑SCDMA网络过程中的协议转换、网络互连、路由转发，将标准的IPv6数据报文从网络层直接转发，控制WSN子网接入单元、TD‑SCDMA接入单元、串口通信单元、以太网控制单元、RAM存储器单元、FLASH存储器单元之间的数据交互；所述WSN子网接入单元基于IEEE802.15.4c标准，定义网络协议模型中PHY层、MAC层、网络层，实现网关与WSN网络之间的数据交互，WSN子网接入单元作为WSN子网协调器，WSN子网协调器和路由器每个时隙都进行信道评估，将780MHZ频段划分为4个信道，当n信道的丢包率小于2%时，信道优劣值P_n值设置为1；当n信道的丢包率大于2%小于5%时，P_n值为0.5；当n信道的丢包率大于5%时，P_n值为0；WSN子网的协调器和路由器休眠结束后，首先决定下一时隙信道，计算每个信道的P_n与（|n‑N|+1）的乘积，取其最大值对应的信道为下一时隙的信道，如有多个最大值，则计算|n‑N|+1的值，找出使其最大的n值对应的信道为下一时隙的信道，其中，n取值范围为0,1,2,3代表0#‑3#信道，N为当前时隙的信道；所述TD‑SCDMA接入单元实现网关和TD‑SCDMA公共通信网络之间的数据交互。