无线多跳网络音频、数据传输节点设备

摘要

本发明属于基于部署网络接入点的无线通信技术，其特征在于，它由ARM控制器及其音频处理芯片、网卡接口、SD卡接口及电源构成，在该ARM控制器的网络层，在IP协议基础上，开发寻找并维护、重建传输路由以及路由差错控制各模块，中间节点以判断或重建反向路由、路由是否最新且跳数最少为据，寻找下一跳以便把源节点收到的路由请求报文发送到目的节点，而目的节点便可基于反向路由同样把路由报文直接发送或者通过中间节点间接发送给源节点或上游的中间节点。本发明具有：不需要固定基础设施支持，抗毁性强，便于快速无线自组网络，适用于多种场合、多种频段和多种业务需求、且可与现有网络协同。

主权项

1、无线多跳网络音频、数据传输节点设备，其特征在于，含有：ARM控制器、音频处理芯片、SD卡接口、PCMCIA/USB无线网卡接口以及电源，其中：音频处理芯片，与所述ARM控制器互连，该音频芯片在采集完数据之后，由ARM控制器进行处理，把处理后的数据压缩编码存放在缓存区内，ARM控制器再通过PCMCIA/USB网卡接口用UDP传输协议把缓存区中的数据进行传输；PCMCIA/USB无线网卡接口，通过无线网卡接到音频数据后，把数据存入ARM控制器的数据缓存区，经过ARM控制器解码后用所述音频处理芯片播放，在网络节点要传送文件时，ARM控制器通过调用所述无线网卡接口，用FTP协议把文件发送到目的地址，所述无线网卡接口在收到文件数据后，经过该ARM控制器处理存放到存储空间中；SD卡接口是一个安全数码存储卡用的接口，与该ARM控制器互连，用于扩展存储空间，进行数据业务扩展；ARM控制器，是所述音频、数据传输节点设备的控制器，用Linux作操作系统，所述传输节点设备基于开放系统互连OSI网络模型，其基于嵌入式Linux内核系统的网络层在IP协议的基础上开发了一套无线自组网络层算法，以实现多跳、抗毁及可扩展的无线自组网，所述算法由下述系统初始化、寻找传输路由、传输路由维护、重新建立路由各模块实现，其中：系统初始化模块，对所述系统进行初始化，其中包含：网关、网络设备、传输数据包结构以及网络节点的IP地址的设置；寻找路由传输模块，依次执行以下步骤：步骤(A1)，源节点要发送数据，首先查看目的节点是否是本源节点，若是则结束，若不是，则查看自己的路由表中是否有已到该目的节点的新鲜路由，若有，则直接使用该路由，若不存在则该源点通过向邻居节点以洪泛方式广播RREQ报文，以查找路由；步骤(A2)，若某个中间节点收到该RREQ报文，首先检查自己是否为发送此RREQ的源节点，是则为环路包，将其丢弃，否则判断以该源节点IP地址、广播ID标识的本次广播是否已被接收过，若已被接收过，则结束，否则，便存储该源节点IP地址及广播ID；步骤(A3)，步骤(A2)中所述的中间节点根据该源节点IP地址查自己的路由表判断是否存在反向路由，且该反向路由的目的节点的地址是该源节点IP，若不存在，便在自己路由表中建立新的反向路由，若存在则执行步骤(A4)；步骤(A4)，比较收到RREQ报文的序列号与自己路由表中该链路的源节点的RREQ报文的序列号，以判断是否为最新路由且跳数最少，若是，则更新该路由表中的源节点的序列号、跳数、下一跳以及生存时间，否则，执行步骤(A5)；步骤(A5)，判断本中间节点是否为该RREQ报文的目的节点，若是，则更新本中间节点路由应答报文RREP的序列号，并发送该报文，结束，否则，执行下一步骤(A6)；步骤(A6)，判断本中间节点到该RREQ报文的目的节点的路由是否最新，若是，便发送路由应答RREP报文，否则，执行步骤(A7)；步骤(A7)，向本中间节点的邻居广播RREQ报文，消息结束；步骤(A8)，收到步骤(A7)所述的RREQ报文消息的第2个中间节点，继续执行步骤(A2)至步骤(A7)，一直循环执行到找到该RREQ报文的目的节点为止；步骤(A9)，收到步骤(A5)或步骤(A6)所述RREP报文的节点查找自己的路由表，判断是否有到目的节点的正向路由，若不存在，则建立相应的正向路由，否则，便执行步骤(A10)；步骤(10)，判断步骤(A9)中所述的到目的节点的正向路由是否为最新路由，且跳数最少，若不是，转步骤(A11)，若是，则判断自己路由表中的到目的节点的路由是否有效，若无效便结束，若有效，转步骤(A12)；步骤(A11)，更新路由表并使用最新的路由路径把缓存中的到步骤(A10)中所述的到目的节点的数据发送出去，若该节点是源节点，则要设置定时器和报文序列号参数，转步骤(A12)；步骤(A12)，若步骤(A9)中所述节点是源节点，便结束，若非源节点，而是中间节点，查找该节点到源节点的有效路由，转发RREP；步骤(A13)，收到步骤(A12)中所述RREP包的中间节点，按步骤(A9)到步骤(A12)重复执行，一直到达源节点为止；传输路由维护模块，按以下步骤执行：步骤(B1)，网络中的节点周期性地广播HELLO报文，确认邻居节点是否存在，若在设定的次数、设定的单次时间间隔内不再收到某一邻居节点发来的应答HELLO报文，便认为该邻居节点已移动，则把到该邻居节点的链路标为断开，否则，执行步骤(B2)；步骤(B2)，判断邻居列表是否有该节点，若有，便更新生存时间，结束，若没有，则添加此邻居节点，再结束；路由差错控制模块，按以下步骤执行：步骤(C1)，若节点在使用某个链路时，发现该链路已断开，则从路由表中删除包含该断开链路的路由，并发送路由出错报文RERR通知那些受链路断开影响的节点；步骤(C2)，步骤(C1)中所述的那些受链路断开影响的节点把对应的路由从各自的路由表中删去，沿途转发RERR报文的节点也删除自己路由表中对应的路由；重新建立路由模块，按以下步骤进行：步骤(D1)，当步骤(C1)中那些由于链路断开而受影响的节点在收到路由出错报文RERR后，查找本节点到报文RERR中不可达目的节点而且下一跳是该报文RERR的发送节点的最新路由是否存在，若存在，则更新此路由序号，并把它置为不可用后，再设置转发报文RERR的更新信息，输入步骤(D2)；若不存在，转入步骤(D2)；步骤(D2)，判断本节点是否存在到达报文RERR中不可达目的节点的其他路由，若存在，则继续转发报文RERR，结束，若不存在，便结束。