可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統。所述系統包括：與無線網絡相連的LowMAC裝置，以及與LowMAC裝置通信連接的HighMAC裝置；LowMAC裝置用于將來自無線網絡中的其他節點的第一數據幀上報給HighMAC裝置，以及與無線網絡中的其他節點進行時鐘同步；HighMAC裝置用于將第一數據幀上報給所在無線節點中的網絡層裝置，并從該網絡層裝置獲取待發送的第二數據幀及其幀類型，基于幀類型確定發送第二數據幀的發送時隙，并按照預設的各幀類型的優先級次序，將發送時隙和第二數據幀發送給LowMAC裝置；LowMAC裝置還用于在時鐘同步后，按照發送時隙，將對應的第二數據幀發送至無線網絡中。本發明專利技術實現了數據收發與數據上層管理的分離，有利于其各自性能和功能改進。

【技術實現步驟摘要】
可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統
本專利技術實施例涉及通信技術，尤其涉及一種可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統。
技術介紹
無線自組網是由一組無需固定基礎設施輔助的可移動終端按需組建的網絡，具有單獨組網、分布式、自組織、多跳通信、抗毀性強等特點，常常用于軍事戰場環境、搶險救災、偏遠野外等沒有固定設施支持的場合。在實際應用中，由于環境不同和場合不同，對于數據傳輸的速率以及環境干擾的要求也有所不同，人們已經不僅僅滿足于數據消息的傳輸，語音、視頻等多媒體業務的傳輸需求日益增加，這就對無線自組網的服務質量(QualityofService，QoS)和大容量數據傳輸提出了更高的要求。無線自組網的媒體接入控制層(MediumAccessControl，MAC)技術作為數據接入無線信道的直接控制者，主要負責無線信道的劃分及分配，負責解決節點間高效共享無線資源的問題，直接影響數據的傳輸性能和業務的服務質量，影響了網絡層的路由選擇，同時也會對上層協議的設計造成較大影響，故對無線自組網MAC層新技術的研究具有重要意義。為了提高MAC層對數據傳輸的靈活配置，對MAC層的硬件提出了更高的要求。比如，MAC層需要對待發送數據進行調度和發送，這使得MAC層裝置越發復雜，不利于對MAC層裝置功能和性能的改進。因此，需要對現有技術進行改進。
技術實現思路
本專利技術提供一種可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統，以解決現有MAC層裝置功能耦合度過高，不便于改進的問題。本專利技術實施例提供了一種可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統，包括：與無線網絡相連的第一媒介訪問控制裝置，以及與所述第一媒介訪問控制裝置通信連接的第二媒介訪問控制裝置；所述第一媒介訪問控制裝置用于將來自所述無線網絡中的其他節點的第一數據幀上報給所述第二媒介訪問控制裝置，以及與所述無線網絡中的其他節點進行時鐘同步；所述第二媒介訪問控制裝置用于將所述第一數據幀上報給本節點中的網絡層裝置，并從該網絡層裝置獲取待發送的第二數據幀及其幀類型，基于所述幀類型確定發送第二數據幀的發送時隙，并按照預設的各幀類型的優先級次序，將所述發送時隙和第二數據幀發送給所述第一媒介訪問控制裝置；所述第一媒介訪問控制裝置還用于在時鐘同步后，按照所述發送時隙，將對應的第二數據幀發送至無線網絡中。本專利技術通過將節點MAC層按照數據底層收發和數據上層管理分成LowMAC裝置和HighMAC裝置，能夠減少MAC層數據處理的耦合度，實現數據收發與數據上層管理的分離，使模塊的配置更靈活，有利于改進數據底層收發和數據上層管理的各自性能和功能。附圖說明圖1是本專利技術實施例中的無線節點的結構示意圖；圖2是本專利技術實施例中的媒介訪問控制系統中的第一媒介訪問控制裝置的結構示意圖；圖3是本專利技術實施例中的媒介訪問控制系統中第二媒介訪問控制裝置的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術，而非對本專利技術的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本專利技術相關的部分而非全部結構。本專利技術提供一種可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統，可適用于無線網絡中節點在媒介訪問控制層接收和發送數據的情況，其中，所述無線網絡可以是無線自組網絡、或其他利用無線信道傳輸數據所構成的網絡。所述無線節點包括：手機、專用于無線自組網的無線通訊設備等。當無線節點所接入的無線網絡為無線自組網時，無線節點針對省電待機、喚醒入網、數據上報等各環節，設置對應的偵聽、入網、建網、和在網等狀態。其中，從偵聽狀態轉為入網狀態，從入網狀態轉為建網狀態，以及從建網狀態轉入在網狀態，所述無線節點均基于無線自組網中其他節點所發送的不同第一數據幀而執行狀態轉換，并在相應的狀態下啟動對應線程來發送第二數據幀。所述無線節點中的媒介訪問控制系統不僅根據所接收的各第一數據幀進行狀態轉換，還利用下述各實施例所述的媒介訪問控制系統根據待發送的第二數據幀的幀類型，設置不同的發送時隙，并按照所設置的發送時隙發送對應的第二數據幀，以便適應復雜無線網絡環境。其中，所述其他節點主要是所述無線節點的鄰接點，甚至二跳節點。如圖1所示，所述無線節點1包括：用于接入無線網絡的物理層裝置12(物理層基于軟件無線電(SDR)技術)、用于接入無線網絡的網絡層裝置13、和媒介訪問控制系統11。其中，所述物理層裝置12包括：天線模組等。所述網絡層裝置13包括：用于按照網絡層協議對數據進行封裝的軟件和硬件。所述媒介訪問控制系統11介于物理層裝置12和網絡層裝置13之間，并在硬件上與物理層裝置12和網絡層裝置13相連。其中，如圖1所示，所述系統11包括：與所述物理層裝置12相連的第一媒介訪問控制裝置，與所述網絡層裝置13相連的第二媒介訪問控制裝置；其中，所述第一媒介訪問控制裝置和第二媒介訪問控制裝置之間數據通信。在此，所述第一媒介訪問控制裝置以下簡稱為LowMAC裝置111，所述第二媒介訪問控制裝置以下簡稱為HighMAC裝置113。需要說明的是，HighMAC裝置113和LowMAC裝置111是根據無線節點中的MAC層硬件結構或軟件功能劃分設置的。例如，HighMAC裝置為ARM芯片，LowMAC裝置為FPGA。所述HighMAC裝置113和LowMAC裝置111之間可采用直接電連接的方式。為了防止HighMAC裝置113和LowMAC裝置111中各自所采用的硬件不同而需要在數據傳輸時進行時鐘同步的問題，一種優選方案為，所述媒介訪問控制系統11還包括接口裝置112。所述接口裝置112連接在所述HighMAC裝置113和LowMAC裝置111之間，用于緩沖所述第一媒介訪問控制裝置和第二媒介訪問控制裝置之間數據傳輸速度差。所述HighMAC裝置113和LowMAC裝置111在傳遞數據時，按照所述接口裝置112將對應的第二數據幀和第一數據幀封裝成接口裝置112所支持的串口協議，并通過所述接口裝置112進行傳遞。其中，所述接口裝置112舉例為McBSP接口。其中，所述第一數據幀可以是包含具體命令(如具體控制某一操作的命令)的指令，例如，所述第一數據幀包括同步確認幀。所述第一數據幀還可以是通過對來自其他節點的至少一個數據包進行分析而得到的、與用于設置發送時隙相關的信息。例如，所述第一數據幀包括超幀、勤務幀等。其中，所述勤務幀可用來表示通信的兩無線節點處于廣播時隙。連續超幀的時間間隔可用來表示通信的無線節點之間的業務時隙。所述第二數據幀包括但不限于：業務數據幀、和路由協議數據幀等。其中，業務數據幀可由無線節點中的網絡層裝置13提供。例如，所述業務數據幀包括語音信息、視頻信息、文本信息、和圖像信息等；所述路由協議數據幀包括：勤務幀、同步確認幀、和數據確認幀等。所述HighMAC裝置113和LowMAC裝置111的具體描述如下：所述LowMAC裝置111用于將來自所述無線網絡中的其他節點的第一數據幀上報給所述第二媒介訪問控制裝置113，以及與所述無線網絡中的其他節點進行時鐘同步。具體地，所述LowMAC裝置111將來自所述物理層裝置12的數據包進行解析，當解析出符合預設上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可配置無線自組網MAC分層系統，其特征在于，包括：與無線網絡相連的第一媒介訪問控制裝置，以及與所述第一媒介訪問控制裝置通信連接的第二媒介訪問控制裝置；所述第一媒介訪問控制裝置用于將來自所述無線網絡中的其他節點的第一數據幀上報給所述第二媒介訪問控制裝置，以及與所述無線網絡中的其他節點進行時鐘同步；所述第二媒介訪問控制裝置用于將所述第一數據幀上報給本節點的網絡層裝置，并從該網絡層裝置獲取待發送的第二數據幀及其幀類型，基于所述幀類型確定發送第二數據幀的發送時隙，并按照預設的各幀類型的優先級次序，將所述發送時隙和第二數據幀發送給所述第一媒介訪問控制裝置；所述第一媒介訪問控制裝置還用于在時鐘同步后，按照所述發送時隙，將對應的第二數據幀發送至無線網絡中。

【技術特征摘要】
1.一種可配置無線自組網MAC分層系統，其特征在于，包括：與無線網絡相連的第一媒介訪問控制裝置，以及與所述第一媒介訪問控制裝置通信連接的第二媒介訪問控制裝置；所述第一媒介訪問控制裝置用于將來自所述無線網絡中的其他節點的第一數據幀上報給所述第二媒介訪問控制裝置，以及與所述無線網絡中的其他節點進行時鐘同步；所述第二媒介訪問控制裝置用于將所述第一數據幀上報給本節點的網絡層裝置，并從該網絡層裝置獲取待發送的第二數據幀及其幀類型，基于所述幀類型確定發送第二數據幀的發送時隙，并按照預設的各幀類型的優先級次序，將所述發送時隙和第二數據幀發送給所述第一媒介訪問控制裝置；所述第一媒介訪問控制裝置還用于在時鐘同步后，按照所述發送時隙，將對應的第二數據幀發送至無線網絡中。2.根據權利要求1所述的可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統，其特征在于，所述第一媒介訪問控制裝置包括：接收緩存單元，用于緩存接收來自無線網絡的數據包；從所述接收緩存單元讀取所述數據包的接收處理單元，用于對所讀取的數據包進行解析，并根據解析結果執行：時鐘同步、將解析出的第一數據幀上報給所述第二媒介訪問控制裝置、和指示所述第一媒介訪問控制裝置中的發送處理單元將用于響應解析結果的第三數據幀予以發送中的至少一種。3.根據權利要求2所述的可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統，其特征在于，所述接收處理單元包括：幀同步模塊；其中，所述幀同步模塊包括：網絡同步控制模塊，用于根據無線網絡中的基準節點所發出的預設類型的第一數據幀，進行追隨所述基準節點的網絡狀態的網絡同步；時鐘同步控制模塊，用于根據無線網絡中的基準節點所發出的同一類型的多個第一數據幀，進行與所述基準節點的時鐘同步。4.根據權利要求2所述的可配置無線自組網MAC分層無線節點的媒介訪問控制系統，其特征在于，所述第一媒介訪問控制裝置包括：發送處理單元，用于按照當前與其他節點的時鐘同步，在相應的發送時隙將數據幀進行同步發送處理，其中，所述數據幀包括：第二媒介控制訪問裝置所提供的第二數據幀和基于所述接收處理單元的指示所生成的第三數據幀；與所述發送處理單元相連的發送緩存單元，用于緩存待發送至無線網絡...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭曉輝，吳建森，吳亞輝，
申請(專利權)人：上海金卓網絡科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31