[发明专利]一种无线传感器网络数据传输中用户层面数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传感器网络数据传输中用户层面数据处理方法，属于无线传感网数据传输技术领域。

背景技术

无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器网络是用于收集信息作为主要目的的，是一个以数据为中心的网络。在实际应用中，大量的传感器设备在不间断地产生数据，并发送至终端设备。如何快速、即时、准确地处理这些不间断产生的数据，成为急需解决的问题。

随着通信技术的高速发展，特别是3G技术和LTE（Long Term Evolution）技术的发展，数据服务将成为移动无线通讯业务的重中之重。现有的Internet网络服务主要使用TCP/IP网络协议，从而进行组网并传输数据，但实际测试表明在大量数据集中爆发的时候，TCP/IP协议并不能及时响应。其原因在于，由于其确认数据包有可能在空口阻塞其它数据的传递，并导致发送方认为服务器没有接收到消息，进行消息重发。最终导致大量数据包堵塞空口，不能及时处理无线传感器发回的消息，从而导致数据不能及时被获取至服务器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对背景技术的缺陷，提供一种无线传感器网络数据传输中用户层面数据处理方法，避免数据包阻塞空口问题，确保客户侧数据能够稳定、及时地传送至服务器。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种无线传感器网络数据传输中用户层面数据处理方法，在网络条件稳定的条件下，默认使用UDP协议传输数据至服务器，当服务器检测到UDP协议传输的数据包含有大量乱序数列和丢包时，切换为TCP协议进行数据传输，同时规划空口协议栈以避免TCP协议会出现的数据包堵塞空口问题，从而使用户侧数据稳定传送至服务器；所述空口协议栈包括分组数据汇聚协议层、无线链路控制协议层、媒体接入控制层、物理层。

作为本发明的进一步优化方案，所述空口协议栈处理流程包括用户侧、服务器侧处理流程，其中用户侧处理流程为：数据包经由分组数据汇聚协议层进行功能处理后发往无线链路控制协议层；数据包在无线链路控制协议层经过分片和级联后发往媒体接入控制层；媒体接入控制层根据数据包的配置选择传输方式，最后由物理层根据选定的传输方式将数据传输到服务器侧；在服务器侧处理流程是按照用户侧处理流程逆序进行,依次经由物理层、媒体接入控制层、无线链路控制协议层、分组数据汇聚协议层，完成对数据包解调、重组以及解压缩，最终得到用户侧传输的数据。

作为本发明的进一步优化方案，所述分组数据汇聚协议层功能处理为对每个属于TCP协议的数据包标记高优先级，对每个不属于TCP协议的数据包标记低优先级。

其中，分组数据汇聚协议层简称PDCP，无线链路控制协议简称RLC，媒体接入控制简称MAC，物理层简称PHY。

本发明采用以上技术方案，通过在分组数据汇聚协议层和无线链路控制协议层对数据进行处理，使得媒体接入控制层可以优先发送TCP协议的数据包，基本保证在TCP协议的通讯当中，空口不会被数据包堵塞，降低了数据包的延迟，提高了网络效率，使客户侧的数据能有效快速的传递到服务器侧。同时，在网络稳定的区域使用UDP协议，进一步提高了数据的传输速度。最终达到用户侧数据实时准确的传送至服务器侧的目的。

附图说明

图1是本发明的处理方法流程图。

图2是空口协议栈用户侧和服务器侧的结构分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，在网络条件稳定的条件下，本发明所提出的一种无线传感器网络中用户层面数据处理方法默认使用UDP协议，当服务器检测到UDP协议发回的数据包含有大量乱序数列和丢包时，系统切换为TCP协议。为了避免TCP协议的数据包阻塞空口传输，具体处理方法如下：对从空口发出的IP数据流中的所有数据包进行判断，如果是TCP协议的数据包，则对数据包进行PDCP层的功能处理，对每一个属于TCP协议的数据包标记高优先级，对每一个不属于TCP协议的数据包标记低优先级。并在RLC层对的优先级进行解析，最终将高优先级的数据包发送到高优先级通道，低优先级的数据包发送到低优先级通道。