在Mesh网络中应用TCP/IP协议的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108092830A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201810133690.6(22)申请日2018.02.09(71)申请人乐鑫信息科技（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区碧波路690号2号楼204室(72)发明人齐曰霞张瑞安姜江建(74)专利代理机构上海信好专利代理事务所(普通合伙)31249代理人周乃鑫(51)Int.Cl.H04L12/24(2006.01)H04L12/741(2013.01)H04L29/06(2006.01)H04L29/12(2006.01)权利要求书4页说明书12页附图6页(54)发明名称在Mesh网络中应用TCP/IP协议的方法(57)摘要本发明公开了一种在Mesh网络中应用TCP/IP协议的方法，包含以下过程：构建Mesh网络中根节点以及普通节点的协议栈模型；根节点将自身从路由器获取的IP配置以及自己的MAC地址以及所述路由器的MAC地址通过管理帧中自定义的IE分享给普通节点；普通节点采用静态IP配置方式，将自身的IP配置设为根节点的IP配置；根节点获取普通节点各自可用的端口范围；Mesh网络内的各个节点通过TCP/IP协议栈与外部IP网络通信。本发明中IP数据报在Mesh网络内转发时无需层层进行NAT，在到达根节点时无需重新计算IP数据报的校验和，大大提高了网络通信效率。CN108092830ACN108092830A权利要求书1/4页1.一种在Mesh网络中应用TCP/IP协议的方法，其特征在于，包含以下过程：步骤S1、构建Mesh网络中根节点以及普通节点的协议栈模型；步骤S2、Mesh网络组成后，根节点将自身从路由器获取的IP配置以及自己的MAC地址以及所述路由器的MAC地址通过管理帧中自定义的IE分享给所述Mesh网络内的普通节点；步骤S3、所述普通节点采用静态IP配置方式，将自身的IP配置设为所述根节点的IP配置；步骤S4、所述根节点获取普通节点各自可用的端口范围；根节点根据每个普通节点的端口配置来映射普通节点的MAC地址以实现IP数据报在对应的普通节点的协议栈模型中的TCP/IP层与Mesh层的转发；步骤S5、节点通过TCP/IP协议栈与外面IP网络发起通信时，所述根节点将普通节点经Mesh网络内透传的过来的IP数据报直接转发给所述路由器，所述路由器发送给外部IP网络；所述路由器将其从外部IP网络内收到的IP数据报转发给所述根节点，所述根节点根据IP数据报中的端口号映射出对应节点MAC地址，通过Mesh网络内透传将所述IP数据报发送给对应的节点。2.如权利要求1所述的在Mesh网络中应用TCP/IP协议的方法，其特征在于，所述步骤S1中的普通节点与根节点的协议栈模型分别为：普通节点的softAP接口和Station接口上的协议栈模型依次为应用层、TCP/IP层、TCP/IP适配层、Mesh层、数据链路层和物理层；其中TCP/IP适配层位于TCP/IP层与Mesh层中间，用来完成TCP/IP层与Mesh层的适配；根节点的Station接口上的协议栈模型依次为应用层、TCP/IP层、TCP/IP适配层、数据链路层和物理层；根节点的softAP接口上的协议模型与普通节点的协议模型相同；对于普通节点，在发送包时，TCP/IP适配层用于将TCP/IP层产生的第一以太网帧头部的源地址修改为根节点地址；对于根节点，TCP/IP层用于管理与维护普通节点地址与端口的映射关系。3.如权利要求1所述的在Mesh网络中应用TCP/IP协议的方法，其特征在于，Mesh网络内普通节点向根节点注册申请各自的端口号；Mesh网络内的节点呈树状拓扑结构，所述普通节点中的任意一个节点根据各自所在的层数及对应的父节点的AID自身可用的端口范围，并将所述端口范围主动上报给所述根节点；所述普通节点中任意一个节点的端口范围通过以下算式进行计算：(L×1000+AID*100+0，L×1000+AID*100+P)式中，L表示该节点在Mesh网络内所处的层数，AID表示该节点与对应的父节点之间的连接线路标号，0＜P＜99。4.如权利要求1所述的在Mesh网络中应用TCP/IP协议的方法，其特征在于，Mesh网络内所有普通节点的所述端口范围由根节点分配。5.如权利要求1或2或3或4所述的在Mesh网络中应用TCP/IP协议的方法，其特征在于，所述步骤S5中普通节点任意一节点通过TCP/IP协议栈与外面IP网络发起通信时，其进一步包含以下过程：步骤S5.1.1、将上述普通节点中的任意一节点作为发送节点，该发送节点的父节点作为初始的接收节点，其接收该发送节点产生的并向其发送的802.11帧；所述802.11