[发明专利]一种支持异构网络交互的网关及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信网络和互联网络技术领域，更具体的说是涉及一种支持异构网络交互的网关及方法。

背景技术

海端网络是指以无线传感器网络为代表的物理信息感知网络，通常采用无线方式，链路质量和网络拓扑频繁变化，传输协议多样，节点资源有限；云端网络是指以Internet为代表的计算机互联网络，通常采用光纤等有线方式，链路质量稳定，协议采用单一的TCP/IP协议，资源相对丰富。网关作为海端网络的核心装置，负责整个海端网络的信息采集和网络的管理配置；同时它也是海端网络接入云端网络的接口，负责海端和云端网络的数据和管理信息传递，是海云互联的关键所在。

未来技术对网关的需求由原来的单一协议的无线传感网向异构多协议网络接入的方向转移。在未来传感网的同一个监控环境中，可能同时存在多种无线、有线的感知网络。这些网络可能应用不同的通信协议，如Zigbee、WIA、Wifi，但都需要通过同一个网关与互联网络进行互联。因此网关必须具备同时处理多协议异构网络间通讯信息的能力。现有技术采用嵌入式系统的形式，通过搭载多种接口和协议规范，实现异构网络间总线和协议的转换。但是此种方式硬件上需要布设多种接口转换电路，软件上也要实现多种协议栈，对于资源有限的嵌入式设备实现困难，并且难以保证处理的实时性和可靠性。还有些现有方法和系统是将各种类型网关连接在交换机上，上位机通过交换机实现与多协议网络的连接，该种方式虽然可以解决多协议网络的异构问题，但是交换机不支持二次开发，难以实现更高级的异构网络交互功能，并且在网络规模庞大的情况下，传输的带宽和实时性也很难保证。因此本领域技术人员迫切需要解决的技术问题是，实现一种能够在大规模、异构网络环境下进行高速、智能的网络交互功能的网关及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种支持异构网络交互的网关和方法，能够支持异构网络的交互，并可根据网络请求动态、智能的分配数据的转发路径，实现异构网络间高速通信。

为实现上述目的，本发明提供了一种支持异构网络交互的网关，包括：

主机，用于所述网关的整体控制和数据处理，根据接收到的数据接口，调用对应的数据处理单元进行处理，并维护第一转发表到第二转发表的映射；

智能交换器，用于接收所述网关连接的各子网关和互联网端发送的数据，并对接收到的数据进行解析，根据所述第二转发表的路径进行所述数据的转发。

所述主机，包括数据处理单元、第一转发表单元和第一接口单元，所述数据处理单元包括子网监控单元、互联网交互单元和智能交换决策单元；

子网监控单元，用于所述网关与本地用户的交互，即将子网关上报信息以可视化形式显示给本地用户，或将本地用户指令下发到指定子网关；

互联网交互单元，用于所述网关与互联网用户的交互，即将所述网关的信息提供给互联网用户，或互联网用户对所述网关所有数据的查询；

智能交换决策单元，用于根据所述子网上报的网内交互数据注册信息进行交换策略的分配，将所述分配结果存储到所述第一转发表中，将所述第一转发表映射到所述智能交换器内的所述第二转发表的动态路径转发表中；

第一转发表单元，用于存储所述智能交换决策单元对于所述网内交互数据的转发路径；

第一接口单元，用于提供所述数据处理单元和所述智能交换器的接口和数据通道，即为所述主机的每个所述数据处理单元提供1个专用的所述数据通道，使所述数据处理单元只处理所述数据通道发送的数据；提供所述主机和所述智能交换器内存的交互接口和通道。

所述智能交换决策单元，包括：

发布数据注册单元，用于提取所述子网关上报的发布数据的注册信息，并将提取完的所述发布数据的注册信息存储在发布数据注册表中；

订阅数据注册单元，用于提取所述子网关上报的订阅数据的注册信息，并将提取完的所述订阅数据的注册信息存储在订阅数据注册表中；

转发数据匹配单元，根据所述发布数据注册表和所述订阅数据注册表中信息，查找出所述发布数据和所述订阅数据相匹配的所述交互数据路径信息，并按照所述第一转发表单元的数据格式储存在所述第一转发表单元中；

转发表映射单元，用于将主机内的第一转发表中内容，发送到智能交换器的第二转发表的动态路径转发表中；

其中，所述第一转发表单元的内容包括：发布数据ID（PubID）和订阅接口地址（SubIP）；所述发布数据注册表的内容包括：所述发布数据ID（PubID）和发布接口地址（PubIP）；所述订阅数据注册表的内容包括：订阅数据ID（SubID）和所述订阅接口地址（SubIP）。