CN109246677A - 无线通信系统及无线通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线通信系统，包括，第一通信设备、无线路由器、接入点、以及第二通信设备，其特征在于，所述移动通信系统包括：所述第一通信设备，其通过Mesh网络与所述无线路由器相连接；所述无线路由器，其通过Mesh网络分别与所述第一通信设备和所述接入点相连接；所述接入点，其通过Mesh网络与所述无线路由器相连接，并通过移动通信网络或Internet网络与所述第二通信设备相连接；以及所述第一通信设备，其通过Mesh网络发送信息，并接收所述第二通信设备的响应信息。该无线通信系统可在移动通信网络未覆盖的区域为用户提供可靠的通信交流。本发明还涉及一种无线通信方法。

Description

无线通信系统及无线通信方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种无线通信系统及无线通信方法。

背景技术

即使在移动通信技术高速发展的今天，移动通信网络仍然没能覆盖一些偏僻地区，例如偏远山区，因此，在这些区域内带有移动通信功能的设备往往不能正常使用从而限制人们之间的通信交流。尤其是，随着城市生活工作压力的不断增加，越来越多的人们选择利用工作之余到陌生偏僻的地方游玩、探险，以释放平时积累的压力。旅游探险往往伴随着一定的危险性，一旦发生意外，当事人需要通过手机等可与外界交流的通信设备向社会相关部门、自己的亲人等进行求助以便能够及时获得救助。但是，现有的带有移动通信功能的求助设备均是基于移动通信网络系统而工作，而旅游探险爱好者们所到的偏僻之地，通常是没有移动通信网络覆盖的区域，在面临危险时，因不能及时获得援助而使旅游探险者们遭受严重的伤害甚至可能付出宝贵的生命。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无线通信系统及无线通信方法，其可在移动通信网络未覆盖的区域为用户提供可靠的通信交流。

为实现上述目的，本发明提供的一种无线通信系统，包括，第一通信设备、无线路由器、接入点、以及第二通信设备，所述无线通信系统包括：

所述第一通信设备，其通过Mesh网络与所述无线路由器相连接；

所述无线路由器，其通过Mesh网络分别与所述第一通信设备和所述接入点相连接；

所述接入点，其通过Mesh网络与所述无线路由器相连接，并通过移动通信网络或Internet网络与所述第二通信设备相连接；以及

所述第一通信设备，其通过Mesh网络发送信息，并接收所述第二通信设备的响应信息。

进一步地，所述第一通信设备包括第一Mesh协议栈模块及第一多模协议栈模块。

进一步地，所述第一通信设备的所述第一Mesh协议栈模块及第一多模协议栈模块形成第一双栈数据通道，所述第一双栈数据通道连接所述第一通信设备与无线Mesh网络。

可选择地，所述接入点包括第三Mesh协议栈模块及第三多模协议栈模块，第三Mesh协议栈模块及第三多模协议栈模块形成第三双栈数据通道，所述第三双栈数据通道连接无线Mesh网络与移动通信网络，所述移动通信网络与所述第二通信设备连接。

可选择地，所述接入点包括第四Mesh协议栈模块及第四TCP/IP协议栈模块，所述第四Mesh协议栈模块连接无线Mesh网络与Internet网络，所述Internet网络与所述第二通信设备连接。

本发明还提供一种无线通信方法，包括以下步骤：

第一通信设备判断是否能够接入移动通信网络；

当能够接入移动通信网络时，所述第一通信设备通过移动通信网络与第二通信设备进行数据传输；

当不能接入移动通信网络时，所述第一通信设备进行无线Mesh网络组网，并通过接入点接入移动通信网络或Internet网络，与第二通信设备进行数据传输。

进一步地，所述通过接入点接入移动通信网络或Internet网络与第二通信设备进行数据传输步骤，进一步包括：

触发所述第一通信设备的第一Mesh协议栈模块及第一多模协议栈模块进行双栈融合并建立第一双栈数据通道，触发接入点的第三Mesh协议栈模块及第三多模协议栈模块进行双栈融合并建立第三双栈数据通道，所述第一通信设备通过所述第一双栈数据通道与所述无线Mesh网络进行数据传输，所述无线Mesh网络通过所述第三双栈数据通道与所述移动通信网络进行数据传输，所述移动通信网络与所述第二通信设备进行数据传输；或

所述第一通信设备通过所述无线Mesh网络接入Internet网络与所述第二通信设备进行数据传输。

进一步地，所述双栈融合包括以下步骤：

下发双栈融合命令；

各所述多模协议栈模块收到双栈融合命令后，向相应的所述Mesh协议栈模块发送融合请求；

各所述Mesh协议栈模块收到融合请求后，向相应的所述多模协议栈模块回复融合响应，并建立各所述双栈数据通道；

在各所述双栈数据通道建立后，各所述多模协议栈向相应的所述微控制单元回复双栈融合确认消息。

进一步地，各所述双栈数据通道中，各所述多模协议栈模块和相应的所述Mesh协议栈模块之间以直接存储器存取方式通过指定地址范围的共享数据区进行数据的传输。

进一步地，所述第一通信设备通过所述第一双栈数据通道与所述无线Mesh网络进行数据传输包括以下步骤：

所述第一通信设备的第一多模协议栈模块收到上行数据后，通过所述第一双栈数据通道将上行数据发往所述无线Mesh网络；

所述第一通信设备的第一Mesh协议栈模块接收来自所述无线Mesh网络网侧的下行数据，通过所述第一双栈数据通道将下行数据回传给所述第一通信设备的所述第一多模协议栈模块。

进一步地，所述无线Mesh网络通过第三双栈数据通道与移动通信网络进行数据传输包括以下步骤：

来自所述无线Mesh网络网侧的上行数据通过所述第三双栈数据通道经由第三多模协议栈模块发往移动通信网络；

来自所述移动通信网络的下行数据通过第三双栈数据通道发送至无线Mesh网络。

相对于现有技术，本发明中的无线通信系统中，在移动通信网络未覆盖第一通信设备的情况下，该无线通信系统利用无线Mesh网络，经由Internet网络实现第一通信设备与第二通信设备的通信交流；或者通过第一通信设备的第一Mesh协议栈模块及第一多模协议栈模块的双栈融合以及第一接入点的第三Mesh协议栈模块及第三多模协议栈模块的双栈融合，经由Mesh网络和移动通信网络实现第一通信设备与第二通信设备的通信交流。因此，通过上述实施例的无线通信系统，即使用户处于移动通信网络未覆盖的区域(例如偏远山区)，也可以确保用户通过移动设备与外界进行可靠的通信交流，进而可以确保当用户遇到危险需要救援时能够及时与外界取得联系以获得救助。另外，与组成移动通信网络的基站相比，铺设无线Mesh网络的基础设备所需成本较低，且无线Mesh网络的配置和维护也更加方便；只要在需要的区域(尤其为偏远地区)设置少量的无线路由器等设备即可与已有的设施组成无线Mesh网络；另外，无线Mesh网络是一种低功率的多级跳点系统，其多跳路由性和近似无限的扩展性，可以轻易地覆盖移动通信网络未覆盖的定位盲点地区。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为示例的一种无线通信系统的组成示意图；

图2为示例的第一通信设备的各功能模块的示意图；

图3为示例的无线路由器的各功能模块的示意图；

图4为示例的一类接入点的各功能模块的示意图；

图5为示例的二类接入点的各功能模块的示意图；

图6为示例的第二通信设备的各功能模块的示意图；

图7为示例的无线通信方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一实施例是提供一种无线通信系统，其综合利用移动通信网络、无线网状(Mesh)网络、及互联网(Internet网络)以通过无线通信设备实现不同用户间的无线通信交流，例如，通过无线Mesh网络或第三代合作伙伴项目(the3rd Generation PartnershipProject,“3GPP”)无线接入技术将通信设备接入移动通信网络或Internet网络，从而使通信设备实现不同用户间的位置信息、语音信息、文字信息等相关信息的无线传输。

图1为示例的一种无线通信系统的组成示意图，以下将参照图1对该无线通信系统进行详细说明。一种无线通信系统1，基于无线Mesh网络、Internet网络60及移动通信网络70，其包括第一通信设备10、无线路由器20、接入点(30、40)、以及第二通信设备50。

第一通信设备10可以是便携式的手持移动设备，例如，手机、对讲机、平板等，也可以是佩戴在人体上的可穿戴设备，例如手表、眼镜等。优选地，该第一通信设备10为低功耗的便携式求助设备，其不存在同时运行的其他功能以降低设备中能量消耗的水平，这样，当用户处理危险状态需要援助时，该求助设备可以具有较长的待机时间从而能够确保在援助过程中用户间可以进行较长时间的信息交流。

第一通信设备10包括多个功能模块，图2为示例的第一通信设备10的各功能模块的示意图，如图2所示，其包括第一输入模块110、第一指示模块120、第一定位模块130、第一语音模块140、第一多模协议栈模块150、第一Mesh协议栈模块160、第一接口模块170、第一微控制器模块180、第一电源模块190等。其中，第一输入模块110包括可以触发第一通信设备开关机的按键。第一指示模块120可用于显示第一通信设备10当前所处的状态(例如射频开启状态、正常服务状态、受限服务状态等)。可选择地，第一指示模块120为LED显示屏，在该显示屏上通过适当的图标显示设备当前的状态；或第一指示模块120为LED指示灯，通过该指示灯的明暗或不同的显示颜色显示设备当前的状态，例如，绿色显示为设备当前处理正常服务状态，红色显示为设备当前处理受限服务状态等；或第一指示模块120为语音播放结构，其通过语音直接播放设备当前的状态。第一定位模块130可用于获取第一通信设备10当前所处的地理位置信息，优选地，第一定位模块130采用全球卫星定位系统(GlobalPosition System,简称“GPS”)。第一语音模块140可将用户发送的或第一通信设备10接收到的语音信息等相关信息进行适当的转换和解析。第一多模协议栈模块150可用于将第一通信设备10接入移动通信网络，并在接入移动通信网络后向外界传输第一通信设备10的位置信息、语音信息等相关信息。第一Mesh协议栈模块160可用于将第一通信设备10接入无线Mesh网络，并在接入无线Mesh网络后向外界传送第一通信设备10的位置信息、语音信息等相关信息。第一接口模块170可用于第一通信设备10与外部设备的连接，例如，第一通信设备10与外部电脑或智能手机等之间进行连接，通过该连接用户可以预先在第一通信设备10上设置多个联系号码，例如，当用户遭遇危险需要被求助时，预先设置的该多个联系号码的联系人可以同时接收到求救人员的位置、语音信息，并分别与该求救人员通信交流，从而可以大大提高求救人员获救的可能性。可选择地，该第一接口模块170为USB接口。应理解，当第一通信设备10为智能手机时，可以直接在手机上设置多个联系号码，此时第一接口模块170可以省略。第一微控制器模块180可用于控制第一通信设备10的各个功能模块，以使各功能模块协调工作。电源模块190可用于对第一通信设备10提供电源，可选择地，电源模块190为锂电池模块或太阳能模块等。

需要说明地是，第一通信设备10应包括第一多模协议栈模块150和第一Mesh协议栈模块160，而其他功能模块可依据实际情况选择配置或省略。在移动通信网络70覆盖第一通信设备10的情况下，第一多模协议栈模块150可用于将第一通信设备10接入该移动通信网络，并为后续的位置信息、语音信息等相关信息的交互创建链路、提供承载；而在移动通信网络70未覆盖第一通信设备10的情况下，第一Mesh协议栈模块160用于将第一通信设备10接入或组成无线Mesh网络。另外，在移动通信网络70未覆盖第一通信设备10的情况下，无线Mesh网络可与Internet网络60或移动通信网络70连接并在相应网络间进行相关的数据传输。当无线Mesh网络与Internet网络60连接时，第一Mesh协议栈模块160用于将第一通信设备10接入该Internet网络60，并为后续的位置信息、语音信息等相关信息的交互创建链路、提供承载；当无线Mesh网络与移动通信网络70连接时，第一多模协议栈模块150和第一Mesh协议栈模块160共同作用进行第一通信设备10与无线Mesh网络间相关数据的传输。

第一多模协议栈模块150及第一Mesh协议栈模块160分别与第一微控制单元180交互，且一并接受第一微控制单元180的控制。上述第一多模协议栈模块150和第一Mesh协议栈模块160共同作用，即为在第一微控制单元180的控制下，该第一多模协议栈模块150及第一Mesh协议栈模块160触发双栈融合以建立第一双栈数据通道。应理解，双栈融合是指第一多模协议栈模块150与第一Mesh协议栈模块160间相互发送且回复融合响应，从而建立双栈之间的数据通道(第一双栈数据通道)，该第一双栈数据通道用于第一通信设备10与无线Mesh网络(或一类接入点30)间的数据传输。可选择地，第一多模协议栈模块150和第一Mesh协议栈模块160之间以直接存储器存取(Direct Memory Access，简称“DMA”)方式通过指定地址范围的共享数据区进行数据的传输。即，第一多模协议栈模块150向第一Mesh协议栈模块160发送数据时，固定地向数据发送区写入数据；第一多模协议栈模块150接收第一Mesh协议栈模块160的数据时，固定地从数据接收区读取数据；第一Mesh协议栈模块160向第一多模协议栈模块150发送数据时，固定地向数据接收区写入数据；第一Mesh协议栈模块160接收第一多模协议栈模块150的数据时，固定地从数据发送区读取数据。

通过上述第一双栈数据通道，第一通信设备10实现与无线Mesh网络之间的数据传输，具体为，第一通信设备10的第一多模协议栈模块收到上行数据后，通过第一双栈数据通道将上行数据通过无线Mesh网络发送至一类接入点；第一通信设备10的第一Mesh协议栈模块通过无线Mesh网络接收来自网侧下行数据，通过第一双栈数据通道将下行数据回传给第一通信设备10的第一多模协议栈模块150。

无线路由器20组成无线Mesh网络并通过该无线Mesh网络分别与第一通信设备10及接入点相连接。无线路由器20包含多个功能模块。图3为示例的无线路由器20的各功能模块的示意图，如图3所示，其可包括第二微控制器模块210、第二Mesh协议栈模块220、第二电源模块230、第二指示模块240等。第二微控制器模块210可用于控制无线路由器20的各个功能模块，以使各功能模块协调工作。第二Mesh协议栈模块220可用于接收及发送第一通信设备10的相关数据。第二电源模块230可用于向无线路由器20提供电源，优选地，第二电源模块230为太阳能模块，其可保证无线路由器20长期处于稳定工作状态。第二指示模块240可用于显示无线路由器20当前所处的工作状态(例如正常工作状态、非工作状态等)。可选择地，第二指示模块240为LED指示灯，通过该指示灯的明暗或不同的显示颜色显示设备当前的状态，例如，指示灯亮时表示无线路由器20当前处理正常工作状态，指示灯灭时表示无线路由器20当前处理非工作状态等。

应理解，多台无线路由器20分布在不同区域以组成无线Mesh网络，该无线Mesh网络是一种低功率的多级跳点系统，其多跳路由性和近似无限的扩展性，可以较为容易地覆盖移动通信网络没有覆盖的定位盲点地区，另外，无线Mesh网络从源头到目的地动态存在多条通信路径，这种信息的冗余传输不仅可提高带宽，而且可有效降低功耗。

接入点通过无线Mesh网络与无线路由器20相连接，并通过移动通信网络或Internet网络与第二通信设备50相连接。接入点可为一类接入点30或二类接入点40。

一类接入点30是指处于移动通信网络覆盖的区域用于连接Mesh网络和移动通信网络70的接入点。一类接入点30可为多个分布，其包含多个功能模块，图4为示例的一类接入点30的各功能模块的示意图。如图4所示，一类接入点30包括第三微控制器模块310、第三Mesh协议栈模块320、第三多模协议栈模块330、第三电源模块340、第三指示模块350等。第三微控制器模块310可用于控制一类接入点30的各个功能模块，以使各功能模块协调工作。第三电源模块340可用于向一类接入点30提供电源，优选地，第三电源模块340为太阳能模块，其可保证一类接入点30长期处于稳定的工作状态。第三指示模块350可用于显示一类接入点30当前所处的工作状态(例如正常工作状态、非工作状态等)。可选择地，第三指示模块350为LED指示灯，通过该指示灯的明暗或不同的显示颜色显示设备当前的状态，例如，指示灯亮时表示一类接入点30当前处理正常工作状态，指示灯灭时表示一类接入点30当前处理非工作状态等。

需要说明地是，在上述一类接入点30中应同时具有第三多模协议栈模块330及第三Mesh协议栈模块320，而其他功能模块可依据实际情况选择配置或省略。第三Mesh协议栈模块320与无线Mesh网络连接，第三多模协议栈模块330用于与移动通信网络的连接。一类接入点30的第三多模协议栈模块330及第三Mesh协议栈模块320分别与第三微控制单元310交互，且一并接受第三微控制单元310的控制进行双栈融合以建立第三双栈数据通道，该第三双栈数据通道用于无线Mesh网络与移动通信网络间的数据传输。此处的双栈融合及第三双栈数据通道与第一通信设备10中的双栈融合及第一双栈数据通道原理类似，此处不在赘述。第三双栈数据通道实现无线Mesh网络通过一类接入点30与移动通信网络之间的数据传输，即，第三Mesh协议栈模块320接收无线Mesh网络的上行数据，以及发送来自网侧(移动通信网侧)的下行数据；第三多模协议栈模块330发送无线Mesh网络的上行数据，以及接收来自网侧(移动通信网侧)的下行数据。

在上述实施例中，通过第一双栈数据通道实现第一移动设备10与无线Mesh网络之间的数据传输；通过第三双栈数据通道实现无线Mesh网络与移动通信网络70之间的数据传输。由此，在第一双栈数据通道与第三双栈数据通道的共同作用下即可实现第一移动设备10与移动通信网络70之间的数据传输。即，通过第一移动设备10的第一Mesh协议栈模块160及第一多模协议栈模块150的双栈融合建立第一双栈数据通道，其用于第一通信设备10与无线Mesh网络间的数据传输；通过一类接入点30的第三Mesh协议栈模块320及第三多模协议栈模块330的双栈融合建立第三双栈数据通道，其用于无线Mesh网络与移动通信网络70间的数据传输；由此，通过第一双栈数据通道与第三双栈数据通道的共同作用，实现第一通信设备10与移动通信网络70之间的数据传输进而实现第一通信设备10与移动通信网络70之间的位置信息、语音信息、文字位置等相关信息的传输。

二类接入点40是指处于Internet网络60覆盖的区域用于连接无线Mesh网络和Internet网络60的接入点。二类接入点40包含多个功能模块，图5为示例的二类接入点40的各功能模块的示意图，如图5所示，该二类接入点40包括第四微控制器模块410、第四Mesh协议栈模块420、第四传输控制协议(Transmission Control Protocol，简称“TCP”)/网际网络协议(Internet Protocol，简称“IP”)协议栈模块430、第四电源模块440、第四指示模块450等。第四微控制器模块410可用于控制二类接入点40的各个功能模块，以使各功能模块协调工作。第四Mesh协议栈模块420可用于接收来自无线Mesh网络的上行数据并发送来自网侧的下行数据；第四TCP/IP协议栈模块330可用于接收来自网侧的下行数据并通过无线Mesh网络发送上行数据。第四电源模块440可用于向二类接入点40提供电源，优选地，第四电源模块440为太阳能模块，其可保证二类接入点40长期处于稳定工作状态。第四指示模块450可用于显示第一接入点40当前所处的工作状态(例如正常工作状态、非工作状态等)。可选择地，第四指示模块450为LED指示灯，通过该指示灯的明暗或不同的显示颜色显示设备当前的状态，例如，指示灯亮时表示二类接入点40当前处理正常工作状态，指示灯灭时表示二类接入点40当前处理非工作状态等。

二类接入点40连接无线Mesh网络和Internet网络60，并通过第四Mesh协议栈模块420及第四TCP/IP协议栈模块430在无线Mesh网络和Internet网络60间传输数据。

第二通信设备50与移动通信网络70或Internet网络60连接，并经由该移动通信网络70或Internet网络60与接入点连接。当接入点为一类接入点30时，第二通信设备50通过移动通信网络70与一类接入点30连接；当接入点为二类接入点40时，第二通信设备50通过Internet网络60与二类接入点40连接。第二通信设备50用于接收来自网侧(移动通信网络、Internet网络等)的位置信息、语音信息等相关信息且向网侧发送响应该相关信息的交流信息，从而与第一通信设备10建立通信交流。第二通信设备50可以为便携式的手持移动设备或者佩戴在人体上的可穿戴设备；也可以为安装在具有通信功能的电子设备(例如平板、手机、电脑等)上的应用软件(Application Program，简称“APP”)。当第二通信设备50为手持移动设备或可穿戴设备时，其包含多个功能模块，图6为示例的第二通信设备50的各功能模块的示意图，如图6所示，该第二通信设备50包括第五微控制器模块510、第五TCP/IP协议栈模块520、第五多模协议栈模块530、第五电源模块540、第五指示模块550、及第五语音模块560。第五微控制器模块510可用于控制第二通信设备50的各个功能模块，以使各功能模块协调工作。第五TCP/IP协议栈模块520可用于接收来自二类接入点40的TCP/IP协议栈模块430的相关数据。第五多模协议栈模块530可用于接收来自一类接入点30的第三多模协议栈模块330的相关数据。第五电源模块540可用于向第二通信设备提供电源，可选择地，第五电源模块540为锂电池模块或太阳能模块等。第五指示模块550可用于显示第二通信设备50当前所处的状态(例如射频开启状态、正常服务状态、受限服务状态等)。可选择地，第五指示模块550为LED显示屏，在该显示屏上通过适当的图标显示设备当前的状态；或指示模块550为LED指示灯，通过该指示灯的明暗或不同的显示颜色显示设备当前的状态，例如，绿色显示为设备当前处理正常服务状态，红色显示为设备当前处理受限服务状态等；或者指示模块550为语音播放结构，其通过语音直接播放设备当前的状态。第五语音模块560可将用户发送的或第二通信设备50接收的语音信息等相关信息进行适当的转换和解析。当第二通信设备50为安装在电子设备上的应用软件时，该第二通信设备与该电子设备共用各功能模块。

在上述实施例的无线通信系统中，在移动通信网络70未覆盖第一通信设备10的情况下，该无线通信系统1利用无线Mesh网络，经由Internet网络60实现第一通信设备10与第二通信设备50的通信交流；或者通过第一通信设备10的第一Mesh协议栈模块160及第一多模协议栈模块150的双栈融合以及第一接入点30的第三Mesh协议栈模块320及第三多模协议栈模块330的双栈融合，经由Mesh网络和移动通信网络70实现第一通信设备10与第二通信设备50的通信交流。因此，通过上述实施例的无线通信系统1，即使用户处于移动通信网络70未覆盖的区域(例如偏远山区)，也可以确保用户通过移动设备与外界进行可靠的通信交流，进而可以确保当用户遇到危险需要救援时能够及时与外界取得联系以获得救助。另外，与组成移动通信网络的基站相比，铺设无线Mesh网络的基础设备所需成本较低，且无线Mesh网络的配置和维护也更加方便；只要在需要的区域(尤其为偏远地区)设置少量的无线路由器等设备即可与已有的设施组成无线Mesh网络；另外，无线Mesh网络是一种低功率的多级跳点系统，其多跳路由性和近似无限的扩展性，可以轻易地覆盖移动通信网络未覆盖的定位盲点地区。

基于上述实施例的无线通信系统，本发明一实施例还提供一种无线通信方法，图7为示例的无线通信方法的流程示意图，在该示例中，第一通信设备为低功耗的便携式求助设备，第二通信设备为安装在智能手机上的APP。

如图7所示，一种无线通信方法，包括以下步骤：

步骤S101：求助设备判断是否能够接入移动通信网络；如果判断结果为“是”转入步骤S102；如果判断结果为“否”转入步骤S103。

求助设备判断是否能够接入移动通信网络即是求助设备判断是否能够通过的第一多模协议栈模块进行求助设备与APP的通信交流。

在持有求助设备的用户需要与外界(APP)进行通信交流(例如向外界发出求救请求)时，触发求助设备开机，求助设备的第一微控制单元收到开机请求后，首先向求助设备的第一多模协议栈模块下发射频开启命令；该第一多模协议栈收到开机命令后开启射频，并向第一微控制单元回复确认消息；第一微控制单元收到射频开启确认消息后，向用户指示设备开机成功。第一多模协议栈在开启射频之后，进行搜网、注册等过程，并向第一微控制单元上报搜网、注册的状态结果以指示是否能够直接通过第一多模协议栈模块进行通信。

步骤S102：求助设备通过移动通信网络与APP进行数据传输。

在求助设备能够接入移动通信网络即移动通信网络覆盖求助设备时，求助设备的第一多模协议栈模块指示用户可以进行正常通信或受限通信(例如只能拨打紧急电话)，求助设备的第一微控制单元向用户指示可以进行通信，此时用户通过求助设备与APP经由移动通信网络与外界的救援人员进行通信交流。

步骤S103：求助设备进行无线Mesh网络组网。

求助设备的无线Mesh网络组网即为求助设备通过第一Mesh协议栈模块接入或组成无线Mesh网络。

在移动通信网络未覆盖求助设备时，求助设备的第一微控制单元向求助设备指示进行组网。求助设备的第一Mesh协议栈模块收到组网命令后，开始组网；在组网完成后，向第一微控制单元回复组网确认消息。可选择地，通过无线路由器组成无线Mesh网络。可选择地，在步骤S103中，如果求助设备的第一Mesh协议栈模块组网失败，则求助设备的第一微控制单元启动组网重试定时器，在该定时器超时后，求助设备的第一Mesh协议栈模块重复进行组网。

组网成功后，第一通信设备通过接入点接入移动通信网络或Internet网络从而可与第二通信设备进行数据传输。

步骤S104：判断无线Mesh网络的接入点的类型；如果该接入点为“一类接入点”，转入步骤S105；如果该接入点为“二类接入点”，转入步骤S106。

一类接入点是指处于移动通信网络覆盖的区域且用于连接Mesh网络和移动通信网络的接入点，其包括第三多模协议栈模块与第三Mesh协议栈模块。

二类接入点是指处于Internet网络覆盖的区域且用于连接Mesh网络和Internet网络的接入点，其包括第四TCP/IP协议栈模块和第四Mesh协议栈模块。

步骤S105：触发求助设备的第一多模协议栈模块与第一Mesh协议栈模块进行双栈融合以形成第一双栈数据通道，以及触发一类接入点的第三多模协议栈模块与第三Mesh协议栈模块进行双栈融合以形成第三双栈数据通道，第一通信设备通过第一双栈数据通道与无线Mesh网络进行数据传输，无线Mesh网络通过第三双栈数据通道与移动通信网络进行数据传输，移动通信网络与第二通信设备进行数据传输。

应理解，双栈融合的过程为：各微控制单元下发双栈融合命令；各多模协议栈模块收到双栈融合命令后，向相应的Mesh协议栈模块发送融合请求；各Mesh协议栈模块收到融合请求后，向相应的多模协议栈模块回复融合响应，并建立起双栈之间的数据通道(各双栈数据通道)；在各双栈数据通道建立后，各多模协议栈向相应的微控制单元回复双栈融合确认消息。

求助设备的第一多模协议栈模块及第一Mesh协议栈模块的双栈融合的过程大致为：求助设备的第一微控制单元触发双栈融合，其先后向第一多模协议栈模块和第一Mesh协议栈模块下发双栈融合命令以触发双栈融合；第一多模协议栈模块收到双栈融合命令后，向第一Mesh协议栈模块发送融合请求；第一Mesh协议栈模块收到融合请求后，向第一多模协议栈模块回复融合响应，并建立起双栈之间的数据通道(第一双栈数据通道)；在第一双栈数据通道建立后，第一多模协议栈向第一微控制单元回复双栈融合确认消息。

一类接入点的第三多模协议栈模块及第三Mesh协议栈模块的双栈融合的过程大致为：一类接入点的第三Mesh协议栈模块收到用户的上行数据后，缓存数据，并向第三微控制单元上报接收到上行数据的指示；第三微控制单元收到上行数据指示后，向第三多模协议栈下发双栈融合命令；第三多模协议栈收到双栈融合命令后，向第三Mesh协议栈发送融合请求；第三Mesh协议栈收到融合请求后，向第三多模协议栈回复融合响应，并建立起双栈之间的数据通道(第三双栈数据通道)；在第三双栈数据通道建立后，第三多模协议栈向第三微控制单元回复双栈融合确认消息。

具体地，求助设备及一类接入点中的双栈融合的过程以如下示例进行说明，其包括以下步骤：

步骤S201：各微控制单元向相应的多模协议栈模块发送双栈融合请求消息STACK_MERGE_REQ；

步骤S202：各微控制单元向相应的Mesh协议栈模块触发一个中断信号指定的双栈融合中断消息STACK_MERGE_IRQ；

步骤S203：各多模协议栈模块收到相应的微控制单元的双栈融合请求消息后，启动一数据发送线程MultiPs_data_send，向数据发送区写入一包内容指定的数据包STACK_MERGE_REQ_PKT后，各多模协议栈模块启动一数据接收线程MultiPs_data_receive，监控数据接收区，随时准备接收相应的Mesh协议栈模块发来的数据，接收线程以轮询的方式对数据接收区进行监控。

步骤S204：各Mesh协议栈模块收到相应的微控制单元的双栈融合中断后，首先启动一数据接收线程MeshPs_data_receive，监控数据发送区，随时准备接收相应的多模协议栈模块发来的数据，接收线程以轮询的方式对数据接收区进行监控。

步骤S205：各Mesh协议栈模块读取相应的多模协议栈模块发来的数据，并且该数据是内容指定的数据包STACK_MERGE_REQ_PKT，此时，各Mesh协议栈模块再启动一数据发送线程MeshPs_data_send，向数据接收区写入另一内容指定的数据包STACK_MERGE_RSP_PKT。

步骤S206：各多模协议栈模块读取相应的Mesh协议栈模块发来的数据，该数据是内容指定的数据包STACK_MERGE_RSP_PKT，此时，各多模协议栈模块向相应的微控制单元回复双栈融合确认消息STACK_MERGE_CNF，双栈融合完成。

应理解，第一双栈数据通道经由无线Mesh网络与第三双栈数据通道进行相应的数据传输包括第一双栈数据通道与无线Mesh网络间的数据传输、以及第三双栈数据通道与无线Mesh网络间的数据传输。

第一双栈数据通道与无线Mesh网络间的数据传输可实现求助设备与无线Mesh网络间的数据传输。在求助设备中，通过第一双栈数据通道进行求助设备与无线Mesh网络间的数据传输。即求助设备的第一微控制单元收到第一多模协议栈模块与第一Mesh协议栈模块的双栈融合确认消息后，向用户指示可以进行通信；求助设备发送用户信息时，用户数据发往求助设备的第一多模协议栈模块；该第一多模协议栈模块收到上行数据后，通过第一双栈数据通道将上行数据发往无线Mesh网络；求助设备接收外界响应的相关信息时，求助设备的第一Mesh协议栈模块接收来自无线Mesh网络网侧下行数据，通过第一双栈数据通道将下行数据回传给求助设备的第一多模协议栈模块。

第三双栈数据通道与无线Mesh网络间的数据传输可实现求助设备与移动通信网络间的数据传输进而实现了用户与外界的通信交流。在一类接入点中，通过第三双栈数据通道进行无线Mesh网络与移动通信网络间的数据传输，即无线Mesh网络的上行数据传输到一类接入点；一类接入点通过第三双栈数据通道将上行数据通过第三多模协议栈模块发往移动通信网络以发送至外界；来自外界的响应信息的下行数据通过移动通信网络传输到一类接入点；一类接入点通过第三双栈数据通道将下行数据通过第三Mesh协议栈模块发送至无线Mesh网络。此时，再通过第一双栈数据通道发送至求助设备。

应理解，在上述双栈数据通道的数据传输中，各多模协议栈模块和相应Mesh协议栈模块之间以DMA方式通过指定地址范围的共享数据区进行数据的传输。即，各多模协议栈模块向相应的Mesh协议栈模块发送数据时，固定地向数据发送区写入数据；各多模协议栈接收相应的Mesh协议栈的数据时，固定地从数据接收区读取数据；各Mesh协议栈向相应的多模协议栈发送数据时，固定地向数据接收区写入数据；各Mesh协议栈接收相应的多模协议栈的数据时，固定地从数据发送区读取数据。

步骤S106：求助设备通过无线Mesh网络接入Internet网络与第二通信设备进行数据传输。

在接入点为二类接入点的情况下，求助设备的第一Mesh协议栈模块可以通过二类接入点与Internet网络连接并进行数据传送与接收，由此，用户可通过求助设备的第一Mesh协议栈模块、二类接入点及Internet网络与外界进行通信交流。

在上述实施例的无线通信方法中，在移动通信网络覆盖的区域，用户通过移动通信网络与外界进行通信交流；在移动通信网络未覆盖的区域，用户可通过求助设备与一类接入点内各自多模协议栈模块及相应的Mesh协议栈模块的双栈融合，连接无线Mesh网络与移动通信网络，或通过求助设备与二类接入点连接无线Mesh网络与Internet网络，从而实现用户与外界的通信交流。因此，通过上述实施例的无线通信方法，即使用户处于移动通信网络未覆盖的偏僻地区(例如偏远山区)，也可以确保用户通过移动设备与外界进行可靠的通信交流，进而可以确保当用户遇到危险需要救援时能够及时与外界取得联系以获得救助。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种无线通信系统，包括，第一通信设备、无线路由器、接入点、以及第二通信设备，其特征在于，所述移动通信系统包括：

所述第一通信设备，其通过Mesh网络与所述无线路由器相连接；

所述无线路由器，其通过Mesh网络分别与所述第一通信设备和所述接入点相连接；

所述接入点，其通过Mesh网络与所述无线路由器相连接，并通过移动通信网络或Internet网络与所述第二通信设备相连接；以及

所述第一通信设备，其通过Mesh网络发送信息，并接收所述第二通信设备的响应信息。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述第一通信设备包括第一Mesh协议栈模块及第一多模协议栈模块。

3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于，所述第一通信设备的所述第一Mesh协议栈模块及第一多模协议栈模块形成第一双栈数据通道，所述第一双栈数据通道连接所述第一通信设备与无线Mesh网络。

4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述接入点包括第三Mesh协议栈模块及第三多模协议栈模块，第三Mesh协议栈模块及第三多模协议栈模块形成第三双栈数据通道，所述第三双栈数据通道连接无线Mesh网络与移动通信网络，所述移动通信网络与所述第二通信设备连接。

5.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述接入点包括第四Mesh协议栈模块及第四TCP/IP协议栈模块，所述第四Mesh协议栈模块连接无线Mesh网络与Internet网络，所述Internet网络与所述第二通信设备连接。

6.一种无线通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一通信设备判断是否能够接入移动通信网络；

当能够接入移动通信网络时，所述第一通信设备通过移动通信网络与第二通信设备进行数据传输；

当不能接入移动通信网络时，所述第一通信设备进行无线Mesh网络组网，并通过接入点接入移动通信网络或Internet网络，与第二通信设备进行数据传输。

7. 如权利要求6所述的无线通信方法，其特征在于：所述通过接入点接入移动通信网络或Internet网络与第二通信设备进行数据传输步骤，进一步包括：

触发所述第一通信设备的第一Mesh协议栈模块及第一多模协议栈模块进行双栈融合并建立第一双栈数据通道，触发接入点的第三Mesh协议栈模块及第三多模协议栈模块进行双栈融合并建立第三双栈数据通道，所述第一通信设备通过所述第一双栈数据通道与所述无线Mesh网络进行数据传输，所述无线Mesh网络通过所述第三双栈数据通道与所述移动通信网络进行数据传输，所述移动通信网络与所述第二通信设备进行数据传输；或者

所述第一通信设备通过所述无线Mesh网络接入Internet网络与所述第二通信设备进行数据传输。

8.如权利要求7所述的无线通信方法，其特征在于：所述双栈融合包括以下步骤：

下发双栈融合命令；

各所述多模协议栈模块收到双栈融合命令后，向相应的所述Mesh协议栈模块发送融合请求；

各所述Mesh协议栈模块收到融合请求后，向相应的所述多模协议栈模块回复融合响应，并建立各所述双栈数据通道；及

在各所述双栈数据通道建立后，各所述多模协议栈向相应的所述微控制单元回复双栈融合确认消息。

9.如权利要求7所述的无线通信方法，其特征在于：各所述双栈数据通道中，各所述多模协议栈模块和相应的所述Mesh协议栈模块之间以直接存储器存取方式通过指定地址范围的共享数据区进行数据的传输。

10.如权利要求7所述的无线通信方法，其特征在于：所述第一通信设备通过所述第一双栈数据通道与所述无线Mesh网络进行数据传输包括以下步骤：

所述第一通信设备的第一多模协议栈模块收到上行数据后，通过所述第一双栈数据通道将上行数据发往所述无线Mesh网络；

所述第一通信设备的第一Mesh协议栈模块接收来自所述无线Mesh网络网侧的下行数据，通过所述第一双栈数据通道将下行数据回传给所述第一通信设备的所述第一多模协议栈模块。

11.如权利要求7所述的无线通信方法，其特征在于：所述无线Mesh网络通过第三双栈数据通道与移动通信网络进行数据传输包括以下步骤：

来自所述无线Mesh网络网侧的上行数据通过所述第三双栈数据通道经由第三多模协议栈模块发往移动通信网络；

来自所述移动通信网络的下行数据通过第三双栈数据通道发送至无线Mesh网络。