CN109769274B - 无线组网系统中信道切换的方法、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域，公开了一种无线组网系统中信道切换的方法、设备及可读存储介质，所述方法包括：当节点接收到雷达信息后，节点选择新的第一信道；当节点检测到有与其连接的父节点时，向父节点发送雷达退避处理信息，以通知父节点根据雷达退避处理信息切换到相应的信道上；当节点检测到有与其连接的子节点时，向子节点发送信道切换信息，信道切换信息用于触发子节点切换到第一信道上；最后，节点在预设时间阈值内停止在当前信道上发送数据，并切换到第一信道上。本发明达到了当一个节点接收到雷达信息，相当于所有节点均接收到雷达信息的效果，进而使得整个网络内的节点能够同步执行信道切换，有效地避免了对雷达系统造成干扰的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种无线组网系统中信道切换的方法、设备及可读存储介质。
背景技术
随着无线通信技术的发展，无线设备数量快速增长，人们对于高频段的无线通信设备的需求也越来越高。为了顺应这一需求，各国政府陆续开放了5GHz的免许可频段。然而，5.25GHz～5.35GHz以及5.47GHz～5.725GHz是全球雷达系统的工作频段，因此，为了避免开放的5GHz频段可使用的频率范围恰好落在雷达系统的工作频段，以避免工作在5GHz频段的无线通信设备对雷达系统造成干扰，各国对工作在5GHz频段的无线通信设备的功率、频谱等常规项目均作了要求；此外，还特别增加了对DFS(Dynamic Frequency Selection，动态频率选择)特性的要求。对于支持雷达检测的设备，如果其工作在DFS信道上，要求其能够检测雷达信号，以避免设备的工作信道与雷达信道相冲突。
目前，随着网络覆盖范围越来越大，对组网的方便性等要求也越来越高，而Mesh网络(无线网格网络)基于呈网状分布的众多无线接入点间的相互合作和协同，具有动态自组织、自配置、自维护等突出特点，因而Mesh产品也越来越受欢迎。其中，常见的Mesh组网方式为：以一个节点作为根节点，其它的节点使用WiFi的连接方式连接到根节点，或者连接到其它已经连接到根节点的子孙节点上。此类Mesh组网的拓扑结构都为树状结构。由于5GHz工作在11ac模式下可使用更高的带宽以及更高的编码率，比2.4GHz频段具有更好的性能，因而为了保证子孙节点有足够好的性能，此类Mesh组网通常使用5GHz作为Mesh连接频段。但是，本发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：
根据目前802.11的协议规定，当一个节点检测到雷达信号时，可以通过Beacon帧或者Action帧等方式通知其下接的子节点进行信道迁移，但是并没有协议上的机制可以使该节点通知其父节点进行信道转移。因此，在Mesh组网系统中，当一个节点检测到雷达信号，而与其连接的父节点由于某些原因无法检测到雷达信号时，仅该节点以及其子节点能够进行信道迁移，其父节点却无法同步触发雷达退避处理，导致整个网络内的节点无法同步执行信道迁移，因而难以保证能够避免工作在5GHz频段的Mesh组网系统对雷达系统造成干扰的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种无线组网系统中信道切换的方法、设备及可读存储介质，以解决在Mesh组网系统中，当一个节点检测到雷达信号，而父节点未检测到雷达信号时，导致整个网络内的节点无法同步执行信道迁移的技术问题，以保证能够避免工作在5GHz频段的Mesh组网系统对雷达系统造成干扰的问题，并提高整个网络的雷达检测的灵敏度。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种无线组网系统中信道切换的方法，包括步骤：
S1、当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点根据接收到的所述雷达信息选择新的第一信道；
S2、所述节点检测是否有与其连接的父节点；
S3、当检测到有与所述节点连接的父节点时，向所述父节点发送雷达退避处理信息，以通知所述父节点根据所述雷达退避处理信息切换到相应的信道上；其中，所述雷达退避处理信息为携带有第一信道信息的雷达信息；
S4、所述节点检测是否有与其连接的子节点；
S5、当检测到有与所述节点连接的子节点时，向所述子节点发送信道切换信息；其中，所述信道切换信息用于触发所述子节点通知与所述子节点连接的子孙节点切换到所述第一信道后，所述子节点切换到所述第一信道上；
S6、所述节点在预设时间阈值内停止在当前信道上发送数据，并切换到所述第一信道上。
作为优选方案，在步骤S6之后，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括步骤：
所述节点监测其与所述父节点是否在同一信道上；并在监测到所述节点与所述父节点不在同一信道上时，所述节点切换到所述父节点当前所在的信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接。
作为优选方案，所述节点监测其与所述父节点是否在同一信道上；并在监测到所述节点与所述父节点不在同一信道上时，所述节点切换到所述父节点当前所在的信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接，具体为：
所述节点监测其与所述父节点之间的WiFi链路；
当监测到所述节点和所述父节点之间的WiFi链路断开时，依次监听每一信道上是否有所述父节点发送的Beacon帧；
当监听到第二信道上有所述父节点发送的Beacon帧时，所述节点切换到所述第二信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接；其中，所述第二信道为所述父节点当前所在的信道。
作为优选方案，所述预设的规则为：
(a)如果所述第二信道为非DFS信道，则所述节点在所述第二信道上发包建立与所述父节点的WiFi连接；或
(b)如果所述第二信道为DFS信道，且所述节点支持带雷达检测的Slave模式，则在所述第二信道上执行信道可用性检测；并在检测到所述第二信道为可用信道时，所述节点在所述第二信道上发包建立与所述父节点之间的WiFi连接；或
(c)如果所述第二信道为DFS信道，且所述节点支持不带雷达检测的Slave模式，则在所述第二信道上发包建立与父节点的WiFi连接；或
上述预设的规则(a)、(b)、(c)的任意组合。
作为优选方案，所述当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点根据接收到的所述雷达信息选择新的第一信道，包括：
当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点检测所述雷达信息的来源；
当检测到所述雷达信息为所述节点检测到的雷达信号时，所述节点根据自身的规则选择新的第一信道；
当检测到所述雷达信息为所述子节点发送至所述节点的雷达信息时，所述节点根据所述子节点发送的雷达信息中携带的第三信道信息，判断所述节点当前是否支持第三信道；其中，所述第三信道为所述子节点在接收到雷达信息时选择的信道；
当所述节点当前支持所述第三信道时，选择所述第三信道；
当所述节点当前不支持所述第三信道时，所述节点根据自身的规则选择新的第一信道；其中，所述第三信道与所述第一信道不同。
作为优选方案，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括：
当检测到没有与所述节点连接的父节点时，执行步骤S4。
作为优选方案，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括：
当检测到没有与所述节点连接的子节点时，执行步骤S6。
作为优选方案，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括：
当无线组网系统中的节点在当前信道上首次接收到雷达信息后，所述节点停止在当前信道上接收雷达信息。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种无线组网系统中的节点设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的无线组网系统中信道切换的方法。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述的无线组网系统中信道切换的方法。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种无线组网系统中信道切换的方法、设备及可读存储介质，通过在无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，并在检测到有与所述节点连接的父节点时，向所述父节点发送雷达退避处理信息，以通知所述父节点根据所述雷达退避处理信息切换到相应的信道上，使得当一个节点接收到雷达信息后，与其连接的父节点能够同步接收到雷达信息，并触发雷达退避处理，以进行信道切换，通过这种逐层逆向通知机制，最终能够将雷达信息发送到根节点；同时本发明还在检测到有与所述节点连接的子节点时，向所述子节点发送信道切换信息，以通知与所述子节点连接的子孙节点切换到所述第一信道上，通过这种顺向逐级通知机制，可以达到当一个节点接收到信道切换信息时，整个子节点及其子孙节点均同步切换信道的效果。本发明通过逐层逆向通知机制以及顺向逐级通知机制的配合，使得不在一条链路上的节点，由于根节点接收到子节点发送的雷达信息而被通知进行信道切换，从而达到了当一个节点接收到雷达信息，相当于所有节点均接收到雷达信息的效果，进而使得整个网络内的节点能够同步执行信道切换，因此，有效地避免了工作在5GHz频段的Mesh组网系统对雷达系统造成干扰的问题；此外，本发明通过逐层逆向通知机制以及顺向逐级通知机制的配合，达到雷达信号检测的协同处理，实现了无线组网系统中雷达检测一体化，因此，大大提高整个雷达检测的灵敏度。
附图说明
图1是本发明其中一实施例提供的无线组网系统中信道切换的方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例提供的无线组网系统中信道切换的方法的流程示意图；
图3本发明其中一实施例提供的无线组网系统的结构示意图；
图4本发明其中一实施例提供的无线组网系统中的节点设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明一实施例提供的无线组网系统中信道切换的方法的流程示意图；
本实施例提供的所述无线组网系统中信道切换的方法，包括以下步骤：
S1、当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点根据接收到的所述雷达信息选择新的第一信道；
其中，本发明实施例定义了网络节点中接收到的雷达信息的来源为两个；其中一个为所述节点自身检测到雷达信号，另外一个为与所述节点连接的子节点发送给所述节点的雷达信息。
因此，本实施例中为了避免多个节点同时检测到雷达信号而互相通知，导致短时间内一个节点有多个雷达信息的重复处理，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括：
当无线组网系统中的节点在当前信道上首次接收到雷达信息后，所述节点停止在当前信道上接收雷达信息。
具体地，任意一个最先达到节点的雷达信息都能被所述节点接收，且所述节点会根据所述雷达信息进行相应的处理。可以理解的，当所述节点在当前信道上首次接收到雷达信息后，所述节点在进行相应的处理之前，会立即关闭雷达检测，即后续所述节点接收到自身检测到的雷达信号或接收到与所述节点连接的子节点发送给所述节点的雷达信息，均被所述节点屏蔽掉，并不进行任何处理，直到所述节点切换到了新的信道上，才开启雷达检测，并接收雷达信息。
在步骤S1中，所述当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点根据接收到的所述雷达信息选择新的第一信道，包括：
S11、当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点检测所述雷达信息的来源；
S12、当检测到所述雷达信息为所述节点检测到的雷达信号时，所述节点根据自身的规则选择新的第一信道；
S13、当检测到所述雷达信息为所述子节点发送至所述节点的雷达信息时，所述节点根据所述子节点发送的雷达信息中携带的第三信道信息，判断所述节点当前是否支持第三信道；其中，所述第三信道为所述子节点在接收到雷达信息时选择的信道；
S14、当所述节点当前支持所述第三信道时，选择所述第三信道；
S15、当所述节点当前不支持所述第三信道时，所述节点根据自身的规则选择新的第一信道；其中，所述第三信道与所述第一信道不同。
可以理解的，对于所述子节点而言，所述节点是与所述子节点连接的上一级的节点，即所述节点为所述子节点的父节点。当所述子节点接收到雷达信息时，会根据接收到的所述雷达信息选择一个新的信道，如第三信道，并将携带有第三信道信息的雷达信息发送给所述节点，因此，所述节点接收到所述子节点发送的雷达信息中携带有第三信道信息，且所述第三信道为所述子节点在接收到雷达信后选择的信道。另外，由于节点之间支持的信道集有所差异，例如不同国家之间支持的信道有差异，同一地区的不同场景下(室内、室外)可能也存在差异，因此，当节点检测到所述雷达信息为所述子节点发送至所述节点的雷达信息时，所述节点需要根据所述雷达信息中携带的第三信道信息选择相应的信道；具体地，当所述节点当前支持第三信道时，所述节点优先选择所述第三信道，当所述节点当前不支持第三信道时，所述节点需要选择一个其支持的新的信道。
S2、所述节点检测是否有与其连接的父节点；
S3、当检测到有与所述节点连接的父节点时，向所述父节点发送雷达退避处理信息，以通知所述父节点根据所述雷达退避处理信息切换到相应的信道上；其中，所述雷达退避处理信息为携带有第一信道信息的雷达信息；
需要说明的是，当所述父节点接收到所述雷达退避处理信息(携带有第一信道信息的雷达信息)，且接收到的所述雷达信息为所述父节点在当前信道上首次接收到的雷达信息时，所述父节点根据所述雷达信息选择一个新的信道。具体地，所述父节点判断当前是否支持所述第一信道；当所述父节点当前支持所述第一信道时，所述父节点选择所述第一信道；当所述父节点当前不支持所述第一信道时，所述父节点根据自身的规则选择一个其支持的新的信道。接着，所述父节点检测是否有与其连接的上一级的节点，即其父节点，并根据检测的结果进行相应的处理；接着，所述父节点检测是否有与其连接的下一级的节点，即其子节点，并根据检测结果进行相应的处理。可以理解的，所述父节点为所述无线组网系统中的其中一个节点，所述父节点接收到与其连接的节点发送的雷达退避处理信息，即所述父节点接收到了雷达信息，因此，所述父节点能够执行步骤S1-S6。
如图2所示，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括步骤：
S3’、当检测到没有与所述节点连接的父节点时，执行步骤S4。
S4、所述节点检测是否有与其连接的子节点；
S5、当检测到有与所述节点连接的子节点时，向所述子节点发送信道切换信息；其中，所述信道切换信息用于触发所述子节点通知与所述子节点连接的子孙节点切换到所述第一信道后，所述子节点切换到所述第一信道上；
具体地，所述子孙节点为连接在所述子节点上的下一级的节点；当所述子节点接收到所述节点发送的信道切换信息后，所述子节点检测是否有与其连接的子孙节点；当检测到有与所述子节点连接的子孙节点时，所述子节点向所述子孙节点发送所述信道切换信息，以通知所述子孙节点切换到所述第一信道上，然后所述子节点切换到所述第一信道上；当检测到没有与所述子节点连接的子孙节点时，所述子节点直接切换到所述第一信道上。
如图2所示，在本发明实施例中，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括步骤：
S5’、当检测到没有与所述节点连接的子节点时，执行步骤S6。
S6、所述节点在预设时间阈值内停止在当前信道上发送数据，并切换到所述第一信道上。
在本发明实施例中，通过在无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，并在检测到有与所述节点连接的父节点时，向所述父节点发送雷达退避处理信息，以通知所述父节点根据所述雷达退避处理信息切换到相应的信道上，使得当一个节点接收到雷达信息后，与其连接的父节点能够同步接收到雷达信息，并触发雷达退避处理，以进行信道切换，通过这种逐层逆向通知机制，最终能够将雷达信息发送到根节点；同时本发明还在检测到有与所述节点连接的子节点时，向所述子节点发送信道切换信息，以通知与所述子节点连接的子孙节点切换到所述第一信道上，通过这种顺向逐级通知机制，可以达到当一个节点接收到信道切换信息时，整个子节点及其子孙节点均同步切换信道的效果。本发明通过逐层逆向通知机制以及顺向逐级通知机制的配合，使得不在一条链路上的节点，由于根节点接收到子节点发送的雷达信息而被通知进行信道切换，从而达到了当一个节点接收到雷达信息，相当于所有节点均接收到雷达信息的效果，进而使得整个网络内的节点能够同步执行信道切换，因此，有效地避免了工作在5GHz频段的Mesh组网系统对雷达系统造成干扰的问题；此外，本发明通过逐层逆向通知机制以及顺向逐级通知机制的配合，达到雷达信号检测的协同处理，实现了无线组网系统中雷达检测一体化，因此，大大提高整个雷达检测的灵敏度。
在本发明实施例中，在实施步骤S6之后，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括步骤：
S7、所述节点监测其与所述父节点是否在同一信道上；并在监测到所述节点与所述父节点不在同一信道上时，所述节点切换到所述父节点当前所在的信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接。
具体地，在步骤S7中，所述节点监测其与所述父节点是否在同一信道上；并在监测到所述节点与所述父节点不在同一信道上时，所述节点切换到所述父节点当前所在的信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接，具体为：
所述节点监测其与所述父节点之间的WiFi链路；
当监测到所述节点和所述父节点之间的WiFi链路断开时，依次监听每一信道上是否有所述父节点发送的Beacon帧；
当监听到第二信道上有所述父节点发送的Beacon帧时，所述节点切换到所述第二信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接；其中，所述第二信道为所述父节点当前所在的信道。
具体地，所述预设的规则为：
(a)如果所述第二信道为非DFS信道，则所述节点在所述第二信道上发包建立与所述父节点的WiFi连接；或
(b)如果所述第二信道为DFS信道，且所述节点支持带雷达检测的Slave模式，则在所述第二信道上执行信道可用性检测；并在检测到所述第二信道为可用信道时，所述节点在所述第二信道上发包建立与所述父节点之间的WiFi连接；或
(c)如果所述第二信道为DFS信道，且所述节点支持不带雷达检测的Slave模式，则在所述第二信道上发包建立与父节点的WiFi连接；或
上述预设的规则(a)、(b)、(c)的任意组合。
在本发明实施例中，通过子节点监测与其父节点之间的WiFi链路的连接情况，并在监测到子节点和其父节点之间的WiFi链路断开时，通过依次监听每一信道上是否有其父节点发送的Beacon帧，使得子节点能够找到其父节点当前所在的信道，并切换到父节点当前所在的信道上，从而有效地避免了由于子节点检测到雷达信号而父节点未检测到雷达信号时，导致整个网络被分割的问题，进而实现快速合并分割的网络为完整网络，因此，提高了网络的完整性以及稳定性。
为了便于说明，下面结合图3描述发明提供的无线组网系统中信道切换的方法。
参见图3，为本发明实施例中提供的一种无线组网系统的结构示意图。所述无线组网系统为树状拓扑结构，所述无线组网系统中的任意两个节点之间只有唯一的一条连接路径。如图3所示，M1为根节点，一般根节点作为整个Mesh网络的网络接入点；M2、M3为M1的子节点，M5、M6为M2的子节点，M7、M8为M3的子节点，图中虚线表示WiFi链路。对于根节点，由于根节点无需通过WiFi连接其它的节点，因此所述根节点只工作在Master模式；而其他子节点由于需要通过WiFi连接其它的节点，因此其他子节点必须要工作在Slave模式；同时，由于其他子节点还需要提供给其它节点或者提供给用户接入的接口，因此其他子节点也必须工作在Master模式，可以理解的，除根节点外的其它的节点均需要同时工作在Slave模式和Master模式。其中，需要说明的是，所述Master模式表示提供WiFi接入能力的模式，可以理解为路由；所述Slave模式表示接入Master模式的模式，可以理解为网卡。下面根据无线组网系统中的节点接收到雷达信息的情况，详细描述无线组网系统中信道切换的方法：
如图3所示，M1为根节点，假设所述无线组网系统中各节点当前均工作在DFS信道C1上；
在一种具体实施方式中，当根节点M1接收到雷达信息，其他节点均没有接收到雷达信息，且其他节点均正常执行信道跟随时，所述无线组网系统中信道切换的方法的具体过程如下：
(1)节点M1接收到雷达信息后，关闭雷达检测，以停止在当前信道C1上接收雷达信息；节点M1检测所述雷达信息的来源，并在检测到所述雷达信息为节点M1自身检测到的雷达信号时，节点M1根据自身的规则选择一个新的信道C2；接着，节点M1检测到没有与其连接的父节点；接着，节点M1检测到有与其连接的子节点M2，M3时，节点M1分别向节点M2，M3发送信道切换信息，然后在预设时间阈值内停止在当前信道C1上发送数据，并切换到信道C2上；
(2)节点M2接收到节点M1发送的信道切换信息后，分别通知与其连接的子节点M4，M5切换到信道C2上，然后节点M2才切换到信道C2上；同理，节点M3接收到节点M1发送的信道切换信息后，分别通知与其连接的子节点M6，M7切换到信道C2上，然后节点M3才切换到信道C2上；
(3)由于节点M4，M5，M6，M7均没有下接节点，因此，节点M4，M5，接收到节点M2的通知后，切换到信道C2上；节点M6，M7接收到节点M3的通知后，切换到信道C2上。
至此，所述无线组网系统中的所有节点均切换到同一信道上，整个网络拓扑完成信道切换并保持整个网络的连接完整。
在另一种具体实施方式中，当根节点M1接收到雷达信息，其他节点均没有接收到雷达信息，且至少有某一节点未执行信道跟随时，所述无线组网系统中信道切换的方法的具体过程如下：
(1)节点M1接收到雷达信息后，关闭雷达检测，以停止在当前信道C1上接收雷达信息；节点M1检测所述雷达信息的来源，并在检测到所述雷达信息为节点M1自身检测到的雷达信号时，节点M1根据自身的规则选择一个新的信道C2；接着，节点M1检测到没有与其连接的父节点；接着，节点M1检测到有与其连接的子节点M2，M3时，节点M1分别向节点M2，M3发送信道切换信息，然后在预设时间阈值内停止在当前信道C1上发送数据，并切换到信道C2上；此时，假设由于某些原因使得节点M3未收到信道切换信息；
(2)节点M2接收到节点M1发送的信道切换信息后，分别通知与其连接的子节点M4，M5切换到信道C2上，然后节点M2才切换到信道C2上；
(3)由于节点M4，M5均没有下接节点，因此，节点M4，M5接收到节点M2的通知后，切换到信道C2上；
(4)至此，整个网络的信道工作情况为：节点M1，M2，M4，M5同步切换到同一信道C2上，并保持网络连接；节点M3，M6，M7仍工作在原来的信道C1上；
(5)由于节点M3与其父节点M1不在同一信道上，因此，节点M3监测到其与节点M1之间的WiFi链路断开，然后依次监听每一信道上是否有节点M1发送的Beacon帧；当监听到信道C2上有节点M1发送的Beacon帧时，节点M3从信道C1切换到信道C2上，并根据预设的规则建立与节点M1的连接。
(6)由于M3从信道C1切换到信道C2上，节点M3与其子节点M6，M7不在同一信道上，因此，节点M6监测到其与父节点M3之间的WiFi链路断开，然后依次监听每一信道上是否有子节点M3发送的Beacon帧；当监听到信道C2上有节点M3发送的Beacon帧时，节点M6从信道C1切换到信道C2上，并根据预设的规则建立与节点M3的连接；同理，节点M7监测到其与父节点M3之间的WiFi链路断开，然后依次监听每一信道上是否有子节点M3发送的Beacon帧；当监听到信道C2上有节点M3发送的Beacon帧时，节点M7从信道C1切换到信道C2上，并根据预设的规则建立与节点M3的连接。
至此，所述无线组网系统中的所有节点均切换到同一信道上，整个网络拓扑完成信道切换并保持整个网络的连接完整。
在又一种具体实施方式中，当在所述无线组网系统中，仅一个子节点接收到雷达信息时，所述无线组网系统中信道切换的方法的具体过程如下：
假设仅节点M2接收到雷达信息，则：
(1)节点M2接收到雷达信息后，关闭雷达检测，以停止在当前信道C1上接收雷达信息；节点M2检测所述雷达信息的来源，并在检测到所述雷达信息为节点M2自身检测到的雷达信号时，节点M2根据自身的规则选择一个新的信道C2；接着，节点M2检测到有与其连接的父节点M1时，向节点M1发送雷达退避处理信息，以通知节点M1根据接收到的雷达退避处理信息切换到相应的信道上；其中，该处的雷达退避处理信息为携带有信道C2信息的雷达信息；接着，节点M2检测到有与其连接的子节点M4，M5时，节点M2分别向节点M4，M5发送信道切换信息，然后在预设时间阈值内停止在当前信道C1上发送数据，并切换到新的信道C2上；
(2)由于节点M4，M5均没有下接节点，因此，节点M4，M5接收到节点M2发送信道切换信息后，切换到信道C2上；
(3)节点M1接收到节点M2发送的雷达退避处理信息(携带有信道C2信息的雷达信息)后，关闭雷达检测，以停止在当前信道C1上接收雷达信息；节点M1检测其接收到的雷达信息的来源，并在检测到其接收到的雷达信息为节点M2发送给节点M1的雷达信息时，节点M1根据该雷达信息中携带的信道C2信息，判断节点M1当前是否支持信道C2；假设节点M1当前支持信道C2，则节点M1选择信道C2；接着，节点M1检测到没有与其连接的父节点；接着，节点M1检测到有与其连接的子节点M2，M3时，分别向节点M2，M3发送信道切换信息，然后在预设时间阈值内停止在当前信道C1上发送数据，并切换到新的信道C2上；
(4)由于节点M2已经处于信道切换的过程或者已经从信道C1切换到信道C2上，因此，节点M2不处理节点M1发送的信道切换信息；节点M3接收到节点M1发送的信道切换信息后，分别通知与其连接的子节点M6，M7切换到信道C2，然后节点M3才切换到信道C2上；
(5)由于节点M6，M7均没有下接节点，因此，节点M6，M7接收到节点M3的通知后，切换到信道C2上；
至此，所述无线组网系统中的所有节点均切换到同一信道上，整个网络拓扑完成信道切换并保持整个网络的连接完整。
在又一种具体实施方式中，当多个节点同时检测到雷达信息时，所述无线组网系统中信道切换的方法的具体过程如下：
假设节点M1，M2，M7均同时检测到雷达信息，且每个节点自身检测到雷达信息均先于其子节点发送到其的雷达信息，则：
(1)节点M1接收到雷达信息后，关闭雷达检测，以停止在当前信道C1上接收雷达信息；节点M1检测所述雷达信息的来源，并在检测到所述雷达信息为节点M1自身检测到的雷达信号时，节点M1根据自身的规则选择一个新的信道C2；接着，节点M1检测到没有与其连接的父节点，但检测到有与其连接的子节点M2，M3时，节点M1向节点M2，M3发送信道切换信息，然后节点M1在预设时间阈值内停止在当前信道C1上发送数据，并切换到新的信道C2上；
(2)节点M2接收到雷达信息后，关闭雷达检测，以停止在当前信道C1上接收雷达信息；节点M2检测所述雷达信息的来源，并在检测到所述雷达信息为节点M2自身检测到的雷达信号时，节点M2根据自身的规则选择一个新的信道C3；接着，节点M2检测到有与其连接的父节点M1时，向节点M1发送雷达退避处理信息，以通知节点M1根据接收到的雷达退避处理信息切换到相应的信道上；其中，该处的雷达退避处理信息为携带有信道C3信息的雷达信息；接着，节点M2检测到有与其连接的子节点M4，M5时，节点M2分别向节点M4，M5发送信道切换信息，然后节点M2在预设时间阈值内停止在当前信道C1上发送数据，并切换到新的信道C3上；其中，由于节点M1最先接收到雷达信息为自身检测到的雷达信息，并且在接收到自身检测到的雷达信息后，已关闭雷达检测，因此，节点M1不处理节点M2发送的雷达退避处理信息；
(3)节点M7接收到雷达信息后，关闭雷达检测，以停止在当前信道C1上接收雷达信息；节点M7检测所述雷达信息的来源，并在检测到所述雷达信息为节点M7自身检测到的雷达信号时，节点M7根据自身的规则选择一个新的信道C4；接着，节点M7检测到有与其连接的父节点M3时，向节点M3发送雷达退避处理信息，以通知节点M3根据接收到的雷达退避处理信息切换到相应的信道上，其中，该处的雷达退避处理信息为携带有信道C4信息的雷达信息；接着，节点M7检测到没有与其连接的子节点，然后节点M7在预设时间阈值内停止在当前信道C1上发送数据，并切换到新的信道C4上；
(4)节点M3可能最先接收到节点M1发送的信道切换信息，也可能最先收到节点M7发送的雷达退避处理信息(携带有信道C4信息的雷达信息)。假设节点M3最先接收到节点M7发送的雷达退避处理信息，则节点M3接收到节点M7发送的雷达退避处理信息后，关闭雷达检测，以停止在当前信道C1上接收雷达信息；节点M3检测其接收到的雷达信息的来源，并在检测到其接收到的雷达信息为节点M7发送给节点M3的雷达信息时，节点M3根据该雷达信息中携带的信道C4信息，判断节点M3当前是否支持信道C4；假设节点M3当前支持信道C4，则节点M3选择信道C4；接着，节点M3检测到有与其连接的父节点M1时，向节点M1发送雷达退避处理信息，以通知节点M1根据接收到的雷达退避处理信息切换到相应的信道上，其中，该处的雷达退避处理信息为携带有信道C4信息的雷达信息；接着，节点M3检测到有与其连接的子节点M6，M7时，分别向节点M6，M7发送信道切换信息，然后在预设时间阈值内停止在当前信道C1上发送数据，并切换到新的信道C4上；其中，由于节点M1最先接收到雷达信息均为自身检测到的雷达信息，并且在接收到自身检测到的雷达信息后，已关闭雷达检测，因此，节点M1不再处理节点M3发送的发送雷达退避处理信息；另外，由于节点M7已经处于信道切换的过程或者已经从信道C1切换到信道C4上，因此，节点M7不处理节点M3发送的信道切换信息；
(5)由于节点M6没有下接节点，因此，节点M6接收到节点M3发送的信道切换信息后，切换到信道C4上；
(6)由于节点M4，M5没有下接节点，因此，节点M4，M5接收到节点M2发送的信道切换信息后，切换到信道C3上；
(7)至此，信道切换完成，整个网络的信道工作情况为：节点M1工作在信道C2上；节点M2，M4，M5工作在信道C3上；节点M3，M6，M7工作在C4上，假设信道C2，信道C3，信道C4是不同的信道；
(8)由于节点M2与其父节点M1不在同一信道上，因此，节点M2监测到其父节点M1之间的WiFi链路断开，然后依次监听每一信道上是否有节点M1发送的Beacon帧；当监听到信道C2上有节点M1发送的Beacon帧时，节点M2从信道C3切换到信道C2上，并根据预设的规则建立与节点M1的连接；同理，由于节点M3与其父节点M1不在同一信道上，节点M3监测到其父节点M1之间的WiFi链路断开，然后依次监听每一信道上是否有节点M1发送的Beacon帧；当监听到信道C2上有节点M1发送的Beacon帧时，节点M2从信道C4切换到信道C2上，并根据预设的规则建立与节点M1的连接；
(9)由于节点M2从信道C3切换到信道C2上，节点M2与其子节点M4，M5不在同一信道上，因此，节点M4，M5监测到其父节点M2之间的WiFi链路断开，然后依次监听每一信道上是否有节点M2发送的Beacon帧；当监听到信道C2上有节点M2发送的Beacon帧时，节点M4，M5从信道C3切换到信道C2上，并根据预设的规则建立与节点M2的连接；同理，由于节点M3从信道C4切换到信道C2上，节点M3与其子节点M6，M7不在同一信道上，因此，节点M6，M7监测到其父节点M3之间的WiFi链路断开，然后依次监听每一信道上是否有节点M3发送的Beacon帧；当监听到信道C2上有节点M3发送的Beacon帧时，节点M6，M7从信道C4切换到信道C2上，并根据预设的规则建立与节点M3的连接；
至此，所述无线组网系统中的所有节点均切换到同一信道上，整个网络拓扑完成信道切换并保持整个网络的连接完整。
如图4所示，为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种无线组网系统中的节点设备10，其包括：
至少一个处理器11，存储器12，至少一个网络接口13或者其他用户接口14，至少一个通信总线15；所述通信总线15用于实现这些组件之间的连接通信。其中，所述用户接口14可选的可以包括USB接口以及其他标准接口、有线接口。所述网络接口13可选的可以包括Wi-Fi接口以及其他无线接口。
在一些实施方式中，所述存储器12存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集:
操作系统121，包含各种系统程序，如电池管理系统等等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务；
计算机程序122。
具体地，所述处理器11用于调用所述存储器12中存储的所述计算机程序122，执行上述实施例所述的无线组网系统中信道切换的方法，例如图1所示的步骤S1。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器12中，并由所述处理器11执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述无线组网系统中的节点设备中的执行过程。所述无线组网系统中的节点设备可包括，但不仅限于，所述处理器11和存储器12。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是无线组网系统中的节点设备的示例，并不构成对无线组网系统中的节点设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述无线组网系统中的节点设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器11是所述无线组网系统中的节点设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个无线组网系统中的节点设备的各个部分。
所述存储器12可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器11通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述无线组网系统中的节点设备的各种功能。所述存储器12可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器12可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述无线组网系统中的节点设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
综上，本发明实施例提供的一种无线组网系统中信道切换的方法、设备及可读存储介质，通过在无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，并在检测到有与所述节点连接的父节点时，向所述父节点发送雷达退避处理信息，以通知所述父节点根据所述雷达退避处理信息切换到相应的信道上，使得当一个节点接收到雷达信息后，与其连接的父节点能够同步接收到雷达信息，并触发雷达退避处理，以进行信道切换，通过这种逐层逆向通知机制，最终能够将雷达信息发送到根节点；同时本发明还在检测到有与所述节点连接的子节点时，向所述子节点发送信道切换信息，以通知与所述子节点连接的子孙节点切换到所述第一信道上，通过这种顺向逐级通知机制，可以达到当一个节点接收到信道切换信息时，整个子节点及其子孙节点均同步切换信道的效果。本发明通过逐层逆向通知机制以及顺向逐级通知机制的配合，使得不在一条链路上的节点，由于根节点接收到子节点发送的雷达信息而被通知进行信道切换，从而达到了当一个节点接收到雷达信息，相当于所有节点均接收到雷达信息的效果，进而使得整个网络内的节点能够同步执行信道切换，因此，有效地避免了工作在5GHz频段的Mesh组网系统对雷达系统造成干扰的问题；此外，本发明通过逐层逆向通知机制以及顺向逐级通知机制的配合，达到雷达信号检测的协同处理，实现了无线组网系统中雷达检测一体化，因此，大大提高整个雷达检测的灵敏度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无线组网系统中信道切换的方法，其特征在于，包括步骤：
S1、当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点根据接收到的所述雷达信息选择新的第一信道；
S2、所述节点检测是否有与其连接的父节点；
S3、当检测到有与所述节点连接的父节点时，向所述父节点发送雷达退避处理信息，以通知所述父节点根据所述雷达退避处理信息切换到相应的信道上；其中，所述雷达退避处理信息为携带有第一信道信息的雷达信息；
S4、所述节点检测是否有与其连接的子节点；
S5、当检测到有与所述节点连接的子节点时，向所述子节点发送信道切换信息；其中，所述信道切换信息用于触发所述子节点通知与所述子节点连接的子孙节点切换到所述第一信道后，所述子节点切换到所述第一信道上；
S6、所述节点在预设时间阈值内停止在当前信道上发送数据，并切换到所述第一信道上。
2.如权利要求1所述的无线组网系统中信道切换的方法，其特征在于，在步骤S6之后，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括步骤：
所述节点监测其与所述父节点是否在同一信道上；并在监测到所述节点与所述父节点不在同一信道上时，所述节点切换到所述父节点当前所在的信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接。
3.如权利要求2所述的无线组网系统中信道切换的方法，其特征在于，所述节点监测其与所述父节点是否在同一信道上；并在监测到所述节点与所述父节点不在同一信道上时，所述节点切换到所述父节点当前所在的信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接，具体为：
所述节点监测其与所述父节点之间的WiFi链路；
当监测到所述节点和所述父节点之间的WiFi链路断开时，依次监听每一信道上是否有所述父节点发送的Beacon帧；
当监听到第二信道上有所述父节点发送的Beacon帧时，所述节点切换到所述第二信道上，并根据预设的规则建立与所述父节点的连接；其中，所述第二信道为所述父节点当前所在的信道。
4.如权利要求3所述的无线组网系统中信道切换的方法，其特征在于，所述预设的规则为：
(a)如果所述第二信道为非DFS信道，则所述节点在所述第二信道上发包建立与所述父节点的WiFi连接；或
(b)如果所述第二信道为DFS信道，且所述节点支持带雷达检测的Slave模式，则在所述第二信道上执行信道可用性检测；并在检测到所述第二信道为可用信道时，所述节点在所述第二信道上发包建立与所述父节点之间的WiFi连接；或
(c)如果所述第二信道为DFS信道，且所述节点支持不带雷达检测的Slave模式，则在所述第二信道上发包建立与父节点的WiFi连接；或
上述预设的规则(a)、(b)、(c)的任意组合。
5.如权利要求1所述的无线组网系统中信道切换的方法，其特征在于，所述当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点根据接收到的所述雷达信息选择新的第一信道，包括：
当无线组网系统中的节点接收到雷达信息后，所述节点检测所述雷达信息的来源；
当检测到所述雷达信息为所述节点检测到的雷达信号时，所述节点根据自身的规则选择新的第一信道；
当检测到所述雷达信息为所述子节点发送至所述节点的雷达信息时，所述节点根据所述子节点发送的雷达信息中携带的第三信道信息，判断所述节点当前是否支持第三信道；其中，所述第三信道为所述子节点在接收到雷达信息时选择的信道；
当所述节点当前支持所述第三信道时，选择所述第三信道；
当所述节点当前不支持所述第三信道时，所述节点根据自身的规则选择新的第一信道；其中，所述第三信道与所述第一信道不同。
6.如权利要求1所述的无线组网系统中信道切换的方法，其特征在于，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括：
当检测到没有与所述节点连接的父节点时，执行步骤S4。
7.如权利要求6所述的无线组网系统中信道切换的方法，其特征在于，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括：
当检测到没有与所述节点连接的子节点时，执行步骤S6。
8.如权利要求1-7任一项所述的无线组网系统中信道切换的方法，其特征在于，所述无线组网系统中信道切换的方法，还包括：
当无线组网系统中的节点在当前信道上首次接收到雷达信息后，所述节点停止在当前信道上接收雷达信息。
9.一种无线组网系统中的节点设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的无线组网系统中信道切换的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至8中任意一项所述的无线组网系统中信道切换的方法。
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