CN110191029A - 一种基于有线和无线的混合双模组网方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于有线和无线的混合双模组网方法，应用于有线网络模式和无线网络模式的双模通信网络，双模通信网络为树状网络结构，双模通信网络为树状网络结构，包括多个节点，节点包括一个主节点和多个接入从节点，多个从节点和主节点通信均支持有线和无线两种通信模式。本发明提出的一种有线和无线的混合双模组网方法具有抗干扰和抗噪声能力强、通信可靠、稳定等特点，这种有线和无线的混合双模组网方法，无需额外布线，不受墙壁等建筑物阻挡，不受金属外壳屏蔽的影响，较好地解决了无线网络存在的覆盖死角以及有线网络无法覆盖的通信盲点等问题。

Description

一种基于有线和无线的混合双模组网方法
技术领域
本发明涉及网络组网方法技术领域，尤其涉及一种基于有线和无线的混合双模组网方法。
背景技术
传统的混合网络结构中，有线和无线网络仍然是完成各自的组网，组网结构比较单一，未能形成有机整体。有线通信技术依靠有线介质，抗干扰能力强、传输可靠性高，无线通信技术不受有线介质影响，可灵活规划通信网络，将两种通信方式结合可以弥补各自的缺点，提升网络覆盖能力。但是，有线通信与无线通信网络的技术机制相对独立，未能形成有机整体，仍存在覆盖能力与网络冗余能力不足等问题。现有技术中，有线与无线混合的通信方式组网结构单一，需各自完成组网，由于各自的组网效率不同，导致有线和无线混合双模的组网速度相对较慢、效率低。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种基于有线和无线的混合双模组网方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
根据本发明的一个方面，提供一种基于有线和无线的混合双模组网方法，应用于有线网络模式和无线网络模式的双模通信网络，所述双模通信网络为树状网络结构，包括多个节点，所述节点包括一个主节点和多个接入从节点，多个所述从节点和主节点通信均支持有线和无线两种通信模式，具体包括以下步骤：
S1.所述主节点上电后，通过有线网络和无线网络同时对外发送中央信标帧，启动组网，发起组网命令；
S2.收到中央信标信号的从节点在有线网络与无线网络之间进行选择通信信道和组网路径，并发送关联请求信息，请求加入网络；
S3.所述主节点接收到该从节点请求加入网络的数据参数，若所述主节点拒绝该从节点加入网络，则转向步骤S2,若确认并允许该从节点加入网络，并将该从节点的网络数据信息告知给该从节点，完成组网；
S4.所述从节点完成组网后，主节点利用已经建立的通信信道让新入网的所述从节点继续发送信标信号，启动所述从节点周围的从节点发起入网关联请求，选择有线网络或无线网络加入所述双模通信网络，并选择相关的通信信道，发送关联请求信息，请求加入网络；
S5.所述从节点接收到该周围的所述从节点请求加入网络的数据参数，转发给所述主节点，若所述主节点拒绝该周围的所述从节点加入网络，则转到步骤S4，若所述主节点确认并允许周围的所述从节点加入网络，并将周围的所述从节点的网络数据信息告知给周围的所述从节点，完成组网；
S6.判断距离所述主节点最远的最高层级的从节点是否加入网络，若否，则重复步骤S4到S5，若是则结束。
在一些实施方式中：在步骤S2中，所述从节点根据其与主节点的通信数据质量，确定是选择采用有线信道还是无线信道进行组网；在步骤S4中，周围的所述从节点根据其与所述从节点的通信数据质量，确定是选择采用有线信道还是无线信道进行组网。
在一些实施方式中：在步骤S3中，根据数据参数来判明数据来源，所述数据参数包括传输协议、MAC地址、节点信息；根据判明的数据来源主节点被明确通信信道以及组网路径。
在一些实施方式中：所述网络数据信息包括从节点的入网结果、节点标识、节点类型、网络层级。
在一些实施方式中：所述通信数据质量是指获取所述两个通信节点之间的所有通信路径，并通过比对通信参数筛选出通信质量最优的、路径最短的通信路径。
在一些实施方式中：所述通信参数包括通信成功率、载荷传输速率以及信噪比，根据所述通信成功率、所述载荷传输速率及所述信噪比在信道衡量对比中所占的比重为其赋予不同的权值，根据所述权值对所述通信成功率、所述载荷传输速率及所述信噪比求取加权平均数。
在一些实施方式中：所述通信参数包括获取并对比所有通信路径中两个节点之间通信信噪比和信号强度，根据所述信噪比及所述信号强度的评估对比出所述所有通信路径的通信质量，筛选出通信质量最优的通信路径。
在一些实施方式中：所述通信参数包括获取并比对在预定时间间隔内所述所有通信路径中两个节点之间通信报文收发信息长短；根据所述报文收发信息长短筛选出通信质量最优的通信路径。
本发明的有益效果是：与传统的混合网络组网方式相比，本发明提出的一种有线和无线的混合双模组网方法具有抗干扰和抗噪声能力强、通信可靠、稳定等特点。这种有线和无线的混合双模组网方法，无需额外布线，不受墙壁等建筑物阻挡，不受金属外壳屏蔽的影响，较好地解决了无线网络存在的覆盖死角、以及有线网络无法覆盖的通信盲点等问题；实际工作时，该方案可以自动完成组网，每个节点既是有线网络，又是无线网络的节点，可以互相成为中继点，是采用有线技术还是无线技术，会根据现场实际情况自动选择最佳组网技术及路径，即自动组网，保障了每个节点不论处于何种环境，都可以建立良好稳定的网络连接。
附图说明
图1是本发明一种基于有线和无线的混合双模组网方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图说明，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，提供一种基于有线和无线的混合双模组网方法，应用于有线网络模式和无线网络模式的双模通信网络，双模通信网络为树状网络结构，包括多个节点，该节点包括一个主节点和多个接入从节点，多个从节点和主节点通信均支持有线和无线两种通信模式，具体包括以下步骤：S1.主节点上电后，通过有线网络和无线网络同时对外发送中央信标帧，启动组网，发起组网命令；S2.收到中央信标信号的从节点在有线网络与无线网络之间进行选择通信信道和组网路径，并发送关联请求信息，请求加入网络；S3.主节点接收到该从节点请求加入网络的数据参数，若主节点拒绝该从节点加入网络，则转向步骤S2,若确认并允许该从节点加入网络，并将该从节点的网络数据信息告知给该从节点，完成组网；S4.从节点完成组网后，主节点利用已经建立的通信信道让新入网的从节点继续发送信标信号，启动从节点周围的从节点发起入网关联请求，选择有线网络或无线网络加入双模通信网络，并选择相关的通信信道，发送关联请求信息，请求加入网络；S5.从节点接收到该周围的从节点请求加入网络的数据参数，转发给主节点，若主节点拒绝该周围的从节点加入网络，则转到步骤S4，若主节点确认并允许周围的从节点加入网络，并将周围的从节点的网络数据信息告知给周围的从节点，完成组网；S6.判断距离所述主节点最远的最高层级的从节点是否加入网络，若否，则重复步骤S4到S5，若是则结束。
其中，在步骤S2中，从节点根据其与主节点的通信数据质量，确定是选择采用有线信道还是无线信道进行组网；在步骤S4中，周围的从节点根据其与从节点的通信数据质量，确定是选择采用有线信道还是无线信道进行组网。
其中，在步骤S3中，根据数据参数来判明数据来源，数据参数包括传输协议、MAC地址、节点信息；根据判明的数据来源主节点被明确通信信道以及组网路径。
其中，网络数据信息包括从节点的入网结果、节点标识、节点类型、网络层级。
其中，通信数据质量是指获取两个通信节点之间的所有通信路径，并通过比对通信参数筛选出通信质量最优的、路径最短的通信路径。
其中，通信参数包括通信成功率、载荷传输速率以及信噪比，根据通信成功率、载荷传输速率及信噪比在信道衡量对比中所占的比重为其赋予不同的权值，根据权值对通信成功率、载荷传输速率及信噪比求取加权平均数。
其中，通信参数包括获取并对比所有通信路径中两个节点之间通信信噪比和信号强度，根据信噪比及信号强度的评估对比出所有通信路径的通信质量，筛选出通信质量最优的通信路径。
其中，通信参数包括获取并比对在预定时间间隔内所有通信路径中两个节点之间通信报文收发信息长短；根据报文收发信息长短筛选出通信质量最优的通信路径。
本发明提出的一种有线和无线的混合双模组网方法具有抗干扰和抗噪声能力强、通信可靠、稳定等特点。在双模网络中，将两种通信方式结合弥补了各自的缺点，同时利用优先完成组网的网络去传递另一个网络的组网信息，以便此网络可以快速、高效、准确的完成组网，从而提升了网络覆盖能力和组网效率，有线和无线的混合双模组网方法，无需额外布线，不受墙壁等建筑物阻挡，不受金属外壳屏蔽的影响，较好地解决了无线网络存在的覆盖死角、以及有线网络无法覆盖的通信盲点等问题。同时实际工作时，该方案可以自动完成组网，每个节点既是有线网络，又是无线网络的节点，可以互相成为中继点，是采用有线技术还是无线技术，会根据现场实际情况通信数据质量自动选择最佳组网技术及路径，即自动组网，保障了每个节点不论处于何种环境，都可以建立良好稳定的网络连接。
以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于有线和无线的混合双模组网方法，应用于有线网络模式和无线网络模式的双模通信网络，其特征在于：所述双模通信网络为树状网络结构，包括多个节点，所述节点包括一个主节点和多个接入从节点，多个所述从节点和主节点通信均支持有线和无线两种通信模式，具体包括以下步骤：
S1.所述主节点上电后，通过有线网络和无线网络同时对外发送中央信标帧，启动组网，发起组网命令；
S2.收到中央信标信号的从节点在有线网络与无线网络之间进行选择通信信道和组网路径，并发送关联请求信息，请求加入网络；
S3.所述主节点接收到该从节点请求加入网络的数据参数，若所述主节点拒绝该从节点加入网络，则转向步骤S2,若确认并允许该从节点加入网络，则所述主节点将该从节点的网络数据信息告知给该从节点，完成组网；
S4.所述从节点完成组网后，主节点利用已经建立的通信信道让新入网的所述从节点继续发送信标信号，启动所述从节点周围从节点发起入网关联请求，选择有线网络或无线网络加入所述双模通信网络，并选择相关的通信信道，发送关联请求信息，请求加入网络；
S5.所述从节点接收到该周围的所述从节点请求加入网络的数据参数，转发给所述主节点，若所述主节点拒绝该周围的所述从节点加入网络，则转到步骤S4，若所述主节点确认并允许周围的所述从节点加入网络，并将周围的所述从节点的网络数据信息告知给周围的所述从节点，完成组网；
S6.判断距离所述主节点最远的最高层级的从节点是否加入网络，若否，则重复步骤S4到S5，若是则结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于有线和无线的混合双模组网方法，特在在于：在步骤S2中，所述从节点根据其与主节点的通信数据质量，确定是选择采用有线信道还是无线信道进行组网；在步骤S4中，周围的所述从节点根据其与所述从节点的通信数据质量，确定是选择采用有线信道还是无线信道进行组网。
3.根据权利要求1所述的一种基于有线和无线的混合双模组网方法，特征在于：在步骤S3中，根据数据参数来判明数据来源，所述数据参数包括传输协议、MAC地址、节点信息；根据判明的数据来源主节点被明确通信信道以及组网路径。
4.根据权利要求1所述的一种基于有线和无线的混合双模组网方法，特征在于：所述网络数据信息包括从节点的入网结果、节点标识、节点类型、网络层级。
5.根据权利要求2所述的一种基于有线和无线的混合双模组网方法，特征在于：所述通信数据质量是指获取所述两个通信节点之间的所有通信路径，并通过比对通信参数筛选出通信质量最优的、路径最短的通信路径。
6.根据权利要求5所述的一种基于有线和无线的混合双模组网方法，特征在于：所述通信参数包括通信成功率、载荷传输速率以及信噪比，根据所述通信成功率、所述载荷传输速率及所述信噪比在信道衡量对比中所占的比重为其赋予不同的权值，根据所述权值对所述通信成功率、所述载荷传输速率及所述信噪比求取加权平均数。
7.根据权利要求5所述的双模路由短地址通信方法，其特征在于：包括：所述通信参数包括获取并对比所有通信路径中两个节点之间通信信噪比和信号强度，根据所述信噪比及所述信号强度的评估对比出所述所有通信路径的通信质量，筛选出通信质量最优的通信路径。
8.根据权利要求5所述的一种基于有线和无线的混合双模组网方法，特征在于：所述通信参数包括获取并比对在预定时间间隔内所述所有通信路径中两个节点之间通信报文收发信息长短；根据所述报文收发信息长短筛选出通信质量最优的通信路径。
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