CN110971600A - 全自组Mesh网调节方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自组Mesh网调节方法、装置及设备，属于通信技术领域，该方法包括根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；在所述每个频点进行Mesh组网跳频通信。通过在目标频段的每个频点都采用Mesh协议进行跳频通信，使得全部频点可用于Mesh组网及与之相关的通讯功能，提升了Mesh组网的稳定性、增加了通信带宽、增大了有效通信的无线覆盖面积。本发明将所有频点用于Mesh组网服务，提高工业Mesh组网的稳定性、通信带宽、有效通信的无线覆盖面积。

Description

全自组Mesh网调节方法、装置及设备

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种全自组Mesh网调节方法、装置及设备。

背景技术

无线Mesh网络是一种新无线局域网类型。与传统WLAN不同的是，无线Mesh网络中的AP(Access Point，接入点)可以采用无线连接的方式进行互连，并且AP间可以建立多跳的无线链路。

在Mesh网络中，节点在网络中可以自由组网、入网、出网、移动，不需要像普通网络那样配置网关等，网络的连接、拓扑关系，都是自适应的，具有安装简便、运行可靠的特征。技术上是通过advertising(广告)方式在整个Mesh网范围内通告数据消息，以数据传输一定程度的重复发送为代价，使网络系统简单易用。

但是，现有技术中的Mesh网频道较少，不是完全为Mesh网目的服务，主要服务目标是点对点等通信方式的消费领域，绝大部分频点没有用于Mesh组网，使得Mesh组网的稳定性低、通信带宽有限、有效通信的无线覆盖面积较小。

发明内容

为了至少解决现有技术存在的Mesh组网的稳定性低、通信带宽有限、有效通信的无线覆盖面积较小的技术问题，本发明提供了一种全自组Mesh网调节方法、装置及设备。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，一种全自组Mesh网通信方法，包括：

根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；

在所述每个频点进行Mesh组网跳频通信。

可选地，还包括：

根据预设规则，确定收发装置的个数；

每个所述收发装置在所述频点内根据信号强度和信号质量跳频通信。

可选地，每个所述收发装置，通过中继方式转发所述数据包和协议包。

可选地，所述在所述每个频点进行Mesh组网跳频通信，包括：

在每个所述频点采用Mesh协议发送数据包；

所述数据包的结构包括：传输层数据、网络层数据和承载层数据。

可选地，还包括：

通过所述数据包，过滤计数耗尽数据和/或重复的数据。

又一方面，一种全自组Mesh网通信装置，包括：划分模块和通信模块；

所述划分模块，用于根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；

所述通信模块，用于在所述每个频点进行Mesh组网跳频通信。

可选地，所述通信模块，还具体用于：根据预设规则，确定收发装置的个数；每个所述收发装置在所述频点内根据信号强度和信号质量跳频通信。

可选地，所述通信模块，具体用于：在每个所述频点采用Mesh协议发送数据包；所述数据包的结构包括：传输层数据、网络层数据和承载层数据。

可选地，还包括：检测模块；

所述检测模块，用于通过所述数据包，过滤计数耗尽数据和/或重复的数据。

又一方面，一种全自组Mesh网通信设备，包括：处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于调用所述计算机程序执行上述任一项所述的全自组Mesh网通信方法。

本发明的有益效果为：

本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信方法、装置及设备，包括根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；在所述每个频点进行Mesh组网跳频通信。通过在目标频段的每个频点都采用Mesh协议进行通信，使得全部频点用于Mesh组网及与之相关的通讯功能，提升了Mesh组网的稳定性、增加了通信带宽、增大了有效通信的无线覆盖面积。本发明将所有频点用于Mesh组网服务，提高工业Mesh组网的稳定性、通信带宽、有效通信的无线覆盖面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的类似功能方案。

图1为本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中数据包的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信设备的结构示意图。

附图标记:

21-传输层数据；22-网络层数据；23-承载层数据；31-划分模块；32-通信模块；33-检测模块；41-处理器；42-存储器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例：

为了解决本发明中提出的技术问题，本发明实施例提供一种全自组Mesh网通信方法。

图1为本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信方法的流程示意图。

请参阅图1，本发明实施例提供的全自组Mesh网通信方法，可以包括以下步骤：

步骤S11、根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点。

Mesh无线自组网有以下几点功能：支持快速移动中传输；具备非视距绕射传输能力；具备自愈合功能，抗毁性强；可同时与多台设备之间保持链接；无中心自组网，便于战术互联互通；功率可定制(1W、2W、5W、10W)；支持点对点、点对多点、网状网架构。但是，在现有技术中Mesh网频道少，覆盖面积不够，通信不稳定，带宽低。

基于此，本发明实施例中，可以根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点。例如，协议约定中可以定义2.4G频段为目标频段，定义预设个数为40个，即，将2.4G频段划分为40个频点。其中，2.4G是一种无线技术，由于其频段处于2.400GHz～2.4835GHz之间，一般带宽为83.5MHz，每个子信道宽带为22MHz，最多设置有13个信道可用。在本实施例中，将2.4G频段划分为40个频点，即划分为40个信道，每个信道即1个频点。值得说明的是，此处对2.4G频段和40个频点只是列举，并不是限定，用户可以根据需求定义需要的目标频段和预设个数的频点，从而根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点。

步骤S12、在每个频点进行Mesh组网跳频通信。

具体地，在每个频点均可以对Mesh组网进行通信。在Mesh协议下，Mesh网络即无线网格网络，是“多跳(multi-hop)”网络，无线Mesh可以与其它网络协同通信，是一个动态的可以不断扩展的网络架构，任意的两个设备均可以保持无线互联。其中，多跳：在互联网中多跳网络是由节点构造的，包括诸如电脑和移动电话这些设备，这些设备全都用无线连接到彼此，然后互相可以通过网络转发数据。数据从一个节点跳到另一个节点，直到抵达目的地。除非所有的节点都发生故障，否则数据总是可用的，如此使得这种网络拓扑结构可靠且可扩展。

在单跳网络中，设备必须共享AP。如果几个设备要同时访问网络，就可能产生通信拥塞并导致系统的运行速度降低。而在Mesh多跳网络中，设备可通过不同节点同时连接到网络，因此不会导致系统性能的降低。Mesh网络还提供了更大的冗余机制和通信负载平衡功能。在无线Mesh网络中，每个设备都有多个传输路径可用，网络可以根据每个节点的通信负载情况动态地分配通信路由，从而有效地避免了节点的通信拥塞，解决了单跳网络并不能动态地处理通信干扰和接入点的超载问题。

可选地，还包括：根据预设规则，确定收发装置的个数；每个收发装置在频点内根据信号强度和信号质量跳频通信。

具体地，预设规则可以为客户的需求，根据客户需求，确定收发装置的个数。每个收发装置都可以在所约定的频点范围内，跳频(选择信号强度、信号质量最好的频点)进行通讯。

可选地，每个收发装置，通过中继方式转发数据包和协议包。

具体地，收发装置可以采用收发器，用于数据通信。用户可以根据频点的个数及频点间的距离，确定收发器的个数，本实施例中，可以采用无线收发器。每个无线收发器都可以通过中继的方式转发协议包和数据包。其中，“中继”的方式转发，可以理解为一个中转站，作用就是中转。例如，A到C的距离太远，不能一次性传输，这样，就可以采用中继的方式，在中间加一个B，以此实现中转。

可选地，可以使用中继器。中继器(RP repeater)是工作在物理层上的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。中继器是对信号进行再生和还原的网络设备：OSI模型的物理层设备。中继器是局域网环境下用来延长网络距离的，但是它属于网络互联设备，操作在OSI的物理层，中继器对在线路上的信号具有放大再生的功能，用于扩展局域网网段的长度(仅用于连接相同的局域网网段)。中继器(RP repeater)是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。一般情况下，中继器的两端连接的是相同的媒体，但有的中继器也可以完成不同媒体的转接工作。从理论上讲中继器的使用是无限的，网络也因此可以无限延长。事实上这是不可能的，因为网络标准中都对信号的延迟范围作了具体的规定，中继器只能在此规定范围内进行有效的工作，否则会引起网络故障。

可选地，在每个频点进行Mesh组网跳频通信，包括：在每个频点采用Mesh协议发送数据包；数据包的结构包括：传输层数据、网络层数据和承载层数据。

例如，在每个频点都采用Mesh协议发送数据包，数据包的结构可以参加图2。图2为本发明实施例中数据包的结构示意图。参加图2，数据包结构，可以包括：传输层数据21、网络层数据22和承载层数据23。其中，传输层分为上层传输层和下层传输层，UpperTransport layer为上层传输层，Lower Transport layer为下层传输层，在Upper/LowerTransport layer的数据中，Access Payload,表示访问负载。Network layer为网络层，网络层数据中，下面对每个字段名进行说明：NID，表示网络ID，Network ID，从网络密钥(NetKey)派生的值，用于标识用于保护此PDU的加密密钥和隐私密钥，其字节为7。TTL表示生存时间(Time To Live)，其占用字节为7。SEQ表示序列号(Sequence Number)，占用字节24。SRC表示源地址(Source Address)，占用字节为16。DST表示目的地址(DestinationAddress)，占用字节为16。MIC表示网络消息完整校验值(Message Integrity Check forNetwork)，占用字节32或64。CTL表示控制(Network Control)，CTL字段是1-bit值，用于确定消息是否包含访问消息或者控制消息。Bearer layer表示承载层。

值得说明的是，此处对图2数据包结构的说明，只是列举，并不是限定。当然，上述对各数据的字节占用均为列举，并不是限定，任何能够实现数据传输的数据分配方式，均可以应用在本发明中，属于本发明的保护范围。

可选地，本发明实施例还可以包括：通过数据包，过滤计数耗尽数据和/或重复的数据。

具体地，每个频点间是通过广告来进行通讯的，可以理解为：D向E发送广告：请接收，此次需要传递100个数据。则，E接收到D的广告时，开始接收数据。D表示传100给F一次，但是，E传了两次给F,那么，此时，为了保证传输的准确性，本发明实施例中，进行去重处理。当D发送广告完毕，此时，则计数耗尽。

本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信方法，包括根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；在每个频点进行Mesh组网跳频通信。通过在目标频段的每个频点都采用Mesh协议进行通信，使得全部频点用于Mesh组网及与之相关的通讯功能，提升了Mesh组网的稳定性、增加了通信带宽、增大了有效通信的无线覆盖面积。本发明将所有频点用于Mesh组网服务，提高工业Mesh组网的稳定性、通信带宽、有效通信的无线覆盖面积。

实施例：

基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种全自组Mesh网通信装置。

图3为本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信装置的结构示意图。

请参阅图3，本发明实施例提供的全自组Mesh网通信装置，可以包括：划分模块31和通信模块32。

其中，划分模块31，用于根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；

通信模块32，用于在每个频点进行Mesh组网跳频通信可选地，通信模块32，具体用于：根据频点之间的距离和频点的个数，确定收发装置的个数。

可选地，通信模块32，具体用于使得每个收发装置，通过中继方式转发数据包和协议包。

可选地，通信模块32，具体用于：在每个频点采用Mesh协议发送数据包；数据包的结构包括：传输层数据、网络层数据和承载层数据。

可选地，还包括：检测模块33；

检测模块33，用于通过数据包，过滤计数耗尽数据和/或重复的数据。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本发明实施例提供的全自组Mesh网通信装置，可以包括：划分模块和通信模块。划分模块，用于根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；通信模块，用于在每个频点进行Mesh组网跳频通信。通过在目标频段的每个频点都采用Mesh协议进行通信，使得全部频点用于Mesh组网及与之相关的通讯功能，提升了Mesh组网的稳定性、增加了通信带宽、增大了有效通信的无线覆盖面积。本发明将所有频点用于Mesh组网服务，提高工业Mesh组网的稳定性、通信带宽、有效通信的无线覆盖面积。

实施例

基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种全自组Mesh网通信设备。

图4为本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信设备的结构示意图。

请参阅图4，本发明实施例提供的全自组Mesh网通信设备，可以包括：处理器41，以及与处理器41相连接的存储器42；

存储器42用于存储计算机程序；

处理器41用于调用计算机程序执行上述任一项实施例记载的全自组Mesh网通信方法。

本发明实施例提供的一种全自组Mesh网通信设备，通过在目标频段的每个频点都采用Mesh协议进行通信，使得全部频点用于Mesh组网及与之相关的通讯功能，提升了Mesh组网的稳定性、增加了通信带宽、增大了有效通信的无线覆盖面积。本发明将所有频点用于Mesh组网服务，提高工业Mesh组网的稳定性、通信带宽、有效通信的无线覆盖面积。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种全自组Mesh网通信方法，其特征在于，包括：

根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；

在所述每个频点进行Mesh组网跳频通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据预设规则，确定收发装置的个数；

每个所述收发装置在所述频点内根据信号强度和信号质量跳频通信。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个所述收发装置，通过中继方式转发所述数据包和协议包。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述每个频点进行Mesh组网跳频通信，包括：

在每个所述频点采用Mesh协议发送数据包；

所述数据包的结构包括：传输层数据、网络层数据和承载层数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

通过所述数据包，过滤计数耗尽数据和/或重复的数据。

6.一种全自组Mesh网通信装置，其特征在于，包括：划分模块和通信模块；

所述划分模块，用于根据协议约定，获取目标频段预设个数的频点；

所述通信模块，用于在所述每个频点进行Mesh组网跳频通信。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述通信模块，还具体用于：根据预设规则，确定收发装置的个数；每个所述收发装置在所述频点内根据信号强度和信号质量跳频通信。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述通信模块，具体用于：在每个所述频点采用Mesh协议发送数据包；所述数据包的结构包括：传输层数据、网络层数据和承载层数据。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：检测模块；

所述检测模块，用于通过所述数据包，过滤计数耗尽数据和/或重复的数据。

10.一种全自组Mesh网通信设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于调用所述计算机程序执行权利要求1～5任一项所述的全自组Mesh网通信方法。

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