CN110996345B - 自组网中场强检测或上报方法及装置、计算设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

一种自组网中场强检测或上报方法及装置、计算设备和存储介质，其中，所述自组网中场强检测方法包括：向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点；接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。通过此方法，能够在自组网中根据各节点之间的通信情况灵活地规划路由。

Description

自组网中场强检测或上报方法及装置、计算设备和存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体地涉及一种自组网中场强检测或上报方法及装置、计算设备和存储介质。

背景技术

与常见的基站与终端结合的无线网络相比，自组网没有无线资源的中心调度单元，因此自组网内每个节点即扮演基站角色同时又是终端，一般使用固定的频率资源和纠错编码，调制方式，通过时分的方法实现不同节点之间无线资源的共享。

一般自组网点对点物理层都采用电气和电子工程师协会(Institute ofElectrical and Electronics Engineers，简称IEEE)802.15.4的物理层和MAC结构，IEEE802.15.4并没有明确描述全网时频、域同步的方法，只是简单提了通过节点对信标帧转发的方式进行同步，也有一些自组网采用非全网同步的方式，通过在数据前发送前导实现即时同步，但采用这种方式接收端必须时刻检测前导。对于一个时刻接收信号的自组网节点来说，无法休眠，功耗大，不利于电池供电的应用场景。

无线网格网络(mesh)自组网通信一般都采用IEEE 802.15.4协议的超帧结构和帧结构，基本都是通过当前发送的数据帧前导序列进行实时的时、频域同步或转发信标帧实现局部时隙同步的方式进行通信，但没有明确说明邻区场强测量的方法，而是通过设定的规则以组网或进行路由规划，自组网的灵活性较低。

发明内容

本申请解决的技术问题是如何提供一种自组网中场强检测或上报方法及装置、计算设备和存储介质，从而能够在自组网中根据各节点之间的通信情况灵活地规划路由。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种自组网中场强检测、上报方法及装置、计算设备和存储介质，其中，自组网中场强检测方法包括：向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点；接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。

可选的，所述向若干个接收节点发送场强检测指令，包括：发送同步前导帧，所述同步前导帧用于使得所述若干个接收节点与发送节点进行时、频域同步；发送测报信标帧，所述测报信标帧用于指示所述若干个接收节点返回所述场强上报信息；接收各个接收节点根据所述测报信标帧返回的、携带有所述场强上报信息的场强测报帧。

可选的，所述同步前导帧、测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

可选的，所述接收所述若干个接收节点根据所述测报信标帧返回的、携带有所述场强上报信息的场强测报帧之后，还包括：向所述场强测报帧对应的接收节点发送测报确认帧，所述测报确认帧用于指示是否正确接收该场强测报帧，所述测报确认帧与所述场强测报帧位于同一超帧中。

可选的，所述超帧的持续时长包括竞争接入时段和非竞争接入时段，所述场强测报帧在所述竞争接入时段中接收，所述测报确认帧在所述非竞争接入时段中发送。

可选的，所述同步前导帧包括主同步信号帧和辅同步信号帧，所述主同步信号帧用于实现通信双方的初同步，所述辅同步信号帧用于实现通信双方的精准同步。

可选的，所述场强检测指令中包含测量指标，所述场强上报信息与所述测量指标相对应；其中，所述测量指标包含信噪比、参考信号接收质量和参考信号接收功率中的一个或多个。

本申请实施例还提供一种自组网场强上报方法，所述方法包括：接收发送节点发送的场强检测指令，所述发送节点为所述场强检测指令的接收节点的邻节点；根据所述场强检测指令发送场强上报信息，所述场强上报信息包括响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。

可选的，所述接收发送节点发送的场强检测指令，包括：接收所述发送节点发送的同步前导帧，根据所述同步前导帧实现与所述发送节点的时、频域同步；接收测报信标帧，所述测报信标帧用于指示返回所述场强上报信息；所述根据所述场强检测指令发送场强上报信息，包括：根据所述场强上报信息生成场强测报帧，向所述发送节点发送所述场强测报帧。

可选的，所述同步前导帧、测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

可选的，所述向所述发送节点发送所述场强测报帧之后，还包括：接收所述发送节点根据所述场强测报帧返回的测报确认帧，所述测报确认帧用于指示所述发送节点是否正确接收所述场强测报帧；所述测报确认帧与所述场强测报帧位于同一超帧中。

可选的，所述接收所述发送节点根据所述场强测报帧返回的测报确认帧之后，还包括：在预设时间内，若接收到同一发送节点发送的测报信标帧，不发送所述场强测报帧；或者若接收到同一测报信标帧，不发送所述场强测报帧。

可选的，所述场强检测指令中包含测量指标，所述根据所述场强检测指令收集与邻节点之间信号质量的信息，并生成场强上报信息，包括：根据所述测量指标收集与邻节点之间信号质量的信息，并生成场强上报信息；其中，所述测量指标包含信噪比、参考信号接收质量和参考信号接收功率中的一个或多个。

本申请实施例还提供一种自组网中场强检测装置，所述装置包括：场强检测发起模块，用于向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点；场强信息获取模块，用于接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。

本申请实施例还提供一种自组网中场强上报装置，所述装置包括：场强检测指令接收模块，用于接收发送节点发送的场强检测指令，所述发送节点为所述场强检测指令的接收节点的邻节点；场强上报模块，用于根据所述场强检测指令发送场强上报信息，所述场强上报信息包括响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。

本申请实施例还提供一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述自组网中场强检测方法或者自组网中场强上报方法的步骤。

一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述自组网中场强检测方法或者自组网中场强上报方法的步骤。

与现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有以下有益效果：

本申请实施例提供一种自组网中场强检测方法，包括：向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点；接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。较之现有技术，本申请方案提供的方法，能够使自组网中各节点向其邻节点发送场强检测指令，发送场强检测指令的节点称为发送节点。接收到场强检测指令的邻节点测量其与发起检测的节点之间的场强，生成场强上报信息发送至发送节点，自组网可根据各发送节点收集的长期上报信息汇总各个节点之间的信号强度，并根据信号强度自动构建自组网的通信路由。在该自组网的节点发生故障或其网络信号被干扰时，自组网内部能够通过再次收集各节点的场强上报信息，以灵活地更新自组网的通信路由。

进一步地，可通过同步前导帧实现各接收节点与发送节点之间的时、频域同步，以使得各接收节点能够准确接收指示场强检测指令的测量信标帧。各接收节点也可将其获取的场强检测结果，以场强测报帧的形式返回至发送节点，且在场强测报帧发送前，还可通过同步头实现场强测报帧的发送和接收两端节点实现时、频域的同步。由此，能够使得场强检测指令和场强上报信息能够准确且有效地在自组网的各节点之间传输，以实现快速高效收集各节点的场强上报信息。

进一步地，在发送节点接收到各接收节点的场强测报帧后，可对该接收节点返回测报确认帧作为反馈，以指示是否成功收集该接收节点发送的场强上报信息，对于未成功收集的接收节点可令其重发，对于成功收集的接收节点可避免重复发送同一场强上报信息，可提高自组网中场强检测的准确性和数据通信效率。

进一步地，本申请实施例提供一种自组网中用于场强检测的超帧，较之现有技术的超帧结构，本申请实施例中提供的超帧结构更紧凑，提高了数据传输效率，同时能够根据当前无线环境，动态实时调度时、频域资源和调整物理层纠错编码，调制方式。

附图说明

图1为本申请实施例的一种自组网中场强检测方法的流程示意图；

图2为本申请实施例中的另一种自组网场强检测方法的流程示意图；

图3为本申请实施例中的一种自组网中测量信标帧的结构示意图；

图4为本申请实施例中的一种自组网中场强测报帧的结构示意图；

图5为本申请实施例中的一种自组网中用于场强检测的超帧的结构示意图；

图6为本申请实施例中一种自组网中测报确认帧的结构示意图；

图7为现有技术中一种超帧结构示意图；

图8为本申请实施例中一种自组网中场强检测装置的结构示意图；

图9为本申请实施例中一种自组网中场强上报方法的流程示意图；

图10为本申请实施例中一种自组网中场强上报装置的结构示意图；

图11为本申请中一种场强检测的超帧的应用示意图。

具体实施方式

如背景技术所言，现有技术中通过设定的规则以组网或进行路由规划，自组网的灵活性较低。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种自组网中场强检测方法，所述方法包括：向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点；接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。

较之现有技术，采用本申请的技术方案，能够基于自组网中根据各节点之间的通信情况，以灵活地规划路由。

为使本申请的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。

对于mesh自组网而言，邻节点场强测量上报非常重要，基于全网各个节点的邻节点强测量结果汇总，可以进行路由规划，动态调整调制方式和纠错码冗余度等。

请参见图1，图1提供了本申请实施例的一种自组网中场强检测方法的流程示意图；该方法具体可以包括以下步骤S101至S102。其中：

步骤S101，向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点。

自组网中的每一节点可以是具备通信功能的设备，如手机、电表、计算机等设备。发送场强检测指令的节点为发送节点，接收到场强检测指令的节点为接收节点。

场强检测指令是发送节点在需要收集邻节点的场强上报信息时、向邻节点发送的指令，该指令可以指示上报的场强检测结果对应的数据类型、检测方法等等。邻节点是在自组网中与该发送节点能够直接通信的节点。其中，“直接”指的是无需经过其他节点中继。

可选的，可将场强检测指令包含在自组网的通信帧中、由发送节点发送至该发送节点的邻节点。

可选的，发送节点可以通过广播的方式向所有可以与其直接通信的邻节点发送场强检测指令。

步骤S102，接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果。

其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。

各个接收节点接收到发送节点发送的场强检测信息后，根据场强检测信息测量其与发送节点之间的信号质量，以得到场强检测结果，并根据场强检测结果生成场强上报信息返回至发送节点。发送节点接收若干个节点的场强上报信息，将其汇总到自组网中用于构建通信路由的设备，以构建该自足网中各节点之间的通信路由。

可选的，发送节点如果在CAP时段内成功接收其邻节点的场强测报帧，则将邻节点的场强测量结果保存，同时也可以对邻节点的场强测报帧的接收质量进行测量，从而获得发送节点到各个邻节点之间双向链路的信号质量。

通过该方法，能够使自组网中各节点向其邻节点发送场强检测指令，发送场强检测指令的节点称为发送节点。接收到场强检测指令的邻节点测量其与发起检测的节点之间的场强，生成场强上报信息发送至发送节点，自组网可根据各发送节点收集的长期上报信息汇总各个节点之间的信号强度，并根据信号强度自动构建自组网的通信路由。在该自组网的节点发生故障或其网络信号被干扰时，自组网内部能够通过再次收集各节点的场强上报信息，以灵活地更新自组网的通信路由。

在一个应用实例中，自组网系统中可以包括域网(Personal Area Network，简称PAN)协调器、一个或多个中继节点以及每个中继节点具有的一个或多个终端节点，PAN协调器的数量通常为一个但并不限于此。其中，PAN协调器用于维护该自组网系统中的所有节点的信息，并管理该自组网中各节点之间的通信关系。每一中继节点和其具有的终端节点组成一组通信路由，该中继节点的终端节点之间可以通过中继节点相互通信；每一中继节点能直接或经由其他中继节点间接地与PAN协调器通信以获取其他中继节点的路由信息，属于不同中继节点的终端节点通过不同中继节点进行通信。中继节点可包括与PAN协调器直接连接的一级中继节点、与一级中继节点连接的二级中继节点，…，与n-1级中继节点连接的n级中继节点，终端节点可以直接和PAN协调器连接，也可以根据需要和一级中继节点或其他任一级中继节点连接。

在上述自组网系统中，可由各级中继节点向其终端节点以广播的方式发送发场强检测指令，中继节点作为发送节点，该中继节点的终端节点为接收节点，每一中继节点收集其所有的终端节点返回的场强上报信息后，将收集到的信息经由该中继节点的若干个上级中继节点转发至PAN协调器，由该PAN协调器根据所有中继节点收集的场强上报信息建立该自组网的通信路由，自组网中的各节点可直接或间接地从PAN协调器获取通信路由，以确定该节点和其他节点的通信路径，并根据确定的通信路径进行通信。

在一个实施例中，请继续参见图2，图2提供了本申请实施例中的另一种自组网场强检测方法的流程示意图；该方法可以包括步骤S201至S203，其中：

步骤S201，发送同步前导帧，所述同步前导帧用于使得所述若干个接收节点与发送节点进行时、频域同步。

在自组网中，各节点之间进行数据交互前，应先保持二者在时域、频域的同步，以保证接收节点可正确接收发送节点发送的场强检测指令。

步骤S202，发送测报信标帧，所述测报信标帧用于指示所述若干个接收节点返回所述场强上报信息。

在发送节点的邻节点(即各接收节点)检测到同步前导帧后，发送节点向邻节点发送测报信标帧，发送节点将场强检测指令放置在测报信标帧中发送至各接收节点，以指示各接收节点根据场强检测指令返回场强上报信息。

在一个实例中，请参见图3，图3为一种自组网中测量信标帧的结构示意图；该测量信标帧中包括帧类型、寻址域、层号，自组网中PAN协调器的地址(PAN address，简称PANADDR)，帧描述字段和帧校验序列(FCS)。该测量信标帧类似于IEEE802.3中的MAC帧，帧类型与寻址域构成MAC帧的帧头，层号、PAN ADDR、帧描述字段为MAC帧的负载，帧校验序列则为帧尾。

其中，帧类型表征该帧为测量信标帧，可根据帧类型指示场强检测指令。寻址域为测量信标帧中用于指示收发方地址，即源地址和目标地址。目标地址为接收节点对应的地址，源地址为发送节点的地址。

当测量信标帧以广播的方式发送给若干个邻节点时，无需指示目标地址。PANADDR为自组网中PAN协调器的地址，可用其MAC地址的低16位表示。

层号表示该测量信标帧的发送节点在自组网中所在的层数，并可定义一个非本自组网节点的层号，如4个bit的二进制编码“0000”。

帧描述字段可以为该测量信标帧的属性信息。帧校验序列用于指示对测量信标帧做CRC校验，校验码长度可以为16bit。

步骤S203，接收各个接收节点根据所述测报信标帧返回的、携带有所述场强上报信息的场强测报帧。

在各接收节点接收到测量信标帧后，根据该测量信标帧中指示的场强检测指令测量该接收节点与发送节点之间的信号强度，得到场强测量结果，并根据其生成场强测报帧发送至发送节点，该场强测量结果可承载于场强测报帧的MAC负载中。

可选的，发送节点在接收各接收节点返回的场强测报帧之前，还可以接收该接收节点发送的同步头，使得发送节点与该接收节点实现时、频域的同步。

请参见图4，图4为一种自组网中场强测报帧的结构示意图；该场强测报帧中包括帧类型、寻址域、层号，信道质量和帧校验序列。帧类型与寻址域构成MAC帧的帧头，层号和信道质量为MAC帧的负载，帧校验序列则为帧尾。

其中，帧类型表征该帧为场强测报帧。寻址域为场强测报帧中用于指示收发方地址，即源地址和目标地址。目标地址为发送节点对应的地址，源地址为此接收节点的地址。层号表示该接收节点在自组网中所在的层数，并可定义一个非本自组网节点的层号，如4个bit的二进制编码“0000”。信道质量用于表征该接收节点与发送节点之间的场强检测结果。帧校验序列用于指示对测量信标帧做CRC校验，校验码长度可以为16bit。另外，可使用16bit的目标地址进行加扰。

本实施例中，可通过同步前导帧实现各接收节点与发送节点之间的时、频域同步，以使得各接收节点能够准确接收指示场强检测指令的测量信标帧。各接收节点也可将其获取的场强检测结果，以场强测报帧的形式返回至发送节点，且在场强测报帧发送前，还可通过同步头实现场强测报帧的发送和接收两端节点实现时、频域的同步。从而能够使得场强检测指令和场强上报信息能够准确且有效地在自组网的各节点之间传输，以实现快速高效收集各节点的场强上报信息。

在一个实施例中，请继续参见图2，图2中的同步前导帧、测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

请参见图5，图5为一种自组网中用于场强检测的超帧的结构示意图；该超帧可以包括同步前导帧501、测报信标帧502和场强测报帧503。该同步前导帧501和测报信标帧502由发送节点发送。场强测报帧503由各接收节点向发送节点发送。

在一个实施例中，请继续参见图5，图5中的超帧结构中还可以包括测报确认帧504，该测报确认帧504为发送节点接收到某接收节点发送的场强测报帧后，根据场强测报帧的解码情况、其中的场强上报信息判定发送节点是否正确接收到对应的场强测报帧。若正确接收，则发送节点成功收集该接收节点的场强上报信息；若未正确接收，该接收节点可重发该场强上报信息。

请参见图6，图6为一种自组网中测报确认帧的结构示意图，该测报确认帧包括帧类型、寻址域、确认信息和帧校验序列。帧类型与寻址域构成MAC帧的帧头，确认信息为MAC帧的负载，帧校验序列则为帧尾。

其中，帧类型表征该帧为测报确认帧。寻址域为测报确认帧中用于指示收发方地址，即源地址和目标地址。目标地址为发送节点对应的地址，源地址为此接收节点的地址。确认信息指示发送节点是否正确接收到对应的场强测报帧，可用4bit表示，如“1111”表示正确接收，其他表示失败及原因。帧校验序列用于指示对测量信标帧做CRC校验，校验码长度可以为16bit。另外，可使用16bit的目标地址进行加扰。

本实施例中，在发送节点接收到各接收节点的场强测报帧后，可对该接收节点返回测报确认帧作为反馈，以指示是否成功收集该接收节点发送的场强上报信息，对于未成功收集的接收节点可令其重发，对于成功收集的接收节点可避免重复发送同一场强上报信息，可提高自组网中场强检测的准确性和数据通信效率。

在一个实施例中，请继续参见图5，图5中的超帧的持续时长包括竞争接入时段(Contention Access Period，简称CAP)和非竞争接入时段(Contention Free Period，简称CFP)，所述场强测报帧在所述竞争接入时段中接收，所述测报确认帧在所述非竞争接入时段中发送。

在CAP中，各接收节点向发送节点发送场强测报帧，为不占用CAP的数据传输资源，接收节点在超帧的CFP返回此场强测报帧的测报确认帧。

可选的，请再次参见图3中的测量信标帧，其中的帧描述字段可以包括超帧的标识号(或简称超帧ID)和超帧的描述字段。

请参见图7，图7提供了现有技术中一种超帧结构示意图；该超帧的通过信标帧指示在该超帧时刻内竞争接入时段和非竞争接入时段的时长，竞争接入时段内收、发方的地址和时间等。

较之现有技术的超帧结构(如图7所示)，本申请实施例中提供的超帧结构更紧凑，提高了数据传输效率，同时能够根据当前无线环境，动态实时调度时、频域资源和调整物理层纠错编码，调制方式。

在一个实施例中，所述同步前导帧包括主同步信号帧和辅同步信号帧，所述主同步信号帧用于实现通信双方的初同步，所述辅同步信号帧用于实现通信双方的精准同步。

请再次参见图5，同步前导帧501可以包括两个部分，即主同步信号帧(PrimarySynchronization Signal，简称PSS)和辅同步信号帧(SecondarySynchronizationSignal，简称SSS)。主同步信号帧中可携带初同步信息，接收节点可根据其与发送节点实现初同步。初同步可以是实现接收节点与发送节点的时间校准以及频域同步。辅同步信号帧可携带精准同步信息，接收节点可根据其与发送节点实现精准同步，精准同步可以是实现接收节点与发送节点的帧同步。

可选的，发送节点可发送多个PSS，以唤醒周围可能处于休眠状态的邻节点。进而再发送一个SSS，以实现双方的精同步。

本实施例中，同步前导帧还可以包括主同步信号帧和辅同步信号帧，各自携带不同的同步信息，分别实现通信双方的初同步和精准同步。

在一个实施例中，所述场强检测指令中包含测量指标，所述场强上报信息与所述测量指标相对应；其中，所述测量指标包含信噪比、参考信号接收质量和参考信号接收功率中的一个或多个。

可在场强检测指令中指示各接收节点发送的场强上报信息的数据类型，可以为信噪比(Signal Noise Ratio，简称SNR)、参考信号接收质量(Reference Signal ReceivedQuality，简称RSRQ)和参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，简称RSRP)。

本申请实施例还提供一种自组网中场强检测装置，请参见图8，该装置可以包括：

场强检测发起模块801，用于向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点。

场强信息获取模块802，用于接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果。

其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。

关于自组网中场强检测装置的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照上述图1至图6中的相关描述，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种自组网中场强上报方法，请参见图9，该方法包括：

S901，接收发送节点发送的场强检测指令，所述发送节点为所述场强检测指令的接收节点的邻节点；

S902，根据所述场强检测指令发送场强上报信息，所述场强上报信息包括响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；

其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。其中，所述同步信号帧、信标帧和数据帧包含于自组网通信的同一超帧中。

上述步骤S901至S902于自组网通信中的接收节点侧执行。

在一个实施例中，请继续参见图9，步骤S901接收发送节点发送的场强检测指令，包括：接收所述发送节点发送的同步前导帧，根据所述同步前导帧实现与所述发送节点的时、频域同步；接收测报信标帧，所述测报信标帧用于指示返回所述场强上报信息；

步骤S902根据所述场强检测指令发送场强上报信息，包括：根据所述场强上报信息生成场强测报帧，向所述发送节点发送所述场强测报帧。

在一个实施例中，所述同步前导帧、测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

在一个实施例中，请继续参见图9，图9中的步骤S902向所述发送节点发送所述场强测报帧之后，还包括：接收所述发送节点根据所述场强测报帧返回的测报确认帧，所述测报确认帧用于指示所述发送节点是否正确接收所述场强测报帧；所述测报确认帧与所述场强测报帧位于同一超帧中。

在一个实施例中，接收所述发送节点根据所述场强测报帧返回的测报确认帧之后，还包括：在预设时间内，若接收到同一发送节点发送的测报信标帧，不发送所述场强测报帧；或者若接收到同一测报信标帧，不发送所述场强测报帧。

各接收节点在接收到发送节点发送的测报确认帧后，为避免重复发送场强测报帧，节省自组网中的通信资源，可设置通过预设时间或者是否重复接收到同一测报信标帧以判定是否重复发送场强测报帧。

在一个实施例中，所述场强检测指令中包含测量指标，所述根据所述场强检测指令收集与邻节点之间信号质量的信息，并生成场强上报信息，包括：根据所述测量指标收集与邻节点之间信号质量的信息，并生成场强上报信息；其中，所述测量指标包含信噪比、参考信号接收质量和参考信号接收功率中的一个或多个。

上述自组网中的场强上报方法，其具体可以参见自组网中的场强检测方法中各接收节点的相关描述，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种自组网中场强上报装置，请参见图10，图10为一种自组网中场强上报装置的结构示意图；该装置可以包括：

场强检测指令接收模块111，用于接收发送节点发送的场强检测指令，所述发送节点为所述场强检测指令的接收节点的邻节点。

场强上报模块112，用于根据所述场强检测指令发送场强上报信息，所述场强上报信息包括响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果。

其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由。

本申请实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令。所述处理器运行所述计算机指令时可以执行图1至图6中所示的自组网中场强检测方法或者图9中自组网的场强上报方法的步骤。所述计算设备可以是智能手机，也可以是其他智能设备，如智能电表等。

本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行图1至图6中所示的自组网中场强检测方法或者图9中自组网的场强上报方法的步骤。

在一个应用场景中，自组网中发送节点和接收节点通过场强检测的超帧进行物理层通信，请参见图11，图11为一种场强检测的超帧的应用示意图。该超帧包括：同步前导帧(PSS和SSS)，同步前导帧至少为1个；测量信标帧B_I，其数量至少为1个。在超帧的CAP内发送节点接收各接收节点返回的场强测报帧RL_CAP，各个接收节点在发送场强测报帧之前，还向发送节点发送同步头rSSS。在超帧的CAP内，发送节点向各接收节点返回测报确认帧FL_CFP。

其中，发送节点的操作流程包括：

步骤一、发送图11的超帧结构的同步前导帧(PSS和SSS)和测报信标帧B_I，以唤醒周围可能处于休眠状态的邻节点，测报信标帧B_I可以重复发送多次，其发送次数通过SSS指示。

步骤二、在CAP的场强测报帧的前导部分检测同步头(SSS)，如果检测到SSS则接收场强测报帧，获得邻节点的接收链路场强测量结果，继续执行步骤三。如果在整个CAP时间段内都没有检测到SSS，继续执行步骤五。

步骤三、在CFP时段对在CAP时段收到的若干个场强测报帧逐一发送测报确认帧。可选的，CFP时段发送的测报确认帧的顺序可以与CAP时段接收到的场强测报帧的顺序一致。

步骤四、返回步骤一，继续发送邻节点场强测量超帧进行邻节点场强检测。

步骤五、由于不再收到场强测报帧，认为已收集到周边所有邻节点的无线链路场强信息，结束测量过程。

对应地，接收节点的操作流程如下：

步骤一、网内或网外节点检测主同步信号帧PSS，若该序列有效，完成初始时频、域同步后到步骤二。

步骤二、检测辅同步信号帧SSS序列ID，完成精同步和获得测报信标帧B_I的重复次数，到步骤三。

步骤三、解调解码测报信标帧B_I，同时测量测报信标帧B_I的RSRP、RSRQ、SNR等指标，随机或按自身地址选择CAP时段的位置发送场强测报帧。

步骤四、在CFP时段接收测报确认帧，如果收到测报确认帧，则表示本次场强上报成功；如果没有收到，则在下一场强测量超帧内从步骤一开始重新对超帧内的测报信标帧B_I发送对应的场强测报帧。

本申请实施例中所述核心网可以是演进型分组核心网(evolved packet core，简称EPC)、5G Core Network(5G核心网)，还可以是未来通信系统中的新型核心网。

本申请实施例中的基站(base station，简称BS)，也可称为基站设备，是一种部署在无线接入网(RAN)用以提供无线通信功能的装置。例如在2G网络中提供基站功能的设备包括基地无线收发站(英文：base transceiver station,简称BTS)，3G网络中提供基站功能的设备包括节点B(NodeB)，在4G网络中提供基站功能的设备包括演进的节点B(evolvedNodeB，简称eNB)，在无线局域网络(wireless local area networks，简称WLAN)中，提供基站功能的设备为接入点(access point，简称AP)，5G新无线(New Radio，简称NR)中的提供基站功能的设备gNB,以及继续演进的节点B(ng-eNB)，其中gNB和终端之间采用NR技术进行通信，ng-eNB和终端之间采用E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)技术进行通信，gNB和ng-eNB均可连接到5G核心网。本申请实施例中的基站还包含在未来新的通信系统中提供基站功能的设备等。

本申请实施例中的网络侧network是指为终端提供通信服务的通信网络，包含无线接入网的基站，还可以包含无线接入网的基站控制器，还可以包含核心网侧的设备。

常用词汇的定义或说明：

【涉及终端的称呼】本申请实施例中的终端可以指各种形式的用户设备(userequipment，简称UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台(mobile station，建成MS)、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端设备(terminal equipment)、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(SessionInitiation Protocol，简称SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，简称WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，简称PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(Public Land Mobile Network，简称PLMN)中的终端设备等，本申请实施例对此并不限定。

【涉及上行、下行的定义】本申请实施例定义接入网到终端的单向通信链路为下行链路，在下行链路上传输的数据为下行数据，下行数据的传输方向称为下行方向；而终端到接入网的单向通信链路为上行链路，在上行链路上传输的数据为上行数据，上行数据的传输方向称为上行方向。

【和或或的定义】应理解，本文中术语“和或或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“或”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。

【多个的定义】本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。

【第一、第二的定义】本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。

【连接的定义】本申请实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本申请实施例对此不做任何限定。

应理解，本申请实施例中，所述处理器可以为中央处理单元(central processingunit，简称CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，简称DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，简称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。

还应理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，简称ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM，简称EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random accessmemory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(random access memory，简称RAM)可用，例如静态随机存取存储器(staticRAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronousDRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，简称DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，简称DR RAM)。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的；例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然本申请披露如上，但本申请并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本申请的保护范围。

Claims (17)

1.一种自组网中场强检测方法，其特征在于，所述方法包括：

向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点；

接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；

其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由；

所述向若干个接收节点发送场强检测指令，包括：发送测报信标帧，所述测报信标帧用于指示所述若干个接收节点返回所述场强上报信息；

所述接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，包括：接收各个接收节点根据所述测报信标帧返回的、携带有所述场强上报信息的场强测报帧；

所述测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向若干个接收节点发送场强检测指令还包括：

发送同步前导帧，所述同步前导帧用于使得所述若干个接收节点与发送节点进行时、频域同步。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同步前导帧、测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收所述若干个接收节点根据所述测报信标帧返回的、携带有所述场强上报信息的场强测报帧之后，还包括：

向所述场强测报帧对应的接收节点发送测报确认帧，所述测报确认帧用于指示是否正确接收该场强测报帧，所述测报确认帧与所述场强测报帧位于同一超帧中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述超帧的持续时长包括竞争接入时段和非竞争接入时段，所述场强测报帧在所述竞争接入时段中接收，所述测报确认帧在所述非竞争接入时段中发送。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同步前导帧包括主同步信号帧和辅同步信号帧，所述主同步信号帧用于实现通信双方的初同步，所述辅同步信号帧用于实现通信双方的精准同步。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述场强检测指令中包含测量指标，所述场强上报信息与所述测量指标相对应；

其中，所述测量指标包含信噪比、参考信号接收质量和参考信号接收功率中的一个或多个。

8.一种自组网中场强上报方法，其特征在于，所述方法包括：

接收发送节点发送的场强检测指令，所述发送节点为所述场强检测指令的接收节点的邻节点；

根据所述场强检测指令发送场强上报信息，所述场强上报信息包括响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；

其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由；

所述接收发送节点发送的场强检测指令，包括：接收测报信标帧，所述测报信标帧用于指示返回所述场强上报信息；

所述根据所述场强检测指令发送场强上报信息，包括：根据所述场强上报信息生成场强测报帧，向所述发送节点发送所述场强测报帧；

所述测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收发送节点发送的场强检测指令还包括：

接收所述发送节点发送的同步前导帧，根据所述同步前导帧实现与所述发送节点的时、频域同步。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述同步前导帧、测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述向所述发送节点发送所述场强测报帧之后，还包括：

接收所述发送节点根据所述场强测报帧返回的测报确认帧，所述测报确认帧用于指示所述发送节点是否正确接收所述场强测报帧；

所述测报确认帧与所述场强测报帧位于同一超帧中。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接收所述发送节点根据所述场强测报帧返回的测报确认帧之后，还包括：

在预设时间内，若接收到同一发送节点发送的测报信标帧，不发送所述场强测报帧；或者

若接收到同一测报信标帧，不发送所述场强测报帧。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述场强检测指令中包含测量指标，根据所述场强检测指令收集与邻节点之间信号质量的信息，并生成场强上报信息，包括：

根据所述测量指标收集与邻节点之间信号质量的信息，并生成场强上报信息；

其中，所述测量指标包含信噪比、参考信号接收质量和参考信号接收功率中的一个或多个。

14.一种自组网中场强检测装置，其特征在于，所述装置包括：

场强检测发起模块，用于向若干个接收节点发送场强检测指令，所述接收节点为所述场强检测指令的发送节点的邻节点；

场强信息获取模块，用于接收各个接收节点根据所述场强检测指令返回的场强上报信息，所述场强上报信息包括该接收节点响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；

其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由；

所述场强检测发起模块还用于发送测报信标帧，所述测报信标帧用于指示所述若干个接收节点返回所述场强上报信息；

所述场强信息获取模块还用于接收各个接收节点根据所述测报信标帧返回的、携带有所述场强上报信息的场强测报帧；

所述测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

15.一种自组网中场强上报装置，其特征在于，所述装置包括：

场强检测指令接收模块，用于接收发送节点发送的场强检测指令，所述发送节点为所述场强检测指令的接收节点的邻节点；

场强上报模块，用于根据所述场强检测指令发送场强上报信息，所述场强上报信息包括响应于所述场强检测指令得到的场强测量结果；

其中，自组网中各节点接收到的场强上报信息用于汇总以建立所述自组网中各节点之间的通信路由；

所述场强检测指令接收模块还用于接收测报信标帧，所述测报信标帧用于指示返回所述场强上报信息；

所述场强上报模块还用于根据所述场强上报信息生成场强测报帧，向所述发送节点发送所述场强测报帧；

所述测报信标帧和场强测报帧位于同一超帧中。

16.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，其特征在于，所述处理器运行所述计算机指令时执行权利要求1至7或权利要求8至13任意一项所述方法的步骤。

17.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器运行时执行权利要求1至7或权利要求8至13任一项所述方法的步骤。

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