CN111130613A - 终端节点设备、中继控制方法、装置及无线通讯组网 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种终端节点设备、中继控制方法、装置及无线通讯组网，其中，该终端节点设备包括：通信模块，用于在正常工作情况下，执行通信功能；信息中继模块，为无法与主站进行通讯的非正常终端节点设备进行信息中继。本发明解决了现有技术中主站与不能直接通信的终端节点需要依赖中继器的问题，提高了通信效率以及成功率，降低系统的成本。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及一种终端节点设备、中继控制方法、装置及无线通讯组网。
背景技术
通常在无线通信组网中，会出现终端节点较多，分布较为分散，随机性强的情况。主站通信距离有限，为了减少工程成本，通常主站会布置在能覆盖最多终端节点的位置。而通信范围外的终端节点或者处于信号盲区的终端节点，可以通过增加中继器使用，甚至增加主站的使用来保证通信正常。
然而当存在多个离散的不可通信的终端节点时，就有可能需要针对每个节点都需要安装一个中继器，工程成本倍增。另一种情况，当中继器损坏的情况下，依靠中继器进行通信的终端节点都通信异常，导致通信兼容性，通信效率低。
针对相关技术中主站与不能直接通信的终端节点需要依赖中继器的问题，目前尚未提出有效地解决方案。
发明内容
本发明提供了一种终端节点设备、中继控制方法、装置及无线通讯组网，以至少解决现有技术中主站与不能直接通信的终端节点需要依赖中继器的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种终端节点设备，包括：通信模块，用于在正常工作情况下，执行通信功能；信息中继模块，为无法与主站进行通讯的非正常终端节点设备进行信息中继。
进一步地，非正常终端节点设备至少包括以下之一：位于主站的通信范围之外的终端节点、位于主站的通信范围之内但无法与主站进行通信的终端节点。
进一步地，信息中继模块包括：中继接收单元，用于接收主站发送的中继请求；其中，中继请求带有非正常终端节点设备的信息；转发单元，用于将中继请求转发至非正常终端节点设备。
进一步地，信息中继模块还包括：响应接收单元，用于接收非正常终端节点设备的响应信息；反馈单元，用于将响应信息反馈给主站。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种中继控制方法，包括：确定无法与主站进行通讯的非正常终端节点；向主站的通信范围内的终端节点发出中继请求，确定能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点，作为非正常终端节点的中继节点；通过中继节点与非正常终端节点建立通信连接。
进一步地，无法与主站进行通讯的非正常终端节点至少包括以下之一：位于主站的通信范围之外的终端节点、位于主站的通信范围之内但无法与主站进行通信的终端节点。
进一步地，确定能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点，包括：接收一个或多个终端节点发送的反馈信息；其中，反馈信息是终端节点接收到中继请求并转发至非正常终端节点后，接收到非正常终端节点的响应后生成的；如果终端节点为一个，则将终端节点确定为能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点；如果终端节点为多个，则基于预设规则在多个终端节点中挑选出一个终端节点，将该终端节点确定为能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点。
进一步地，预设规则为终端节点上报反馈信息的响应速度，或，中转终端节点与非正常终端节点的距离。
进一步地，基于预设规则在多个终端节点中挑选出一个终端节点，将该终端节点确定为能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点，包括：对比多个终端节点上报反馈信息的响应速度，确定响应速度最快的终端节点作为中继节点；或者，对比多个终端节点与非正常终端节点的距离，确定与非正常终端节点距离最短的终端节点作为中继节点。
进一步地，通过中继节点与非正常终端节点建立通信连接，包括：记录与非正常终端节点的通信路径；其中，通信路径包括主站、中继节点、非正常终端节点，主站将与非正常终端节点的通信信息发给中继节点，中继节点在收到通信信息后转发给非正常终端节点，以与非正常终端节点建立通信连接。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种中继控制装置，包括：非正常终端节点确定模块，用于确定无法与主站进行通讯的非正常终端节点；中继节点确定模块，用于控制主站向所有终端节点发出中继请求，确定能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点，作为非正常终端节点的中继节点；通信模块，用于通过中继节点实现主站与非正常终端节点的通信连接。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种无线通信组网，包括如上述的终端节点设备。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述的中继控制方法。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的中继控制方法。
在本发明中，提供了一种中继控制方法，通过应用该方法，可选定不能正常通信的终端节点周围的节点进行信息中继，可增大实际通讯范围，减少了主站设备以及中继器的使用，不需要增加额外的设备，降低系统安装维护成本。同时，避免了在中继器毁坏的情况下，其他节点无法通信的问题。总体而言，大大提高通信效率以及成功率，降低系统的成本。
附图说明
图1是根据本发明实施例的终端节点设备的一种可选的结构框图；
图2是根据本发明实施例的中继控制方法的一种可选的流程图；
图3是根据本发明实施例的无线通信组网的一种可选的结构示意图；以及
图4是根据本发明实施例的中继控制装置的一种可选的结构框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
在本发明优选的实施例1中提供了一种终端节点设备，该设备可以直接应用至各种无线通讯组网中，例如LoRa无线通信组网。具体来说，图1示出该设备的一种可选的结构框图，如图1所示，该设备包括：
通信模块102，用于在正常工作情况下，执行通信功能；
信息中继模块104，与通信模块102连接，用于为无法与主站进行通讯的非正常终端节点设备进行信息中继。
在上述实施方式中，提供了一种终端节点设备，可为不能正常通信的节点进行信息中继，增大实际通讯范围，减少了主站设备以及中继器的使用，不需要增加额外的设备，降低系统安装维护成本。同时，避免了在中继器毁坏的情况下，其他节点无法通信的问题。总体而言，大大提高通信效率以及成功率，降低系统的成本。
进一步地，非正常终端节点设备至少包括以下之一：位于主站的通信范围之外的终端节点、位于主站的通信范围之内但无法与主站进行通信的终端节点。
在本发明一个优选的实施方式中，信息中继模块包括：中继接收单元，用于接收主站发送的中继请求；其中，中继请求带有非正常终端节点设备的信息；转发单元，用于将中继请求转发至非正常终端节点设备。
信息中继模块还包括：响应接收单元，用于接收非正常终端节点设备的响应信息；反馈单元，用于将响应信息反馈给主站。
实施例2
在本发明优选的实施例2中提供了一种中继控制方法，该控制方法可以直接应用至各种无线通讯组网中，例如LoRa无线通信组网。具体来说，图2示出该方法的一种可选的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤S202-S206：
S202：确定无法与主站进行通讯的非正常终端节点；
S204：向主站的通信范围内的终端节点发出中继请求，确定能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点，作为非正常终端节点的中继节点；
S206：通过中继节点与非正常终端节点建立通信连接。
在上述实施方式中，提供了一种中继控制方法，通过应用该方法，可选定不能正常通信的终端节点周围的节点进行信息中继，可增大实际通讯范围，减少了主站设备以及中继器的使用，不需要增加额外的设备，降低系统安装维护成本。同时，避免了在中继器毁坏的情况下，其他节点无法通信的问题。总体而言，大大提高通信效率以及成功率，降低系统的成本。
在本发明一个优选的实施方式中，无法与主站进行通讯的非正常终端节点至少包括以下之一：位于主站的通信范围之外的终端节点、位于主站的通信范围之内但无法与主站进行通信的终端节点。
在本发明另一个优选的实施方式中，确定能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点，包括：接收一个或多个终端节点发送的反馈信息；其中，反馈信息是终端节点接收到中继请求并转发至非正常终端节点后，接收到非正常终端节点的响应后生成的；如果终端节点为一个，则将终端节点确定为能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点；如果终端节点为多个，则基于预设规则在多个终端节点中挑选出一个终端节点，将该终端节点确定为能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点。
进一步地，预设规则为终端节点上报反馈信息的响应速度，或，中转终端节点与非正常终端节点的距离。基于预设规则在多个终端节点中挑选出一个终端节点，将该终端节点确定为能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点，包括：对比多个终端节点上报反馈信息的响应速度，确定响应速度最快的终端节点作为中继节点；或者，对比多个终端节点与非正常终端节点的距离，确定与非正常终端节点距离最短的终端节点作为中继节点。
在本发明又一个优选的实施方式中，通过中继节点与非正常终端节点建立通信连接，包括：记录与非正常终端节点的通信路径；其中，通信路径包括主站、中继节点、非正常终端节点，主站将与非正常终端节点的通信信息发给中继节点，中继节点在收到通信信息后转发给非正常终端节点，以与非正常终端节点建立通信连接。
在本发明一个优选的实施例2中，还提供了另一个可选的中继控制方法，具体的，该方法包括：
图3提供了一种常见的通信网络，网络内存在多个终端节点，以及一个主站。信息从主站发出，经由无线网络传输到通讯范围内的正常通信节点中。但在终端节点中，存在着远处终端节点或者信号盲区节点无法通信的问题，如终端节点3，超出主站通讯范围，无法直接与主站进行通信，终端节点2，在主站通讯范围，但无法直接与主站进行通信。针对上述终端节点2和3，本发明采用下方式进行通信中继：
针对远处终端节点无法通信的情况：
终端节点3，超出主站通讯范围，无法直接与主站进行通信。存在至少一个或者多个终端节点，如终端节点1和2，能正常与主机通信，并且与终端节点3能保证通信正常。
主站发现与终端节点3无法通信，则主站发起中继请求，目标为终端节点3。主站通信范围内的所有节点都会收到该请求，并进行通信转发。当通信转发的数据到达终端节点3时，其会响应该中继请求。收到响应信息的终端节点，会上报到主机，由主机记录该通信路径。此后，主机与终端节点3之间的通信路径为：主机<-->中继节点<-->终端节点3。
针对信号盲区节点无法通信的情况：
终端节点2，在主站通讯范围，但无法直接与主站进行通信。存在至少一个或者多个终端节点，如终端节点1，能正常与主机通信，并且与终端节点2能保证通信正常。
主站发现与终端节点2无法通信，则主站发起中继请求，目标为终端节点2。主站通信范围内的所有节点都会收到该请求，并进行通信转发。当通信转发的数据到达终端节点2时，其会响应该中继请求。收到响应信息的终端节点，会上报到主机，由主机记录该通信路径。此后，主机与终端节点2之间的通信路径为：主机<-->中继节点<-->终端节点2。
在上述实施方式中，终端节点在正常工作的同时，也可被选中作为中继器进行信息中继。在不需进行中继操作的时候，就作为正常的终端节点。因此，本发明减少了主站设备以及中继器的使用，不需要增加额外的设备，终端节点可被选中进行紧急中继，正常状态下为一般的终端设备，降低系统安装维护成本。避免了在中继器毁坏的情况下，其他节点无法通信的问题，总体而言，大大提高通信效率以及成功率，降低系统的成本。
实施例3
基于上述实施例2中提供的中继控制方法，在本发明优选的实施例3中还提供了一种中继控制装置，具体地，图4示出该装置的一种可选的结构框图，如图4所示，该装置包括：
非正常终端节点确定模块402，用于确定无法与主站进行通讯的非正常终端节点；
中继节点确定模块404，与非正常终端节点确定模块402连接，用于控制主站向所有终端节点发出中继请求，确定能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点，作为非正常终端节点的中继节点；
通信模块406，与中继节点确定模块404连接，用于通过中继节点实现主站与非正常终端节点的通信连接。
在上述实施方式中，提供了一种中继控制装置，通过应用该装置，可选定不能正常通信的终端节点周围的节点进行信息中继，可增大实际通讯范围，减少了主站设备以及中继器的使用，不需要增加额外的设备，降低系统安装维护成本。同时，避免了在中继器毁坏的情况下，其他节点无法通信的问题。总体而言，大大提高通信效率以及成功率，降低系统的成本。
其中，无法与主站进行通讯的非正常终端节点至少包括以下之一：位于主站的通信范围之外的终端节点、位于主站的通信范围之内但无法与主站进行通信的终端节点。
进一步地，中继节点确定模块404包括：
接收单元，用于接收一个或多个终端节点发送的反馈信息；其中，反馈信息是终端节点接收到中继请求并转发至非正常终端节点后，接收到非正常终端节点的响应后生成的；
第一确定单元，用于在终端节点为一个时，则将终端节点确定为能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点；
第二确定单元，用于在终端节点为多个时，则基于预设规则在多个终端节点中挑选出一个终端节点，将该终端节点确定为能够与非正常终端节点进行中继通信的终端节点。
优选地，预设规则为终端节点上报反馈信息的响应速度，或，中转终端节点与非正常终端节点的距离。第二确定单元包括：第一对比子单元，用于对比多个终端节点上报反馈信息的响应速度，确定响应速度最快的终端节点作为中继节点；或者，第二对比子单元，用于对比多个终端节点与非正常终端节点的距离，确定与非正常终端节点距离最短的终端节点作为中继节点。
进一步地，通信模块406包括：记录单元，用于记录与非正常终端节点的通信路径；其中，通信路径包括主站、中继节点、非正常终端节点，主站将与非正常终端节点的通信信息发给中继节点，中继节点在收到通信信息后转发给非正常终端节点，以与非正常终端节点建立通信连接。
关于上述实施例中的装置，其中各个单元、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。
实施例4
基于上述实施例3中提供的中继控制装置，在本发明优选的实施例4中还提供了一种无线通信组网，包括如上述的终端节点设备。
在上述实施方式中，提供了一种无线通信组网，可选定不能正常通信的终端节点周围的节点进行信息中继，可增大实际通讯范围，减少了主站设备以及中继器的使用，不需要增加额外的设备，降低系统安装维护成本。同时，避免了在中继器毁坏的情况下，其他节点无法通信的问题。总体而言，大大提高通信效率以及成功率，降低系统的成本。
实施例5
基于上述实施例2中提供的中继控制方法，在本发明优选的实施例5中还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述的中继控制方法。
在上述实施方式中，提供了一种中继控制方法，通过应用该方法，可选定不能正常通信的终端节点周围的节点进行信息中继，可增大实际通讯范围，减少了主站设备以及中继器的使用，不需要增加额外的设备，降低系统安装维护成本。同时，避免了在中继器毁坏的情况下，其他节点无法通信的问题。总体而言，大大提高通信效率以及成功率，降低系统的成本。
实施例6
基于上述实施例2中提供的中继控制方法，在本发明优选的实施例6中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的中继控制方法。
在上述实施方式中，提供了一种中继控制方法，通过应用该方法，可选定不能正常通信的终端节点周围的节点进行信息中继，可增大实际通讯范围，减少了主站设备以及中继器的使用，不需要增加额外的设备，降低系统安装维护成本。同时，避免了在中继器毁坏的情况下，其他节点无法通信的问题。总体而言，大大提高通信效率以及成功率，降低系统的成本。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (14)
1.一种终端节点设备，其特征在于，包括：
通信模块，用于在正常工作情况下，执行通信功能；
信息中继模块，为无法与主站进行通讯的非正常终端节点设备进行信息中继。
2.根据权利要求1所述的终端节点设备，其特征在于，所述非正常终端节点设备至少包括以下之一：
位于所述主站的通信范围之外的终端节点、位于所述主站的通信范围之内但无法与所述主站进行通信的终端节点。
3.根据权利要求1所述的终端节点设备，其特征在于，所述信息中继模块包括：
中继接收单元，用于接收主站发送的中继请求；其中，所述中继请求带有所述非正常终端节点设备的信息；
转发单元，用于将所述中继请求转发至所述非正常终端节点设备。
4.根据权利要求3所述的终端节点设备，其特征在于，所述信息中继模块还包括：
响应接收单元，用于接收所述非正常终端节点设备的响应信息；
反馈单元，用于将所述响应信息反馈给所述主站。
5.一种中继控制方法，其特征在于，包括：
确定无法与主站进行通讯的非正常终端节点；
向所述主站的通信范围内的终端节点发出中继请求，确定能够与所述非正常终端节点进行中继通信的终端节点，作为所述非正常终端节点的中继节点；
通过所述中继节点与所述非正常终端节点建立通信连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述非正常终端节点至少包括以下之一：
位于所述主站的通信范围之外的终端节点、位于所述主站的通信范围之内但无法与所述主站进行通信的终端节点。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定能够与所述非正常终端节点进行中继通信的终端节点，包括：
接收一个或多个所述终端节点发送的反馈信息；其中，所述反馈信息是所述终端节点接收到所述中继请求并转发至所述非正常终端节点后，接收到所述非正常终端节点的响应后生成的；
如果所述终端节点为一个，则将所述终端节点确定为能够与所述非正常终端节点进行中继通信的终端节点；
如果所述终端节点为多个，则基于预设规则在多个所述终端节点中挑选出一个终端节点，将该终端节点确定为能够与所述非正常终端节点进行中继通信的终端节点。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设规则为所述终端节点上报所述反馈信息的响应速度，或，所述中转终端节点与所述非正常终端节点的距离。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于预设规则在多个所述终端节点中挑选出一个终端节点，将该终端节点确定为能够与所述非正常终端节点进行中继通信的终端节点，包括：
对比所述多个终端节点上报所述反馈信息的响应速度，确定所述响应速度最快的终端节点作为所述中继节点；或者，
对比所述多个终端节点与所述非正常终端节点的距离，确定与所述非正常终端节点距离最短的终端节点作为所述中继节点。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述中继节点与所述非正常终端节点建立通信连接，包括：
记录与所述非正常终端节点的通信路径；其中，所述通信路径包括所述主站、所述中继节点、所述非正常终端节点，所述主站将与所述非正常终端节点的通信信息发给所述中继节点，所述中继节点在收到所述通信信息后转发给所述非正常终端节点，以与所述非正常终端节点建立通信连接。
11.一种中继控制装置，其特征在于，包括：
非正常终端节点确定模块，用于确定无法与主站进行通讯的非正常终端节点；
中继节点确定模块，用于控制所述主站向所有终端节点发出中继请求，确定能够与所述非正常终端节点进行中继通信的终端节点，作为所述非正常终端节点的中继节点；
通信模块，用于通过所述中继节点实现所述主站与所述非正常终端节点的通信连接。
12.一种无线通信组网，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的终端节点设备。
13.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求5至10中任一项所述的中继控制方法。
14.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求5至10中任一项所述的中继控制方法。
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