CN112437459B - 一种无线网格网络的管理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无线网格mesh网络的管理方法，所述无线网格网络中包括一个主节点以及一个以上从节点，该方法包括，在主节点侧，基于网络管理协议报文与从节点之间进行通信，对所述无线网格网络进行主节点和从节点之间网络心跳同步的第一管理、路由信息同步的第二管理、网络健康状态的第三管理中的之一或其任意组合。为网络中所有节点之间进行信息同步、命令传输、更新提供了信令通道，实现了网络的自我管理、自我维护、自我修复、自我优化，解决了mesh网络中的过于自由的组网方式、去中心化、以及mesh网络中所有节点之间地位完全对等的特点所带来的痛点。

Description

一种无线网格网络的管理方法和装置

技术领域

本发明涉及无线网格网络通信领域，特别地，涉及一种无线网格网络的管理方法和装置。

背景技术

无线网格网络(mesh)技术是一种WiFi网络组网方式，也就是网状结构网络，也称为“多跳(multi-hop)”网络。与传统星型网络拓扑不同，在mesh网络中，网络中的各种设备被视为节点，所有的节点都可互相连接，每个节点都可拥有多条连接通道，所有的节点之间形成一个整体的网络。mesh包括基于802.11s协议的mesh网络，也包括非802.11s的mesh网络。

mesh网络每个节点的地位是对等的，不存在类似AP和终端(station)这样的对立角色，从而为mesh网络组建后的网络自身的自我管理带来了很大的困难。

发明内容

本发明提供了一种无线网格网络的管理方法，以实现无线网格网络运行过程中的自主管理。

本发明提供的一种无线网格网络的管理方法，所述无线网格网络中包括一个主节点以及一个以上从节点，

该方法包括，在主节点侧，

基于网络管理协议报文与从节点之间进行通信，对所述无线网格网络进行主节点和从节点之间网络心跳同步的第一管理、路由信息同步的第二管理、网络健康状态的第三管理中的之一或其任意组合。

较佳地，所述网络管理协议报文至少包括以下报文之一：

用于在主节点和从节点之间进行心跳同步的同步报文，

用于在主节点和从节点之间发起请求的请求报文，

用于响应于请求报文的响应报文。

较佳地，所述网络管理协议报文的报头至少包括，用于指示报文目的节点的目的地址信息字段、用于指示报文来源的源地址信息字段、以及承载数据内容的数据字段，

其中，

所述数据字段至少包括，用于指示报文类型的数据类型字段，用于指示有效数据长度的长度字段，用于承载数据内容的有效数据字段。

较佳地，所述网络管理协议报文的报头还包括，用于指示网络管理协议类型的协议类型字段；

基于二层通信时，所述地址信息为MAC地址，

基于三层通信时，所述地址信息为IP地址；

所述有效数据字段包括，用于指示管理类型的有效数据类型字段，以及承载有效数据内容的净荷。

较佳地，所述对所述无线网格网络进行主节点和从节点之间网络心跳同步的第一管理，包括，

主节点分别向每个从节点发送同步广播报文作为心跳报文，使得每个从节点根据接收的同步广播报文判断当前网络的有效性；

其中，所述同步广播报文的数据字段中包括，用于指示该报文为同步报文的同步标识编码字段，以及用于指示同步时间的时间戳字段；

所述同步广播报文中的有效数据字段携带有用于指示管理类型的有效数据类型，以及主节点地址信息。

较佳地，所述主节点分别向每个从节点发送同步广播报文，包括，

主节点一次性地发送一个以上同步广播报文，或者，

主节点按照设定的第一时间间隔发送心跳报文，且在同一时间间隔内按照设定的第一频次连续地发送同步广播报文；

所述使得每个从节点根据接收的同步广播报文判断当前网络的有效性，包括，

使得：每个从节点根据是否在设定的第一时间阈值内接收到来自主节点的同步广播报文，判断该从节点接入的当前网络是否是有效网络，

如果在第一时间阈值内未接收到同步广播报文，则判定当前网络为无效网络，并退出当前网络，寻找有效网络，

否则，则判定该从节点接入的当前网络是有效网络。

较佳地，所述对所述无线网格网络进行路由信息同步的第二管理，包括，

主节点分别向每个从节点发送第一请求广播报文，使得每个从节点响应于第一请求广播报文，向主节点回复第一响应单播报文，所述第一响应单播报文中的有效数据字段携带有用于指示管理类型的有效数据类型、回复该第一响应单播报文的本节点的地址信息、和与本节点直接相连节点的路由信息；

主节点分别接收来自每个从节点的第一响应单播报文，基于所述第一响应单播报文中的有效数据，获得所有从节点的路由信息。

较佳地，所述主节点分别向每个从节点发送第一请求广播报文，包括，

主节点以设定的第二频次连续地发送第一请求广播报文，每次发送第一请求广播报文之间的间隔为设定的第二时间间隔，

所述基于所述第一响应单播报文中的有效数据，获得所有从节点的路由信息，包括，

主节点根据有效数据中的有效数据类型，解析出从节点地址信息、和与该从节点直接相连节点的路由信息，

基于所有路由信息，进行分析、整理、以及去重处理，并保存。

较佳地，所述对所述无线网格网络进行路由信息同步的第二管理进一步包括，

主节点将保存的路由信息作为第一扩展管理协议报文中的有效数据，通过第一扩展管理协议报文上传至服务器侧，使得用户终端通过服务器获得该路由信息的网络拓扑图；

所述第一扩展管理协议报文中的有效数据携带有用于表示管理类型的有效数据类型，主节点的地址信息，各个从节点地址信息，及，各个从节点直接相连节点的路由信息。

较佳地，所述对所述无线网格网络进行网络健康状态的第三管理，包括，

主节点向每个从节点分别发送第二请求广播报文，该第二请求广播报文中的有效数据字段携带有用于表示管理类型的有效数据类型、以及所需监测的状态参数，使得每个从节点分别响应于第二请求广播报文，向主节点回复第二响应单播报文，

其中，所述第二响应单播报文中的有效数据字段携带有用于指示管理类型的有效数据类型、发送该第二响应单播报文的本节点的地址信息、和本节点当前状态参数；

主节点分别接收来自每个从节点的第二响应单播报文，基于所述第二响应单播报文中的有效数据，获得所有从节点的当前状态参数；

根据所有节点的当前状态参数判断整个网络是否健康。

较佳地，所述当前状态参数至少包括，接收信号强度、数据收发速率、收发吞吐量之一，

所述第二响应单播报文中的有效数据字段还携带有用于指示当前状态参数采集时间的时间戳，

所述根据所有节点的当前状态参数来判断整个网络是否健康，包括，

统计处于不健康从节点的数量，判断处于不健康从节点的数量在所有节点设备的比例超过设定比例阈值，如果是，则判定当前网络不健康，否则，判定当前网络健康。

较佳地，所述对所述无线网格网络进行网络健康状态的第三管理，进一步包括，

将获得的所有从节点的当前状态参数作为第二扩展管理协议报文中的有效数据，通过第二扩展管理协议报文上传至服务器侧，使得用户终端通过服务器获得所有从节点的当前状态参数；

所述第二扩展管理协议报文中的有效数据携带有用于指示管理类型的有效数据类型，主节点的地址信息，各个从节点的地址信息，及，各个从节点的当前状态参数和健康状态。

较佳地，所述扩展管理协议报文中的有效数据还携带有用于指示与本节点直接相连的节点数量的直接相连的节点数，和/或用于指示本节点是主节点还是从节点的节点信息。

本发明还提供一种应用于无线网格网络的节点设备，该节点设备包括，存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时上述任一所述无线网格网络管理方法的步骤。

本发明提供的一种无线网格网络的管理方法，通过基于网络管理协议报文进行通信，为网络中所有节点之间进行信息同步、命令传输、更新提供了信令通道，通过对所述无线网格网络进行主节点和从节点之间网络心跳同步的第一管理、路由信息同步的第二管理、网络健康状态的第三管理中的之一，实现了网络的自我管理、自我维护、自我修复、自我优化，解决了mesh网络中的过于自由的组网方式、去中心化、以及 mesh网络中所有节点之间地位完全对等的特点所带来的痛点。

附图说明

图1实现基于网络心跳同步的第一管理的一种流程示意图。

图2为实现基于路由信息同步的第二管理的一种流程示意图。

图3为实现基于网络健康状态监测的第三管理的一种流程示意图。

图4为本申请应用于家居网络应用的一种组网示意图。

图5为本发明mesh网络中主节点设备和从节点设备的一种示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。

申请人发现，基于80211s协议的mesh网络具有过于自由的组网方式、去中心化、以及mesh网络中所有节点之间地位完全对等的特点，给mesh在实际应用中增加了困难：

①由于802.11s协议本身的特性，使mesh节点切换信道时存在很大的障碍，无法像普通的WiFi station一样自动跟随接入点的信道。一旦切换信道，很容易分裂成多个无效的小局域网而无法恢复。

②mesh网络是网状网，可同时存在多条链路，数据传输链路可能性很多，一旦网络出问题，很难定位是哪个环节出了问题，排查网络问题就比较困难。

③mesh网络是多跳网络，每个节点都可用作网络中继，在用户实施设备安装工程中，无线设备对安装的位置，角度，距离有一定的要求，需要有一些专业的知识，对普通用户来说是有难度的。

本发明提供的一种无线网格网络的管理方法，通过基于网络心跳同步的第一管理、基于路由信息同步的第二管理、基于网络健康状态监测的第三管理之一或其任意组合，来实现对mesh网络的管理。

参见图1所示，图1为实现基于网络心跳同步的第一管理的一种流程示意图。在mesh网络运行过程中，mesh网络包括一个主节点和一个以上的从节点，当mesh 网络主节点接入网络后，包括，

步骤101，主节点向mesh网络中的各个从节点分别发送基于socket连接的同步广播报文作为mesh网络的心跳报文，该同步广播报文至少携带有广播的目的地址信息、包括本地地址信息的源地址信息、以及有效数据，其中，当网络基于二层通信时，地址信息为MAC地址，当网络基于三层通信时，地址信息为IP地址，

较佳地，还可携带有协议类型(protocol type)、同步标识编码、用于表示同步时间的时间戳、用于表示网络管理类型的数据类型、有效数据长度(length)字段之一或其任意组合。

参见表1所示，表1为本发明mesh网络管理协议数据报文报头所包含的字段一种示意。

表1

/>

其中，有效数据字段包括用于表示管理类型的有效数据类型、以及净荷。不失一般性地，如表2所示的一种。

表2

在该步骤中，同步广播报文作为mesh网络的心跳报文，报文中的有效数据字段包括用于表示管理类型的有效数据类型、以及主节点的地址信息。不失一般性地，如表3的一种。

表3

在该步骤中，较佳地，可以一次性地发送多个心跳报文，或者，按照设定第一时间间隔发送心跳报文，在同一时间间隔内按照设定的第一频次连续地发送，以避免从节点遗漏报文的接收。

步骤102，网络中的每一从节点根据接收到的心跳报文，判断其自身接入的当前网络是否是有效网络，

如果该从节点接收到心跳报文时，则判定该从节点接入的当前mesh网络为有效mesh网络，网络出口正常，

若在设定的第一时间阈值内未收到心跳报文，则判定当前接入的mesh网络不存在主节点，或网络出口异常，退出当前mesh网络，寻找有效的mesh网络，并尝试加入。

通过心跳报文，为mesh网络的组网、网络解散、网络重组提供了依据和规则，增强了mesh网络的自我修复能力，为mesh信道切换提供了保障。

鉴于mesh网络中的每个从节点的本地都保存有与该从节点直接相连节点的路由信息表，通过路由信息的同步可实现网络管理。参见图2所示，图2为实现基于路由信息同步的第二管理的一种流程示意图。路由信息同步包括，

步骤201，主节点向网络中的每个从节点发送第一请求(request)广播报文，以发起路由信息同步，其中，该第一请求广播报文至少携带有广播的目的地址信息、包括本地地址信息的源地址信息、以及有效数据。当网络基于二层通信时，地址信息为MAC地址，当网络基于三层通信时，地址信息为IP地址，

较佳地，还可携带有协议类型、同步标识编码、用于表示同步时间的时间戳、用于表示网络管理类型的数据类型、有效数据长度(length)字段之一或其任意组合。具体与表1和表2字段相同。

在该步骤中，每次发起路由信息同步时，主节点以设定的第二频次连续地发送第一请求广播报文，每次发送之间的间隔为设定的第二时间间隔，这样，持续发送第一请求广播报文的时长共计为：第二频次与第二时间间隔之乘积。

例如，主节点连续发送5次第一请求广播报文，每次广播之间的间隔为50ms，持续250ms。

步骤202，每个从节点接收到第一请求广播报文后，分别响应于所接收的第一请求广播报文，向主节点回复第一响应(response)广播报文，该第一响应单播报文至少携带有该从节点的地址信息、以及与该从节点直接相连的节点的路由信息。

所述第一响应单播报文的报头、有效数据字段与表1和表2相同。其中，有效数据字段包括，用于表示管理类型的有效数据类型，本节点(发送该响应单播报文的节点)的地址信息，以及本节点直接相连的节点的路由信息。不失一般性地，如表4所示的一种。

表4

步骤203，主节点接收到第一响应单播报文后，基于来自每个从节点的第一响应单播报文，获得所有节点的路由信息。

主节点将收到的第一响应单播报文根据有效数据类型进行解析，以解析出报文中的有效数据，包括节点的地址信息以及路由信息；对得到的有效数据进行分析，以获得网络中所有从节点的路由信息；基于分析得到的所有从节点的路由信息进行整理和去重，并存储整理和去重后的路由信息。

进一步地，主节点可以通过第一扩展管理协议报文，将保存的路由信息作为扩展管理协议报文中的有效数据，上传至服务器侧。其中，第一扩展管理协议报文有效数据字段的报头、有效数据字段与表1和表2相同。有效数据字段包括，用于表示管理类型的有效数据类型，发送该第一扩展管理协议报文的本节点的地址信息，以及各个从节点地址信息及其路由信息，其中，各个从节点地址信息及其路由信息为净荷。不失一般性地，如表5所示是第一扩展管理协议报文中的有效数据的一种。

表5

在服务器侧，基于每个从节点的路由信息，推导生成网络拓扑关系，并绘制为可视化的网络拓扑图。当用户终端侧的应用程序访问服务器时，可获得可视化的网络拓扑图。这样，出现一旦网络异常、设备掉线等问题，便可以定位到是哪个节点出问题，从而便于mesh网络的维护。所应理解的是，上述推导生成网络拓扑关系和/或绘制为可视化的网络拓扑图也可以在用户终端侧的应用程序实现。

通过主节点与从节点请求和响应的方式，为所有节点之间进行信息同步、命令传输、状态更新提供了信令通道，此外，为绘制拓扑图提供了基础，以便于通过观察网络拓扑结构由外界定位网络故障，便于mesh网络的维护。

参见图3所示，图3为实现基于网络健康状态监测的第三管理的一种流程示意图。包括，

步骤301，主节点向网络中的每个从节点分别发送第二请求(request)广播报文，以获得每个从节点的当前状态参数，所述当前状态参数包括接收信号强度 (RSSI)、数据收发速率(TX rate，RX rate)、收发吞吐量之一或其任意组合。

所述第二请求广播报文字段与表1和表2字段相同，其中，有效数据字段携带有用于表示管理类型的有效数据类型、以及所需监测的状态参数。参见表6所示。

表6

步骤302，每个从节点接收到第二请求广播报文后，分别响应于所述第二请求广播报文，向主节点回复第二响应单播报文，该第二响应单播报文的报头、有效数据字段与表1和表2相同。其中，有效数据字段至少包括，用于表示管理类型的有效数据类型、本节点的(发送该响应单播报文的节点)的地址信息、本节点当前状态参数，还可以包括用于表示当前状态参数的监测时间的时间戳，以提高当前状态参数的置信度，所述当前状态参数、当前状态时间戳为净荷。参见表7 所示。

表7

步骤303，主节点接收到来自各个从节点的第二响应单播报文后，基于所有第二响应报文，统计所有节点的当前状态参数来判断整个网络是否健康，例如，对某一从节点，根据当前状态参数、以及当前状态时间戳，确定该从节点是否属于不健康从节点。

如果处于不健康从节点的数量在所有节点设备的比例超过设定比例阈值，则主节点判定当前mesh网络不健康，进行相应的网路频段，信道切换等，或提醒对某从节点进行调整，例如，提供用户移动某台设备的位置，调整设备天线的方向等。

进一步地，主节点可以通过第二扩展管理协议报文，将统计的所有节点的当前状态参数作为第二扩展管理协议报文中的有效数据，上传至服务器侧，以便于用户终端访问。其中，第二扩展管理协议报文有效数据字段的报头、有效数据字段与表1和表2相同。有效数据字段至少包括，用于表示管理类型的有效数据类型，主节点的地址信息，以及由各个从节点地址信息及其各从节点当前状态参数、健康状态组成的净荷，表中，第1个节点到第m个节点的排列顺序按照MAC地址或IP地址从小到大排列。不失一般性地，如表8所示是第二扩展管理协议报文中的有效数据的一种，其中，Mater/Slave字段用于表明每个节点是否为主节点，以便使得各个节点确定网络中主节点、以及对应的MAC地址，同时可以防止网络中同时存在两个主节点；由于基于mesh本身的HWMP协议，各个节点需要按照私有管理协议去收集、计算、整理整个mesh网络的拓扑图，故而直接相连的节点数字段用于获取与本节点有直接链路连接的节点数量。

表8

基于网络中所有节点当前状态信息，实现了所有节点的健康状态管理，为节点设备安装、布局、以及网络优化提供了基础。

参见图4所示，图4为本申请应用于家居网络应用的一种组网示意图。在该 mesh网络中，可以包括所有的无线设备类型，例如，网络摄像 机(IPC)、儿童看护机器人等类IPC设备、路由器、无线网络硬盘录像机(NVR)、手机、电脑、 PAD、无线网关、智能门锁、无线传感设备、智能窗帘、无线灯泡、带无线的家用电器(冰箱、洗衣机、微波炉等)等各种无线设备。可从中选择出一设备作为主节点设备，其余设备作为从节点设备。通过本发明实施例所述的管理方法，可以实现该家居网络的自我管理。

参见图5所示，图5为本发明mesh网络中主节点设备和从节点设备的一种示意图。在主节点设备中，包括，

第一配置模块，用于选择对所述无线网格网络进行主节点和从节点之间网络心跳同步的第一管理、路由信息同步的第二管理、网络健康状态的第三管理中的之一或其任意组合，

第一管理模块，用于与从节点进行心跳同步，

第二管理模块，用于与从节点进行路由信息同步，

第三管理模块，用于网络健康状态管理。

其中，

第一管理模块包括，

心跳报文发送子模块，分别向每个从节点发送同步广播报文作为心跳报文；

第二管理模块包括，

第一请求发送子模块，分别向每个从节点发送第一请求广播报文，

路由信息获取子模块，分别接收来自每个从节点的第一响应单播报文，基于所述第一响应单播报文中的有效数据，获得所有从节点的路由信息；进一步地，将路由信息携带在第一扩展协议报文中上传至服务器侧。

第三管理模块包括，

第二请求发送子模块，分别向每个从节点发送第二请求广播报文，

网络健康状态统计子模块，分别接收来自每个从节点的第二响应单播报文，基于所述第一响应单播报文中的有效数据，获得所有从节点的当前状态参数，根据所有节点当前状态参数判断整个网络是否健康；进一步地，将各个从节点的当前状态参数以及健康状态携带在第二扩展协议报文中上传至服务器侧。

在从节点设备中，包括，

第二配置模块，用于选择网络心跳同步的第一管理、路由信息同步的第二管理、网络健康状态的第三管理中的之一或其任意组合，

第四管理模块，用于与主节点进行心跳同步，

第五管理模块，用于与主节点进行路由信息同步，

第六管理模块，用于向主节点上报健康状态。

其中，

第四管理模块包括，

心跳报文接收子模块，用于接收心跳报文，

判定子模块，根据是否接收到心跳报文判断当前网络有效性，如果接收到心跳报文，则判定当前网络有效，否则，判定当前网络无效；

第五管理模块包括，

第一请求接收子模块，接收来自主节点的第一请求广播报文，

第一响应子模块，响应于接收的第一请求广播报文，向主节点发送第一响应单播报文，该报文携带有该从节点的路由信息，

第六管理模块包括，

第二请求接收子模块，接收来自主节点的第二请求广播报文，

第二响应子模块，响应于接收的第二请求广播报文，向主节点发送第二响应单播报文，该报文携带有该从节点当前状态参数。

所述主节点和从节点分别包括有处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例所述无线网格网络管理方法的步骤。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit， ASIC)、现场可编程门阵列(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。

对于装置/网络侧设备/存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

所应理解的是，本发明实施例中的数据报文所包含的字段可以根据网络管理的需求进行扩展和调整，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种无线网格网络的管理方法，其特征在于，所述无线网格网络中包括一个主节点以及一个以上从节点，

该方法包括，在主节点侧，

基于用于网络管理的网络管理协议报文与从节点之间进行通信，其中，网络管理协议报文包括：用于承载数据内容的数据字段，该数据字段中包括用于表示对网络进行管理的管理类型的数据字段，管理类型用于表征主节点和从节点之间网络心跳同步的第一管理、路由信息同步的第二管理、网络健康状态的第三管理中的至少之一，

根据网络管理协议报文中的管理类型信息，对所述无线网格网络进行相应的主节点和从节点之间网络心跳同步的第一管理、路由信息同步的第二管理、网络健康状态的第三管理中的至少之一；

其中，

所述第一管理、第二管理、第三管理中的至少之一分别在主节点侧和从节点侧被预先配置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络管理协议报文至少包括以下报文之一：

用于在主节点和从节点之间进行心跳同步的同步报文，

用于在主节点和从节点之间发起请求的请求报文，

用于响应于请求报文的响应报文。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络管理协议报文的报头还包括，用于指示报文目的节点的目的地址信息字段、用于指示报文来源的源地址信息字段；

所述数据字段至少还包括，用于指示报文类型的数据类型字段，用于指示有效数据长度的长度字段，用于承载数据内容的有效数据字段，其中，有效数据字段包括所述用于表示管理类型的字段。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网络管理协议报文的报头还包括，用于指示网络管理协议类型的协议类型字段；

基于二层通信时，所述地址信息为MAC地址，

基于三层通信时，所述地址信息为IP地址；

所述有效数据字段还包括，承载有效数据内容的净荷。

5.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述对所述无线网格网络进行主节点和从节点之间网络心跳同步的第一管理，包括，

主节点分别向每个从节点发送同步广播报文作为心跳报文，使得每个从节点根据接收的同步广播报文判断当前网络的有效性；

其中，所述同步广播报文的数据字段中包括，用于指示该报文为同步报文的同步标识编码字段，以及用于指示同步时间的时间戳字段；

所述同步广播报文中的有效数据字段携带有用于指示管理类型的有效数据类型，以及主节点地址信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主节点分别向每个从节点发送同步广播报文，包括，

主节点一次性地发送一个以上同步广播报文，或者，

主节点按照设定的第一时间间隔发送心跳报文，且在同一时间间隔内按照设定的第一频次连续地发送同步广播报文；

所述使得每个从节点根据接收的同步广播报文判断当前网络的有效性，包括，

使得：每个从节点根据是否在设定的第一时间阈值内接收到来自主节点的同步广播报文，判断该从节点接入的当前网络是否是有效网络，

如果在第一时间阈值内未接收到同步广播报文，则判定当前网络为无效网络，并退出当前网络，寻找有效网络，

否则，则判定该从节点接入的当前网络是有效网络。

7.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述对所述无线网格网络进行路由信息同步的第二管理，包括，

主节点分别向每个从节点发送第一请求广播报文，使得每个从节点响应于第一请求广播报文，向主节点回复第一响应单播报文，所述第一响应单播报文中的有效数据字段携带有用于指示管理类型的有效数据类型、回复该第一响应单播报文的本节点的地址信息、和与本节点直接相连节点的路由信息；

主节点分别接收来自每个从节点的第一响应单播报文，基于所述第一响应单播报文中的有效数据，获得所有从节点的路由信息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主节点分别向每个从节点发送第一请求广播报文，包括，

主节点以设定的第二频次连续地发送第一请求广播报文，每次发送第一请求广播报文之间的间隔为设定的第二时间间隔，

所述基于所述第一响应单播报文中的有效数据，获得所有从节点的路由信息，包括，

主节点根据有效数据中的有效数据类型，解析出从节点地址信息、和与该从节点直接相连节点的路由信息，

基于所有路由信息，进行分析、整理、以及去重处理，并保存。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述无线网格网络进行路由信息同步的第二管理进一步包括，

主节点将保存的路由信息作为第一扩展管理协议报文中的有效数据，通过第一扩展管理协议报文上传至服务器侧，使得用户终端通过服务器获得该路由信息的网络拓扑图；

所述第一扩展管理协议报文中的有效数据携带有用于表示管理类型的有效数据类型，主节点的地址信息，各个从节点地址信息，及，各个从节点直接相连节点的路由信息。

10.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述对所述无线网格网络进行网络健康状态的第三管理，包括，

主节点向每个从节点分别发送第二请求广播报文，该第二请求广播报文中的有效数据字段携带有用于表示管理类型的有效数据类型、以及所需监测的状态参数，使得每个从节点分别响应于第二请求广播报文，向主节点回复第二响应单播报文，

其中，所述第二响应单播报文中的有效数据字段携带有用于指示管理类型的有效数据类型、发送该第二响应单播报文的本节点的地址信息、和本节点当前状态参数；

主节点分别接收来自每个从节点的第二响应单播报文，基于所述第二响应单播报文中的有效数据，获得所有从节点的当前状态参数；

根据所有节点的当前状态参数判断整个网络是否健康。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述当前状态参数至少包括，接收信号强度、数据收发速率、收发吞吐量之一，

所述第二响应单播报文中的有效数据字段还携带有用于指示当前状态参数采集时间的时间戳，

所述根据所有节点的当前状态参数来判断整个网络是否健康，包括，

统计处于不健康从节点的数量，判断处于不健康从节点的数量在所有节点设备的比例超过设定比例阈值，如果是，则判定当前网络不健康，否则，判定当前网络健康。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对所述无线网格网络进行网络健康状态的第三管理，进一步包括，

将获得的所有从节点的当前状态参数作为第二扩展管理协议报文中的有效数据，通过第二扩展管理协议报文上传至服务器侧，使得用户终端通过服务器获得所有从节点的当前状态参数；

所述第二扩展管理协议报文中的有效数据携带有用于指示管理类型的有效数据类型，主节点的地址信息，各个从节点的地址信息，及，各个从节点的当前状态参数和健康状态。

13.如权利要求9或12所述的方法，其特征在于，所述扩展管理协议报文中的有效数据还携带有用于指示与本节点直接相连的节点数量的直接相连的节点数，和/或用于指示本节点是主节点还是从节点的节点信息。

14.一种应用于无线网格网络的节点设备，其特征在于，该节点设备包括，存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至13任一所述无线网格网络管理方法的步骤。

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