CN112566173A - 基于Mesh网络的信号度量方法、无线访问接入点及存储介质 - Google Patents

基于Mesh网络的信号度量方法、无线访问接入点及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于Mesh网络的信号度量方法、无线访问接入点及计算机可读存储介质，其方法包括：在与终端连接后，获取所述终端扫描到的无线信息，并从所述无线信息中获取所述终端的设备标识以及所述终端扫描到的当前设备的信号强度指示值；根据所述设备标识确定终端类型，以根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标。本发明通过无线信息中的设备标识参与识别出终端类型，以根据终端的不同类型情况，结合实际的信号强度指示值共同确定出信号度量指标，进而帮助得到准确的实时信号强度。

Description

基于Mesh网络的信号度量方法、无线访问接入点及存储介质
技术领域
本发明涉及信号漫游领域，尤其涉及一种基于Mesh网络的信号度量方法、无线访问接入点及计算机可读存储介质。
背景技术
Mesh网络中，终端可以在多个AP(Wireless Access Point，无线访问接入点)之间漫游。在漫游时，控制器(Controller)会从目标终端获取附近AP的无线报文信息，通过报文中的信息确定信号强度进而做出漫游决策。但在实际测试中发现，市面上的终端设备部分使用RCPI的值作为信号强度指示字段，部分则使用RSSI的值作为信号强度指示字段，因此控制器不能区分到底是使用了哪一种信号度量指标，进而无法得到准确的实时信号强度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于Mesh网络的信号度量方法、无线访问接入点及计算机可读存储介质，旨在解决目前Mesh网络漫游时无法确定信号度量指标，使信号强度测量不准确的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于Mesh网络的信号度量方法，应用于所述Mesh网络内的任一无线访问接入点AP，所述方法包括：
在与终端连接后，获取所述终端扫描到的无线信息，并从所述无线信息中获取所述终端的设备标识以及所述终端扫描到的当前设备的信号强度指示值；
根据所述设备标识确定终端类型，以根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标。
可选地，所述根据所述设备标识和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标的步骤包括：
根据所述设备标识判断所述终端是否为预设终端；
若是，则确定所述信号度量指标为RSSI；
若否，则根据所述信号强度指示值确定所述信号度量指标。
可选地，所述根据所述信号强度指示值确定所述信号度量指标的步骤包括：
当所述信号强度指示值小于第一预设阈值时，确定所述信号度量指标为RCPI；
当所述信号强度指示值大于第二预设阈值时，确定所述信号度量指标为RSSI，其中所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值。
可选地，所述根据所述信号强度指示值确定所述信号度量指标的步骤，还包括：
当所述信号强度指示值大于或等于第一预设阈值，且小于或等于第二预设阈值时，获取本地硬件模块探测的RSSI探测值，并根据所述RSSI探测值和所述信号强度指示值确定所述信号度量指标。
可选地，所述根据所述RSSI探测值和所述信号强度指示值确定所述信号度量指标的步骤，包括：
获取所述信号强度指示值和所述RSSI探测值的绝对值；
将所述信号强度指示值的绝对值转换为RSSI和RCPI分别对应的第一实际信号强度和第二实际信号强度；
分别获取所述第一实际信号强度、所述第二实际信号强度与所述RSSI探测值的绝对值间的差值，对应得到第一差值和第二差值；
比较所述第一差值、所述第二差值和预设值的大小，以根据比较结果确定所述信号度量指标。
可选地，所述根据比较结果确定所述信号度量指标的步骤，包括：
所述第一差值和所述第二差值均小于所述预设值，且所述第一差值大于第二差值时，所述信号度量指标为RCPI；
所述第一差值和所述第二差值均小于所述预设值，且所述第一差值小于第二差值时，所述信号度量指标为RSSI；
所述第一差值大于预设值且所述第二差值小于预设值时，所述信号度量指标为RSSI；
所述第一差值小于预设值且所述第二差值大于预设值时，所述信号度量指标为RCPI。
可选地，所述根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标的步骤之后，还包括：
根据所述信号度量指标计算所述Mesh网络内的所有AP的实际信号强度。
可选地，所述根据所述信号度量指标计算所述Mesh网络内的所有AP的实际信号强度的步骤之后，还包括：
根据所有AP的实际信号强度确认漫游AP，并向所述终端发送包括所述漫游AP的漫游请求。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种无线访问接入点，所述无线访问接入点包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于Mesh网络的信号度量方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于Mesh网络的信号度量方法的步骤。
本发明提出的一种基于Mesh网络的信号度量方法、无线访问接入点及计算机可读存储介质，通过在与终端连接后，获取所述终端扫描到的无线信息，并从所述无线信息中获取所述终端的设备标识以及所述终端扫描到的当前设备的信号强度指示值；根据所述设备标识确定终端类型，以根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标。其中，通过无线信息中的设备标识参与识别出终端类型，以根据终端的不同类型情况，结合实际的信号强度指示值共同确定出信号度量指标，进而帮助得到准确的实时信号强度。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；
图2为本发明基于Mesh网络的信号度量方法的第一实施例的流程示意图；
图3为本发明基于Mesh网络的信号度量方法的第二实施例中步骤S20的细化流程示意图；
图4为本发明基于Mesh网络的信号度量方法的第三实施例中信号强度指示值被作为RCPI和RSSI时对应的实际信号强度表。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参看图1，图1为本发明所提供的无线访问接入点的硬件结构示意图。所述无线访问接入点(Wireless Access Point)可以是路由器，可以是无线网关，也可以是单纯的无线访问接入点，所述无线访问接入点可以包括通信模块10、存储器20以及处理器30等部件。在所述无线访问接入点中，所述处理器30分别与所述存储器20以及所述通信模块10连接，所述存储器20上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器30执行，所述计算机程序执行时实现下述方法实施例的步骤。
通信模块10，可通过网络与外部通讯设备连接。通信模块10可以接收外部通讯设备发出的请求，还可以发送请求、指令及信息至所述外部通讯设备。所述外部通讯设备可以是目标终端或其他无线访问接入点。
存储器20，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如无线信息的获取)等；存储数据区可包括数据库，存储数据区可存储根据无线访问接入点的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器30，是无线访问接入点的控制中心，利用各种接口和线路连接整个无线访问接入点的各个部分，通过运行或执行存储在存储器20内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，执行无线访问接入点的各种功能和处理数据，从而对无线访问接入点进行整体监控。处理器30可包括一个或多个处理单元；可选地，处理器30可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器30中。
尽管图1未示出，但上述无线访问接入点还可以包括电源控制模块，该电源控制模块用于与电源连接，保证其他部件的正常工作。本领域技术人员可以理解，图1中示出的无线访问接入点结构并不构成对无线访问接入点的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
基于上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。
参照图2，在本发明基于Mesh网络的信号度量方法的第一实施例中，该方法应用于Mesh网络内的任一AP，包括步骤：
步骤S10，在与终端连接后，获取所述终端扫描到的无线信息，并从所述无线信息中获取所述终端的设备标识以及所述终端扫描到的当前设备的信号强度指示值；
步骤S20，根据所述设备标识确定终端类型，以根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标。
Mesh网络中，终端可以在多个AP之间漫游(Roaming)，该漫游功能基于802.11k及802.11v协议实现。该终端可以是手机、无线上网本以及平板电脑中的至少一个。在漫游功能实现时，可以将Mesh网络中的任一AP作为控制器(Controller)，由控制器基于802.11k协议的信标报告(Beacon Report)机制，从无线连接的终端中获取终端探测到的包括附近AP信息的无线信息，该无线信息通过报文传送，也可以称为无线报文信息，可以通过解析报文获取到设备标识和信号强度指示值。其中附近AP信息主要是附近AP的信号强度，可以通过列表的形式进行信号强度排列。
Mesh网络即无线网格网络，在Mesh网络架构中设置有多个AP，多个AP以多跳互联的形式，形成相对稳定的转发网络，当终端与一AP连接时，实际也处于整个Mesh网络环境内，即处于Mesh网络内其它AP附近，因此也可以探测到其它AP的信号。
需要说明的是，在802.11k协议的Beacon Report规范中，给终端返回的BeaconReport中定义了一个字节的字段用来表示终端测量到的BSS(Basic Service Set，业务支撑系统)Power信号强度，即RCPI(Received Channel Power Indicator)，其是接收到的IEEE 802.11TM帧在信道和用于接收帧的天线连接器上测量的总信道功率(信号、噪声和干扰)的指示。但在实际测试中，可以发现部分终端按照协议规范，将报文中的该字段作为RCPI的值返回，但部分终端将该字段作为RSSI的值返回，其中RSSI(Received SignalStrength Indication)，是接收的信号强度指示，用于表示链接质量。可以理解的是，对应在本方案中，不管是作为RSSI还是RCPI，报文(无线信息)中定义的归属于当前AP设备的该字段的值即是扫描到的当前设备的信号强度指示值。另一方面，由于报文中没有其它字段标识RSSI或RCPI，因此目前已有技术无法区分终端究竟是将RCPI还是RSSI作为信号度量指标。
为此，本方案引入了终端标识，该终端标识可以指Beacon Report中的StationOUI(Organizationally Unique Identifier，组织唯一标识符)，该Station OUI能够区分不同设备生产厂商，或者终端也可以在无线信息中添加能够区分不同型号和生产厂商的设备标识以供作为控制器的AP识别。
需要说明的是，在实际测试中，三星Note 9、三星Galaxy S9+、所有iPhone系列以及OPPO部分机型等将信号强度指示值作为RSSI返回，而三星S10、华为p40和小米9等机型则按照协议规范，将信号强度指示值作为RCPI返回。因此可以利用设备标识区分终端不同的厂商或者区分出厂商和类型，将其作为识别出的终端类型，与信号强度指示值结合，共同区分确定信号强度指示值对应使用的信号度量指标是RCPI还是RSSI。
本实施例通过在与终端连接后，获取所述终端扫描到的无线信息，并从所述无线信息中获取所述终端的设备标识以及所述终端扫描到的当前设备的信号强度指示值；根据所述设备标识确定终端类型，以根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标。其中，通过无线信息中的设备标识参与识别出终端类型，以根据终端的不同类型情况，结合实际的信号强度指示值共同确定出信号度量指标是RCPI还是RSSI，帮助得到了准确的实时信号强度。
进一步地，请继续参看图2，在本实施例中，所述步骤S20之后，还包括：
步骤S30，根据所述信号度量指标计算所述Mesh网络内的所有AP的实际信号强度。
可以理解的是，由于RSSI或者RCPI容易受到环境中其他信号干扰而上下波动，所以很多情况下，返回给AP的信号强度指示值解析为RSSI和RCPI都是有可能的，此时容易导致AP无法找到最佳漫游AP，进而不能做出最为合理的漫游决策，运用到实际场景中的体现就是Wi-Fi出现异常断开、反复切换和无法漫游等不稳定的异常行为。本方案在确定了终端的实际信号度量指标后，能够根据该信号度量指标得到Mesh网络内所有AP的准确的实际信号强度，保证了测量数据的准确性。
可选地，还可以根据所有AP的实际信号强度组成信号强度表，方便查看。
进一步地，请继续参看图2，在上述步骤S30之后，还可以包括步骤S40，所述步骤S40包括：根据所有AP的实际信号强度确认漫游AP，并向所述终端发送包括所述漫游AP的漫游请求。
可以通过最终得到的准确实际信号强度做出漫游决策，进一步地，还可以将这些实际信号强度与其他漫游决策条件结合，共同进行漫游决策，从而选择出最佳BSS/AP，并通过BTM Request(BSS Transition Management Request，BSS过渡管理请求)尝试使终端进行漫游，由此实现了Mesh网络中终端的稳定漫游。
进一步地，参见图3，基于本发明基于Mesh网络的信号度量方法的第一实施例，提出本发明基于Mesh网络的信号度量方法的第二实施例，在本实施例中，所述步骤S20包括：
步骤S21，根据所述设备标识确定终端类型；
步骤S22，当所述终端类型为预设类型时，确定所述信号度量指标为RSSI；
步骤S23，当所述终端类型不为预设类型时，根据所述信号强度指示值确定所述信号度量指标。
其中，上述预设类型可以是苹果公司出厂的所有设备类型，也可以是测试得到的直接使用RSSI作为信号度量指标的所有设备类型。以预设类型是苹果公司推出的全系列产品类型为例，若终端类型包括在其中，则直接认定信号度量指标是RSSI；若终端类型不包括在其中，则可以根据实际获取到的信号强度指示值确定信号度量指标。本方案根据终端是否为预设类型的结果对应确定出了信号度量指标，能够帮助得到准确的实时信号强度。
进一步地，基于本发明基于Mesh网络的信号度量方法的第二实施例，提出本发明基于Mesh网络的信号度量方法的第三实施例，在本实施例中，所述步骤S23中根据所述信号强度指示值确定所述信号度量指标，包括：
步骤S24，当所述信号强度指示值小于第一预设阈值时，确定所述信号度量指标为RCPI；
步骤S25，当所述信号强度指示值大于第二预设阈值时，确定所述信号度量指标为RSSI，其中所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值；
步骤S26，当所述信号强度指示值大于或等于第一预设阈值，且小于或等于第二预设阈值时，获取本地硬件模块探测的RSSI探测值，并根据所述RSSI探测值和所述信号强度指示值确定所述信号度量指标。
本实施例是通过信号强度指示值具体的数值大小确定信号度量指标，上述第一预设阈值和第二预设阈值可以根据信号的连通情况进行实际设定，例如第一预设阈值可以为255，第二预设阈值可以为200。请参看图4，其中反映了信号强度指示值被作为RSSI和RCPI时对应的实际信号强度。还需要说明的是，报文中的信号强度指示值的字段为8bit，取值范围在0至255之间。
以下以第一预设阈值为255，第二预设阈值为200为例进行说明。
当信号强度指示值小于第一预设阈值，即区间范围是[0，155)，若此时信号度量指标为RSSI，实际转换得到的实际信号强度的范围是正数或者小于-100db，但实际RSSI的取值一定为负数，且如果终端要与控制器实现连接，实际转化得到的实际信号强度不能小于-100db，否则会出现无法连通的情况，因此实际信号强度范围应当在-1db至-100db之间，当信号强度指示值小于第一预设阈值时，认为信号度量指标是RSSI不符合实际应用场景，此时信号度量指标应当为RCPI。
当信号强度指示值大于第二预设阈值，即区间范围是(200,255]，若此时信号度量指标为RCPI，对应转换得到的实际信号强度是正数或者大于-10db，但根据802.11k标准协议规范，实际作为RCPI字段指示时取值范围在0至220之间，且实际连通过程中，信号强度不会大于-10db(仅当手机放置在AP上，才可能实现，在本方案中不考虑此种特殊情况)，因此将信号度量指标作为RCPI不符合实际场景，此时信号度量指标应当为RSSI。
当信号强度指示值在第一预设阈值和第二预设阈值之间时，即区间范围是[155，200]。此时信号度量指标可能是RPPI，也可能是RSSI，需要进一步通过作为控制器的AP上的本地硬件模块，例如射频芯片，感知探测得到RSSI探测值，进一步结合RSSI探测值和信号强度指示值共同确定信号度量指标。需要说明的是，在实际信号强度的不同获取途径中，通过射频芯片感知得到的RSSI探测值相比通过报文或者说无线信息得到的信号强度更为准确，可以借此进行信号度量指标的确定。
其中借助RSSI探测值和实际信号强度指示值确定信号度量指标的过程可以包括：
步骤S261，获取所述信号强度指示值和所述RSSI探测值的绝对值；
步骤S262，将所述信号强度指示值的绝对值转换为RSSI和RCPI分别对应的第一实际信号强度和第二实际信号强度；
步骤S263，分别获取所述第一实际信号强度、所述第二实际信号强度与所述RSSI探测值的绝对值间的差值，对应得到第一差值和第二差值；
步骤S264，比较所述第一差值、所述第二差值和预设值的大小，以根据比较结果确定所述信号度量指标。
具体来说，根据比较结果确定所述信号度量指标可以分为以下四种情况：
第一种情况：所述第一差值和所述第二差值均小于所述预设值，且所述第一差值大于第二差值时，所述信号度量指标为RCPI；
第二种情况：所述第一差值和所述第二差值均小于所述预设值，且所述第一差值小于第二差值时，所述信号度量指标为RSSI；
第三种情况：所述第一差值大于预设值且所述第二差值小于预设值时，所述信号度量指标为RSSI；
第四种情况：所述第一差值小于预设值且所述第二差值大于预设值时，所述信号度量指标为RCPI。
其中，预设值可以根据实际信号强度指示值转化得到的信号强度和RSSI探测值的测试误差确定，可以是最大误差，例如可以是35db。第一差值表示报文中字段为RSSI时测得的实际信号强度与RSSI探测值的误差，第二差值表示报文中字段为RCPI时测得的实际信号强度与RSSI探测值的误差。可以发现，在第一种情况和第二种情况，选择的均是更为贴近实际误差时的信号度量指标，更为符合实际运用场景。在第三种情况和第四种情况时，选择的是误差相比实际测试误差更小时的信号度量指标，也就是说，此时两者的误差更小，即相比预设值实际从无线信息中得到的信号强度与射频芯片感知到的信号强度之间的误差应该更小。本方案从各方面考虑了实时信号强度的运用场景，从实际使用层面帮助确定信号度量指标，进而使测量得到的数据更加准确。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1中的存储器20，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的终端设备(可以是智能电视，智能大屏设备，手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述基于Mesh网络的信号度量方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者服务端不仅包括那些要素，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、物品或者服务端所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者服务端中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于Mesh网络的信号度量方法，其特征在于，应用于所述Mesh网络内的任一无线访问接入点AP，所述方法包括：
在与终端连接后，获取所述终端扫描到的无线信息，并从所述无线信息中获取所述终端的设备标识以及所述终端扫描到的当前设备的信号强度指示值；
根据所述设备标识确定终端类型，以根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标的步骤包括：
当所述终端类型为预设类型时，确定所述信号度量指标为RSSI；
当所述终端类型不为预设类型时，根据所述信号强度指示值确定所述信号度量指标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号强度指示值确定所述信号度量指标的步骤包括：
当所述信号强度指示值小于第一预设阈值时，确定所述信号度量指标为RCPI；
当所述信号强度指示值大于第二预设阈值时，确定所述信号度量指标为RSSI，其中所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号强度指示值确定所述信号度量指标的步骤，还包括：
当所述信号强度指示值大于或等于第一预设阈值，且小于或等于第二预设阈值时，获取本地硬件模块探测的RSSI探测值，并根据所述RSSI探测值和所述信号强度指示值确定所述信号度量指标。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述RSSI探测值和所述信号强度指示值确定所述信号度量指标的步骤，包括：
获取所述信号强度指示值和所述RSSI探测值的绝对值；
将所述信号强度指示值的绝对值转换为RSSI和RCPI分别对应的第一实际信号强度和第二实际信号强度；
分别获取所述第一实际信号强度、所述第二实际信号强度与所述RSSI探测值的绝对值间的差值，对应得到第一差值和第二差值；
比较所述第一差值、所述第二差值和预设值的大小，以根据比较结果确定所述信号度量指标。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果确定所述信号度量指标的步骤，包括：
所述第一差值和所述第二差值均小于所述预设值，且所述第一差值大于第二差值时，所述信号度量指标为RCPI；
所述第一差值和所述第二差值均小于所述预设值，且所述第一差值小于第二差值时，所述信号度量指标为RSSI；
所述第一差值大于预设值且所述第二差值小于预设值时，所述信号度量指标为RSSI；
所述第一差值小于预设值且所述第二差值大于预设值时，所述信号度量指标为RCPI。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述终端类型和所述信号强度指示值确定所述Mesh网络的信号度量指标的步骤之后，还包括：
根据所述信号度量指标计算所述Mesh网络内的所有AP的实际信号强度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号度量指标计算所述Mesh网络内的所有AP的实际信号强度的步骤之后，还包括：
根据所有AP的实际信号强度确认漫游AP，并向所述终端发送包括所述漫游AP的漫游请求。
9.一种无线访问接入点，其特征在于，所述无线访问接入点包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的基于Mesh网络的信号度量方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的基于Mesh网络的度量方法的步骤。
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