CN113098669A

CN113098669A - 多级mesh网络中提高通信成功率的通信失败处理方法

Info

Publication number: CN113098669A
Application number: CN202110343449.8A
Authority: CN
Inventors: 董银锋; 刘文兵; 吴金明; 李登峰; 谢远智; 雍林; 刘振波
Original assignee: Shenzhen Friendcom Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Friendcom Technology Co Ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2041-03-30
Also published as: CN113098669B

Abstract

本发明提供了一种多级mesh网络中提高通信成功率的通信失败处理方法，涉及网络通讯技术领域，解决了目前主流的处理通信失败方案的低效率问题。该方法步骤为：当通信在第一级第一节点失败，所述第一节点重传n次；如果重传失败，降低所述第一节点的通信速率，继续重传m次；如果降速重传失败，重新选择所述第一节点的邻居节点r个，依次重传；如果所选节点均重传失败，所述第一节点将通信失败信息反馈给源节点，由所述源节点重新选择第二级的第二节点重传。本发明采用多种有效途径解决造成通信失败的因素，当执行1‑3步之后，大部分通信都会成功，这样一方面大大提高通信的效率，降低浪费的等待时间，另一方面又大大提高通信的成功率。

Description

多级mesh网络中提高通信成功率的通信失败处理方法

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，尤其涉及一种多级mesh网络中提高通信成功率的通信失败处理方法。

背景技术

在多级mesh网络中，当通信在某一层级出现失败时，常见的一种通信失败处理方案是数据源节点设置一个通信限时时间，当限时门限到来时没有收到回复信息，源节点会重发，如此重复，直到通信成功或重发次数达到门限值为止。另外一种通信失败处理方案是出现通信失败后，通信失败的节点会选择重发，直到通信成功或者重发次数达到门限值为止。如果重发次数达到门限值还是通信失败，该节点会向源节点返回通信失败信息。

第一种方案中，假设某次通信路由是一个4级路由，每一级路由通信时间为t1。由于数据源节点在发送数据后，会根据路由级数计算通信时间，并根据通信时间设置通信限时门限，那么对于四级路由来说，限时门限大约为 6*t1。如果通信在第一级就失败，那么源节点也是需要等待6*t1时长才会重发，因此效率比较低。而在重发时，也是选择原路由重发，如果造成通信失败的原因是一些短时随机因素，那么多次重发会成功。但是如果造成通信失败的原因不是短时随机因素，而是一些长期或固有因素，如出现长时间的干扰信号，下一级节点出现故障，通信环境发生变化，两级节点之间出现阻隔造成通信信号弱等。这时如果影响因素不消除，通信是无法成功的。第二种方案为在某个节点通信失败后会直接由该节点重发，这样一来，整体效率要比第一种方案高一些。但是同样的，如果造成通信失败的原因不是短时随机因素，而是一些长期或固有因素，如出现长时间的干扰信号，下一级节点出现故障，通信环境发生变化，两级节点之间出现阻隔造成通信信号弱等。这种情况下，第二种方案也无法真正解决通信效率和成功率的问题。

综上所述，上述两种针对通信失败的方案都存在处理效率低，通信成功率低的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述两种处理通信失败方案低效率问题，提供一种多级mesh网络中提高通信成功率的通信失败处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多级mesh网络中提高通信成功率的通信失败处理方法，包括以下步骤：

S100：当源节点向第一节点发送信息失败，向所述第一节点重传n次；

S200：如果重传失败，降低所述源节点的发送速率，继续重传m次；

S300：如果降速重传失败，选择r个所述第一节点的邻居节点，依次向所述邻居节点重传1次；

S400：如果所选邻居节点均发送失败，所述第一节点将通信失败信息反馈给所述源节点，所述源节点重新选择第二节点通信。

优选的，所述n的取值为1或2。

优选的，所述m的取值为1或2。

优选的，所述r的取值为1，2或3，且为整数。

优选的，所述邻居节点为所述第一节点的父节点或子节点。

优选的，所述父节点或子节点的选择步骤如下：

S310：计算所述父节点或子节点到微蜂窝接入中心的链路质量；

S320：对计算出的所述链路质量进行升序排列；

S330：选择所述链路质量排在第一位对应的节点作为所述父节点或子节点。

优选的，所述链路质量计算方法为：

LQI＝VRSSI×VALUE×16^{(MAXD-CURRENTD)}

其中，LQI为链路质量，VRSSI为收到各关联节点发送广播时所得到的能量值的平均值，VALUE为收到各关联节点发送广播时得到的能量值RSSI的权重值，MAXD为多级mesh拓扑网络中最大链路深度，CURRENTD为当前父节点或子节点的链路深度。

优选的，所述权重值VALUE计算方法为：

优选的，所述链路深度为所述第一节点到所述微蜂窝接入中心的物理路径或空间路径的数量或所连接的节点数量；所述微蜂窝接入中心是所述mesh 多域网的管理中心，能够对所述mesh网络的节点接入、路由维护与分配以及数据冲突规避进行管理。

实施本发明上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：本发明采用多种有效途径解决造成通信失败的因素，当实施方案中的第1-3 步之后，大部分通信都会成功，这样一方面可以大大提高通信的效率，降低浪费的等待时间，另一方面又可以大大提高通信成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，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附图，附图中：

图1是本发明实施例的处理通信失败的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种示例性实施例，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公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

以下实施例仅是一个特例，并不表明本发明就这样一种实现方式。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示，一种多级mesh网络中提高通信成功率的通信失败处理方法，包括以下步骤：

S100：当源节点向第一节点发送信息失败，向第一节点重传n次。其中， n的取值为1或2；

S200：如果重传失败，降低源节点的发送速率，继续重传m次。其中，m 的取值为1或2；

S300：如果降速重传失败，选择r个第一节点的邻居节点，依次向邻居节点重传1次。其中，邻居节点为第一节点的父节点或子节点，r的取值为 1,2或3；

S400：如果邻居节点均发送失败，第一节点将通信失败信息反馈给源节点，源节点重新选择第二节点通信。

需说明的是，上述的n、m、r的具体数值根据网络设计实际情况确定；上述第一节点、第二节点均为路由器构成的节点，两节点处于同一网络同一层级或非同一层级；步骤S200中降低源节点的通信速率的实现方法，可以是自主研发技术，也可以是现有技术，如：通讯速率调整方法和无线热点 2013102111086.8。本实施例的mesh网络即“无线网格网络”是“多跳 (multi-hop)”网络，由ad hoc网络发展而来，是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。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。

本实施例中，父节点或子节点的选择步骤如下：

S310：计算第一节点的父节点或子节点到微蜂窝接入中心的链路质量；

S320：对计算出的链路质量进行升序排列；

S330：选择链路质量排在第一位对应的节点作为父节点或子节点。

步骤S310中链路质量计算方法为：

LQI＝VRSSI×VALUE×16^{(MAXD-CURRENTD)} (1)

其中，LQI为链路质量，VRSSI为收到各关联节点发送广播时所得到的能量值的平均值，VALUE为收到各关联节点发送广播时得到的能量值RSSI的权重值，MAXD为多级mesh拓扑网络中最大链路深度，CURRENTD为当前父节点或子节点的链路深度。上述权重值VALUE计算方法为：

需说明的是，链路深度为第一节点到微蜂窝接入中心的物理路径或空间路径的数量，也可以为第一节点到微蜂窝接入中心之间的物理路径或路径空间所连接的节点数量；微蜂窝接入中心是mesh多域网的管理中心，能够对mesh 网络的节点接入、路由维护与分配以及数据冲突规避进行管理。微蜂窝接入中心(CAC)是一个微功率的无线数据收发电台，由FC-201/JA或FC-601/JA 构成,为自主技术产品，其主要技术指标为：无线工作频段480MHz—510MHz；无线发射功率50mW；标准场地点对点通信距离500米。

本发明通过各种有效途径解决造成通信失败的因素。具体地，如果是短期随机因素，本实施例的步骤S100即可解决并通信成功；如果是通信环境变化因素或者是节点之间出现障碍物，影响通信信号强度，那么步骤S200降低速率，可以大大提高通信覆盖范围。从理论上来说，速率降低为原来的四分之一，覆盖范围可以扩大一倍；如果是因为出现长期干扰或者下一级节点出现故障造成通信失败，那么步骤S300更换下一级的路由节点可以解决问题；如果造成通信失败的问题通过上面几个步骤没有解决，那么还可以通过变更整个通信路由的方案来处理。本实施例中的第S100-S300步之后，大部分通信都会成功，这样一方面可以大大提高通信的效率，降低浪费的等待时间，又可以大大提高通信成功率。

综上所述，本发明采用多种有效途径解决造成通信失败的因素，当实施方案中的步骤S100-S3003之后，大部分通信都会成功，这样一方面可以大大提高通信的效率，降低浪费的等待时间，另一方面又可以大大提高通信成功率。

在阅读完本文描述的内容之后，本领域的技术人员应当明白，本文描述的各种特征可通过方法、数据处理系统或计算机程序产品来实现。因此，这些特征可不采用硬件的方式、全部采用软件的方式或者采用硬件和软件结合的方式来表现。此外，上述特征也可采用存储在一种或多种计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式来表现，该计算机可读存储介质中包含计算机可读程序代码段或者指令，其存储在存储介质中。可读存储介质被配置为存储各种类型的数据以支持在装置的操作。可读存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现。如静硬态盘、随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、光存储设备、磁存储设备、快闪存储器、磁盘或光盘和/或上述设备的组合。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种多级mesh网络中提高通信成功率的通信失败处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的通信失败处理方法，其特征在于，所述n的取值为1或2。

3.根据权利要求1所述的通信失败处理方法，其特征在于，所述m的取值为1或2。

4.根据权利要求1所述的通信失败处理方法，其特征在于，所述r的取值为1、2或3。

5.根据权利要求1所述的通信失败处理方法，其特征在于，所述邻居节点为所述第一节点的父节点或子节点。

6.根据权利要求5所述的通信失败处理方法，其特征在于，所述第一节点的父节点或子节点的选择步骤如下：

S320：对计算出的所述链路质量进行升序排列；

7.根据权利要求6所述的通信失败处理方法，其特征在于，所述链路质量计算方法为：

LQI＝VRSSI×VALUE×16^{(MAXD-CURRENTD)} (1)

其中，LQI为链路质量，VRSSI为收到各关联节点发送广播时所得到能量值的平均值，VALUE为收到各关联节点发送广播时得到的能量值RSSI的权重值，MAXD为多级mesh拓扑网络中最大链路深度，CURRENTD为当前父节点或子节点的链路深度。

8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述权重值VALUE计算方法为：

9.根据权利要求8所述的通信失败处理方法，其特征在于，所述链路深度为所述第一节点到所述微蜂窝接入中心的物理路径或空间路径的数量或所连接的节点数量；

所述微蜂窝接入中心是所述mesh多域网的管理中心，能够对所述mesh网络的节点接入、路由维护与分配以及数据冲突规避进行管理。