CN113179538B - 蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置 - Google Patents

蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113179538B
CN113179538B CN202110554207.3A CN202110554207A CN113179538B CN 113179538 B CN113179538 B CN 113179538B CN 202110554207 A CN202110554207 A CN 202110554207A CN 113179538 B CN113179538 B CN 113179538B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data packet
identifier
rate
data
forwarded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110554207.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113179538A (zh
Inventor
孙中杰
梁成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Sili Microelectronics Technology Co ltd
Original Assignee
Nanjing Sili Microelectronics Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Sili Microelectronics Technology Co ltd filed Critical Nanjing Sili Microelectronics Technology Co ltd
Priority to CN202110554207.3A priority Critical patent/CN113179538B/zh
Publication of CN113179538A publication Critical patent/CN113179538A/zh
Priority to US17/735,614 priority patent/US20220376814A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN113179538B publication Critical patent/CN113179538B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0215—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on user or device properties, e.g. MTC-capable devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/021—Traffic management, e.g. flow control or congestion control in wireless networks with changing topologies, e.g. ad-hoc networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
    • H04L1/0028—Formatting
    • H04L1/003—Adaptive formatting arrangements particular to signalling, e.g. variable amount of bits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/1066—Session management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0289—Congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/535—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on resource usage policies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0097—Relays
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

公开了一种用于蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置。本发明在不改变蓝牙原有协议的基础上，通过使用不同的传输速率切换的方式，多次进行转发数据的发送，以利用不同传输速率的传输距离差来实现区域泛洪转发，从而减少网络中的设备节点的大量泛洪，避免网络拥塞，以此提高整个蓝牙Mesh网络的性能。

Description

蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体地，涉及蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置。
背景技术
低功耗蓝牙(BLE)是无线通信技术中的一种，其具备低功耗、短距离、高安全性等特点，在物联网领域有着广泛的应用。2017年，蓝牙技术联盟发布了蓝牙Mesh标准规范，提升了BLE技术的组网能力。蓝牙Mesh网络是由多个BLE设备组成的一个拓扑网络，每个网络中的节点能够具备转发消息的功能。目前蓝牙Mesh标准中采用的是简单的泛洪转发机制，图1为现有技术中蓝牙Mesh网络的泛洪转发方法的原理图，如图1所示，网络层的数据包都是以广播的形式发送并转发，在蓝牙Mesh网络中，每个节点均代表一个BLE设备，且可以同时作为路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或多个对等节点进行直接通信。例如节点1为初始节点，其转发数据后，节点2、8、9均在其传输范围内。节点2、8、9在收到转发数据后，直接进行数据转发。最终节点3、10、15、16、17收到了节点2、8、9的转发数据，并以此方式继续向下传播。从图1中可以看出，随着越来越多的节点收到转发数据，下一次转发的设备数量也会泛洪式的增加。
因此，这种简单泛洪会导致网络中的大量节点同时转发数据，从而导致网络拥塞，整个网络的性能急剧下降。
为了解决大量节点同时转发的问题，同时保证网络中的设备正常转发，现有技术中采用的方法是：对每个转发节点设置随机延时，即节点在收到转发数据后，延时一段时间后发送。这样的做法能够一定程度减少大量节点同时转发的问题，但是该方法没有考虑设备功耗问题，大量节点的延时转发势必会浪费设备节点的功耗。
现有技术中采用的另一种方式是通过设置节点的转发区间Dmax和Dmin，再根据接收到的RSSI转换为距离D值。如果距离D值在该区间，即认为符合转发规则。该方法能够减少同时转发的节点数，从而减小系统功耗，但是实际应用中，每个设备节点的转发区间设置需要提前写入。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种蓝牙Mesh网络的泛洪转发方法和装置。通过使用不同的传输速率切换的方式，多次进行转发数据的发送，利用不同传输速率的传输距离差，来实现区域泛洪转发，从而减少网络中的设备节点的大量泛洪，避免网络拥塞，以此提高整个蓝牙Mesh网络的性能。
根据本发明的第一方面，提出了一种蓝牙Mesh网络的数据转发方法，包括：
接收以不同的传输速率转发的数据包；以及
根据所接收的标识符相同的数据包的传输速率来调整当前节点的中继状态。
具体地，该方法还包括：
判断具有相同的所述标识符的数据包是否具有不同的传输速率；
当接收到的具有相同的所述标识符的数据包仅具有单一的传输速率时，所述当前节点开启中继以对具有所述标识符的数据包进行转发；以及
当接收到的具有相同的所述标识符的数据包具有不同的传输速率时，所述当前节点关闭中继以丢弃具有所述标识符的数据包。
具体地，所述数据包被同一节点以不同的传输速率重复转发2N次，以避免传输过程中丢失所述数据包，其中N为正整数。
具体地，所述数据包被同一节点分别以第一速率和编码速率各转发N次。
具体地，所述数据包被同一节点以所述第一速率转发N次后，再以所述编码速率转发N次。
具体地，所述第一速率大于所述编码速率，从而使得以所述第一速率转发的数据包的传输范围小于以所述编码速率转发的数据包的传输范围。
具体地，所述数据包的格式包括一标志位，以代表下一次转发所述数据包使用的传输速率。
具体地，当所述标志位为第一值时，代表下一次转发所述数据包使用第一速率；当所述标志位为第二值时，代表下一次转发所述数据包使用编码速率。
具体地，使用缺省字段作为所述标志位，以代表下一次转发所述数据包使用第一速率和编码速率中的一种。
具体地，在变更所述当前节点发送的所述数据包中所述标志位的值时，其他节点在接收到所述数据包后，将所述传输速率切换到所述标志位所指示的传输速率。
具体地，该方法还包括：
记录当前接收的数据包的标识符和传输速率；
比较当前所接收的数据包的传输速率和已接收的与当前所接收的数据包的标识符相同的数据包对应的传输速率；以及
根据比较结果判断所述当前节点是否需要对具有所述标识符的数据包进行转发。
具体地，该方法还包括：
当已接收的具有所述标识符的数据包对应的传输速率与当前所接收的数据包的传输速率不同时，所述当前节点不进行具有所述标识符的所述数据包的转发；
当已接收的具有所述标识符的数据包对应的传输速率与当前所接收的数据包的传输速率相同时，判断具有所述标识符的数据包是否已被转发完成，以决定是否进行具有所述标识符的数据包的转发。
具体地，当判断出具有所述标识符的数据包未被转发完成时，则继续比较下一所接收的具有所述标识符的数据包的传输速率；当判断出具有所述标识符的数据包已被转发完成时，表明具有所述标识符的数据包的传输速率为单一速率，从而指示所述当前节点对具有所述标识符的数据包进行转发。
具体地，该方法还包括：
在当前所接收的数据包的传输速率为第一速率时，查找是否接收过与当前所接收的数据包的标识符相同且所述传输速率为编码速率的数据包；
当查找到相应的数据包时，所述当前节点不转发具有所述标识符的数据包；以及
当未查找到相应的数据包时，判断具有所述标识符的数据包是否被转发完成。
具体地，该方法还包括：
在当前所接收的数据包的传输速率为编码速率时，查找是否接收过与当前所接收的数据包的标识符相同且所述传输速率为第一速率的数据包；
当查找到相应的数据包时，所述当前节点不进行具有所述标识符的数据包的转发；以及
当未查找到相应的数据包时，判断具有所述标识符的数据包是否被转发完成。
具体地，当具有所述标识符的数据包被同一节点转发了2N次时，表示具有所述标识符的数据包被转发完成，其中N为正整数。
具体地，判断具有所述标识符的数据包是否被转发完成包括：
开启与具有所述标识符的数据包对应的定时器进行计时；
当计时时间大于所述定时器的预设时间时，表明具有所述标识符的数据包被转发完成。
具体地，所述定时器的预设时间被设置为大于具有所述标识符的数据包被转发(2N-1)次所用的时间。
根据本发明的第二方面，提出了一种蓝牙Mesh网络中的数据转发装置，包括：
传输速率获取模块，用于获取当前所接收的数据包的标识符及其对应的传输速率；以及
调整模块，用于根据当前所接收的标识符相同的数据包的传输速率来调整自身的中继状态。
具体地，所述调整模块采用以下方式调整自身的中继状态：当所接收的标识符相同的数据包具有不同的传输速率时，则当前节点关闭中继以丢弃具有所述标识符的数据包；当所接收的标识符相同的数据包仅具有单一速率，则当前节点开启中继以对具有所述标识符的数据包进行转发。
具体地，所述调整模块包括：
判断模块，用于判断具有相同的所述标识符的数据包是否被转发完成。
根据本发明的第三方面，提出了一种蓝牙Mesh网络中的数据转发装置，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令，
其中所述处理器被配置为执行上面任一项所述的数据转发方法。
综上所述，本发明在不改变蓝牙原有协议的基础上，通过使用不同的传输速率切换的方式，多次进行转发数据的发送，以利用不同传输速率的传输距离差来实现区域泛洪转发，从而减少网络中的设备节点的大量泛洪，避免网络拥塞，以此提高整个蓝牙Mesh网络的性能。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为现有技术中蓝牙Mesh网络的泛洪转发方法的原理图。
图2为根据本发明实施例的蓝牙Mesh网络的泛洪转发方法的原理图。
图3为根据本发明实施例的数据包格式的示意图。
图4为根据本发明实施例的蓝牙Mesh网络的泛洪转发方法的流程图。
图5为根据本发明实施例的蓝牙Mesh网络的数据转发装置的示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
随着BLE联盟协议的更新，越来越多的节点设备开始支持蓝牙5.0以上的协议。蓝牙核心协议5.0以上版本，在低功耗标准中新增了两种模式，第一种模式的符码率是现有标准的两倍，其都属于低功耗未编码物理层标准，因为它们内部都没有纠错编码阶段，在第一种模式下，数据传输速率为1Mbps和2Mbps。第二种模式称为低功耗编码物理层标准，其有两种编码方式：S＝8和S＝2，其中S是每个位的符码数。在第二种模式下，数据传输速率为125Kbps(S＝8)、500Kbps(S＝2)。在此，将第一种模式下的两种数据传输速率称为第一速率，将第二种模式下的两种数据传输速率称为编码速率Coded_rate。在以下内容中，第一速率可以为1Mbps或2Mbps中的任一种，编码速率Coded_rate可以为125Kbps和500Kbps中的任一种。此外，在同等的发射功率下，编码速率因为其优秀的编码能力和低速率的传输模式，和第一速率相比，拥有更远的传输距离。本发明利用了编码速率和第一速率的传输距离差，实现了蓝牙Mesh网络的区域性泛洪。
图2为根据本发明实施例的蓝牙Mesh网络的泛洪转发方法的原理图。图中节点均采用蓝牙5.0及以上协议标准，支持多速率模式。在本实施例中，以第一速率为1Mbps，编码速率Coded_rate为500Kbps为例进行说明。同样的发射功率下，由于两种不同的传输速率导致每个节点拥有两种传输范围，即图2中的第一传输范围(其范围以实线示出)和第二传输范围(其范围以虚线示出)，其中第一传输范围对应于第一速率，第二传输范围对应于编码速率Coded_rate。
具体地，当网络中的一个节点收到数据包后，需要判断该数据包的目的地址是否与自身地址相同，若相同，则该节点进行后续数据包的解析处理等操作；若不相同，则该节点需要判断是否要转发该数据包。为了便于描述，在下面的描述中出现的节点均为自身地址与数据包的目的地址不同的节点，其需要调整自身的中继状态，即转发数据包(中继)或丢弃数据包(不中继)。
在本实施例中，当节点转发数据包时，则使用不同的传输速率将该数据包转发2N次，其中N为正整数。具体地，该数据包被同一节点分别以第一速率和编码速率Coded_rate各转发N次。优选地，前N次转发使用的传输速率为第一速率，后N次转发使用的传输速率为编码速率Coded_rate。应理解，N可以根据信号质量需要进行配置，每个数据包被同一个节点多次转发是为了避免在过程中丢失数据包。应理解，其他转发顺序，例如前N次使用编码速率，后N次使用第一速率，或者交替使用两种速率等均在本发明的保护范围内。
若节点接收到的标识符(ID)相同的数据包具有不同的传输速率，则该节点为转发该数据包的节点的邻近节点，其无需再进行数据包的转发；而若节点接收到的ID相同的数据包仅具有单一的传输速率，则该节点开启中继以进行数据包的转发。也即，在本发明实施例中，处于编码速率对应的传输范围内的边缘位置的节点会开启中继以进行数据包的转发，不处于该范围边缘位置的节点则关闭中继，从而不进行数据包的转发。
具体地，以N＝3为例进行说明。首先，节点1根据上述规则进行数据包的转发，前3次均以第一速率进行数据包的转发，每次转发的数据包的ID相同。由于节点2、8、9(i.e.,节点1的邻近节点)处于第一速率对应的传输范围内，因此节点2、8、9接收了以第一速率转发的数据包。然后，节点1以编码速率Coded_rate再转发3次数据包，每次转发的数据包的ID与前3次均相同，从而节点2、8、9又接收到了以编码速率Coded_rate转发的数据包。此外，节点3、10、15、16(处于对应传输范围的边缘位置)也接收到了以编码速率Coded_rate转发的数据包。也即，节点2、3、8、9、10、15、16均在编码速率Coded_rate对应的传输范围内。因此，由于不同传输速率下传输范围的不同，节点2、8、9接收到的相同ID的数据包具有两种不同传输速率，即第一速率和编码速率Coded_rate，而节点3、10、15、16接收到的相同ID的数据包仅具有一种传输速率，即编码速率Coded_rate。因此，可以判断出节点2、8、9为节点1的邻近节点，其无需进行数据包的转发。而仅接收到单一速率下的数据包的节点，即节点3、10、15、16是处于编码速率对应的传输范围的边缘位置的节点，其需要当节点1完成所有的该ID的数据包的转发后进行数据包的转发。当节点3、10、15、16进行转发时，其同样采用上述的转发机制，会继续选择这些节点中与编码速率对应的传输范围内的边缘位置的节点进行转发，如此往复，直至数据包转发至目标节点。
应理解，若第一速率为2Mbps，则其传输范围小于1Mbps对应的距离；若编码速率为250Kbps，则其传输范围大于500Kbps对应的距离，因此，当以不同的速率转发数据包时，传输范围也会有所区别，但其原理与上述相同，因此不再阐述。
在本实施例中，节点转发的数据包采用固定格式，该格式兼容蓝牙协议。其中该格式中包括一标志位，其代表下一次转发数据包使用的传输速率，当标志位为第一值时，代表下一次转发数据包使用第一速率(即1Mbps)；当标志位为第二值时，代表下一次转发数据包使用编码速率Coded_rate。此外，该标志位的使用，能够提醒其他节点及时接收数据包，避免丢失数据包。
图3给出了根据本发明实施例的数据包格式的示意图。如图3所示，PDU Type字段表示数据包的类型，大小为4bits；RateC字段表示传输速率标志位，大小为1bit，其中当以第一速率转发数据包时，传输速率标志位为第一值(例如，0)，当以编码速率Coded_rate转发数据包时，传输速率标志位为第二值(例如，1)；ChSel字段表示信道算法标志，大小为1bit；TxAdd字段表示发送端地址类型，大小为1bit；RxAdd字段表示接收端地址类型，大小为1bit；Length字段表示数据包长度，大小为8bits；Payload字段表示数据包的实际数据。
在本实施例中，同一数据包被同一节点分别以第一速率和编码速率Coded_rate各转发N次，前N次转发使用的传输速率为第一速率，后N次转发使用的传输速率为编码速率Coded_rate。当节点以第一速率发送第N次数据包时，需要使RateC字段为第二值，表示下一次转发数据包使用编码速率Coded_rate，从而其他节点在接收到该数据包之后，会立即根据RateC指示的速率将传输速率切换到编码速率Coded_rate。应理解，只要第一值和第二值不同即可，例如第一值为1，第二值为0也同样适用。
应理解，在其他实施例中，表征传输速率的标志位也可以使用RFU字段，代表缺省，以表示其中一种传输速率。例如，当以第一速率转发数据包时，加入RFU字段，从而可以表示此时是以第一速率而不是编码速率转发数据包；当节点以第一速率发送第N次数据包时，必须加入RateC字段，此时RateC字段中的数值可以任意，表示下一次转发数据包使用编码速率Coded_rate，从而其他节点在接收到该数据包之后，会立即根据RateC指示的速率将传输速率切换到编码速率Coded_rate。当然，也可以用RFU字段表示编码速率，RateC字段表示第一速率。
图4给出了根据本发明实施例的蓝牙Mesh网络的泛洪转发方法的流程图。
步骤S1：接收以各种速率转发的数据包。
步骤S2：根据所接收的标识符(ID)相同的数据包的传输速率来调整自身的中继状态。当具有相同ID的数据包均被转发完成后，若所接收的ID相同的数据包具有不同的传输速率，则当前节点关闭中继以丢弃所述数据包，也即当前节点不转发该ID相同的数据包。若所接收的ID相同的数据包仅具有单一速率，则当前节点开启中继以进行所述数据包的转发。
具体地，步骤S2还包括：
步骤S21：记录当前接收的数据包的ID和其传输速率。
步骤S22：比较当前所接收的数据包的传输速率与已接收的与当前所接收的数据包的标识符相同的数据包对应的传输速率，并根据比较结果判断当前节点是否需要对具有所述标识符的数据包进行转发。
具体地，当已接收的具有所述标识符的数据包对应的传输速率与当前所接收的数据包的传输速率不同时，所述当前节点不进行具有所述标识符的所述数据包的转发；当已接收的具有所述标识符的数据包对应的传输速率与当前所接收的数据包的传输速率相同时，根据具有所述标识符的数据包是否已被转发完成的判断决定是否进行具有所述标识符的数据包的转发。当判断出具有所述标识符的数据包未被转发完成时，则继续比较下一所接收的具有所述标识符的数据包的传输速率；当判断出具有所述标识符的数据包已被转发完成时，表明具有所述标识符的数据包的传输速率为单一速率，从而指示所述当前节点对具有所述标识符的数据包进行转发。
具体地，步骤S22可以进一步包括：
步骤S221：判断所接收的数据包的传输速率是否为第一速率。若是，则执行步骤S222；若否，则执行步骤S223。
步骤S222：查找是否接收过与当前所接收的数据包的ID相同且所述传输速率为编码速率的数据包。若是，则表示所接收的ID相同的数据包具有不同的传输速率，执行步骤S3；若否，则执行步骤S4。
步骤S223：查找是否接收过与当前所接收的数据包的ID相同且所述传输速率为第一速率的数据包。若是，则表示所接收的ID相同的数据包具有不同的传输速率，执行步骤S3；若否，则执行步骤S4。
步骤S3：当前节点不进行转发(不中继)，也即ID相同的数据包被当前节点直接丢弃。
步骤S4：判断具有所述ID的数据包是否被转发完成。若不是，则执行步骤S1；若是，则表明具有所述ID的数据包的传输速率为单一速率，该节点开启中继以对具有所述ID的数据包进行转发。
其中，当具有所述ID的数据包是否被同一节点转发了2N次时，表示具有所述ID的数据包被转发完成。
具体地，本发明通过以下方法来判断具有相同的所述ID的数据包是否被转发完成，也即步骤S4包括：
步骤S41：开启与具有所述ID的数据包对应的定时器进行计时。
其中该定时器的预设时间由一个节点转发具有所述ID的数据包的次数2N决定，具体地，该预设时间设置为大于具有所述ID的数据包被转发(2N-1)次所用的时间。
应理解，当相应的定时器开始计时后，对于相同ID的数据包，执行步骤S41时不会对定时器产生任何影响，定时器仍继续计时。若接收的数据包的ID不相同，则另一定时器会开始计时。
步骤S42：判断定时器是否溢出。若是，则执行步骤S5；若否，则重新回到步骤S1。其中当计时时间大于预设时间时，定时器溢出，即表明具有所述ID的数据包被转发完成。
步骤S5：当前节点开启中继以对具有所述ID的数据包进行转发。
对于不处于传输范围的边缘位置的节点来说，在定时器溢出之前，便会检测到其接收到两种不同传输速率的相同ID的数据包，因此判断出其无需进行转发。对于处于传输范围的边缘位置的节点来说，其至少在第N+1次接收到编码速率的数据包之后，才会开启对应的定时器，此后一直等待至定时器溢出后才会进行转发。
当然，也可以在步骤S21之后直接执行步骤S4，当相同ID的数据包全部被转发完成后，再查找所接收的相同ID的数据包对应的传输速度是单一的还是不同的，从而判断出当前节点是否要对其进行转发。其中所述定时器的预设时间由一个节点转发具有所述ID的数据包的次数2N决定，具体地，该预设时间设置为大于具有所述ID的数据包被转发(2N-1)次所用的时间。
本发明实施例还提供了一种蓝牙Mesh网络的数据转发装置。可以理解的是，本发明实施例提供的数据转发装置为了实现上述功能，其包括执行各个功能的硬件和或软件模块。也即，该装置能够以硬件、软件或两者结合的形式实现上述步骤，这取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
图5为本发明实施例的蓝牙Mesh网络的数据转发装置的示意图。该数据转发装置5包括传输速率获取模块51以及调整模块52。其中传输速率获取模块51用于获取当前所接收的数据包的ID及其对应的传输速率。调整模块52用于根据当前所接收的ID相同的数据包的传输速率来调整自身的中继状态。调整模块52采用以下方式调整自身的中继状态：当所接收的标识符相同的数据包具有不同的传输速率时，则当前节点关闭中继以丢弃具有所述标识符的数据包；当所接收的标识符相同的数据包仅具有单一速率，则当前节点开启中继以对具有所述标识符的数据包进行转发。其中调整模块52还包括判断模块，用于判断具有相同的所述ID的数据包是否被转发完成，当具有所述ID的数据包被转发完成后，所有具有所述ID的数据包均仅具有单一速率，则当前节点开启中继。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种蓝牙Mesh网络中的数据转发装置，其包括：处理器，以及存储器，用于存储该处理器可执行指令，其中所述处理器被配置为通过执行所述可执行指令来执行上述数据转发方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种蓝牙Mesh网络的数据转发方法，其特征在于，包括：
接收以不同的传输速率转发的数据包；
判断所接收的标识符相同的数据包是否具有不同的传输速率；
当接收到的具有相同的所述标识符的数据包仅具有单一的传输速率时，当前节点开启中继以对具有所述标识符的数据包进行转发；以及
当接收到的具有相同的所述标识符的数据包具有不同的传输速率时，所述当前节点关闭中继以丢弃具有所述标识符的数据包。
2.根据权利要求1所述的数据转发方法，其特征在于，所述数据包被同一节点以不同的传输速率重复转发2N次，以避免传输过程中丢失所述数据包，其中N为正整数。
3.根据权利要求2所述的数据转发方法，其特征在于，所述数据包被同一节点分别以第一速率和编码速率各转发N次。
4.根据权利要求3所述的数据转发方法，其特征在于，所述数据包被同一节点以所述第一速率转发N次后，再以所述编码速率转发N次。
5.根据权利要求3所述的数据转发方法，其特征在于，所述第一速率大于所述编码速率，从而使得以所述第一速率转发的数据包的传输范围小于以所述编码速率转发的数据包的传输范围。
6.根据权利要求1所述的数据转发方法，其特征在于，所述数据包的格式包括一标志位，以代表下一次转发所述数据包使用的传输速率。
7.根据权利要求6所述的数据转发方法，其特征在于，当所述标志位为第一值时，代表下一次转发所述数据包使用第一速率；当所述标志位为第二值时，代表下一次转发所述数据包使用编码速率。
8.根据权利要求6所述的数据转发方法，其特征在于，使用缺省字段作为所述标志位，以代表下一次转发所述数据包使用第一速率和编码速率中的一种。
9.根据权利要求6所述的数据转发方法，其特征在于，在变更所述当前节点发送的所述数据包中所述标志位的值时，其他节点在接收到所述数据包后，将所述传输速率切换到所述标志位所指示的传输速率。
10.根据权利要求1所述的数据转发方法，其特征在于，还包括：
记录当前接收的数据包的标识符和传输速率；
比较当前所接收的数据包的传输速率和已接收的与当前所接收的数据包的标识符相同的数据包对应的传输速率；以及
根据比较结果判断所述当前节点是否需要对具有所述标识符的数据包进行转发。
11.根据权利要求10所述的数据转发方法，其特征在于，还包括：
当已接收的具有所述标识符的数据包对应的传输速率与当前所接收的数据包的传输速率不同时，所述当前节点不进行具有所述标识符的所述数据包的转发；
当已接收的具有所述标识符的数据包对应的传输速率与当前所接收的数据包的传输速率相同时，判断具有所述标识符的数据包是否已被转发完成，以决定是否进行具有所述标识符的数据包的转发。
12.根据权利要求11所述的数据转发方法，其特征在于，当判断出具有所述标识符的数据包未被转发完成时，则继续比较下一所接收的具有所述标识符的数据包的传输速率；当判断出具有所述标识符的数据包已被转发完成时，表明具有所述标识符的数据包的传输速率为单一速率，从而指示所述当前节点对具有所述标识符的数据包进行转发。
13.根据权利要求10所述的数据转发方法，其特征在于，还包括：
在当前所接收的数据包的传输速率为第一速率时，查找是否接收过与当前所接收的数据包的标识符相同且所述传输速率为编码速率的数据包；
当查找到相应的数据包时，所述当前节点不转发具有所述标识符的数据包；以及
当未查找到相应的数据包时，判断具有所述标识符的数据包是否被转发完成。
14.根据权利要求10所述的数据转发方法，其特征在于，还包括：
在当前所接收的数据包的传输速率为编码速率时，查找是否接收过与当前所接收的数据包的标识符相同且所述传输速率为第一速率的数据包；
当查找到相应的数据包时，所述当前节点不进行具有所述标识符的数据包的转发；以及
当未查找到相应的数据包时，判断具有所述标识符的数据包是否被转发完成。
15.根据权利要求11所述的数据转发方法，其特征在于，当具有所述标识符的数据包被同一节点转发了2N次时，表示具有所述标识符的数据包被转发完成，其中N为正整数。
16.根据权利要求11所述的数据转发方法，其特征在于，判断具有所述标识符的数据包是否被转发完成包括：
开启与具有所述标识符的数据包对应的定时器进行计时；
当计时时间大于所述定时器的预设时间时，表明具有所述标识符的数据包被转发完成。
17.根据权利要求16所述的数据转发方法，其特征在于，所述定时器的预设时间被设置为大于具有所述标识符的数据包被转发(2N-1)次所用的时间。
18.一种蓝牙Mesh网络中的数据转发装置，其特征在于，包括：
传输速率获取模块，用于获取当前所接收的数据包的标识符及其对应的传输速率；以及
调整模块，用于根据当前所接收的标识符相同的数据包的传输速率来调整自身的中继状态，其中所述调整模块采用以下方式调整自身的中继状态：当所接收的标识符相同的数据包具有不同的传输速率时，则当前节点关闭中继以丢弃具有所述标识符的数据包；当所接收的标识符相同的数据包仅具有单一速率，则当前节点开启中继以对具有所述标识符的数据包进行转发。
19.根据权利要求18所述的数据转发装置，其特征在于，所述调整模块包括：
判断模块，用于判断具有相同的所述标识符的数据包是否被转发完成。
20.一种蓝牙Mesh网络中的数据转发装置，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令，
其中所述处理器被配置为执行权利要求1-17中任一项所述的数据转发方法。
CN202110554207.3A 2021-05-20 2021-05-20 蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置 Active CN113179538B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110554207.3A CN113179538B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置
US17/735,614 US20220376814A1 (en) 2021-05-20 2022-05-03 Data forwarding method and apparatus in bluetooth mesh network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110554207.3A CN113179538B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113179538A CN113179538A (zh) 2021-07-27
CN113179538B true CN113179538B (zh) 2022-06-14

Family

ID=76929479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110554207.3A Active CN113179538B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20220376814A1 (zh)
CN (1) CN113179538B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113676980B (zh) * 2021-08-13 2024-05-03 上海庆科信息技术有限公司 一种中继节点确定方法、装置、设备及可读存储介质
CN113596803B (zh) * 2021-09-30 2021-12-10 南京沁恒微电子股份有限公司 一种蓝牙mesh低功耗节点与伙伴节点的数据交互方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110248341A (zh) * 2018-03-08 2019-09-17 华为技术有限公司 传输速率切换方法、蓝牙设备及计算机可读介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10972966B2 (en) * 2019-03-27 2021-04-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Managed flooding for bluetooth mesh networks

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110248341A (zh) * 2018-03-08 2019-09-17 华为技术有限公司 传输速率切换方法、蓝牙设备及计算机可读介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN113179538A (zh) 2021-07-27
US20220376814A1 (en) 2022-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jung et al. A power control MAC protocol for ad hoc networks
Grilo et al. A scheduling algorithm for QoS support in IEEE802. 11 networks
US7715468B2 (en) QoS control method for transmission data for radio transmitter and radio receiver using the method
CN113179538B (zh) 蓝牙Mesh网络的数据转发方法及装置
US7965738B2 (en) System and method for adaptive frame size management in a wireless multihop network
CN102158896B (zh) 处理本地链路拥塞的方法和装置
WO2020038172A1 (zh) 一种流量控制的方法及装置
WO2020146094A1 (en) Target wake time (twt) protocol for wi-fi voice calls
KR20090028620A (ko) 패킷 그룹핑을 통한 전력 절약을 달성하는 방법 및 장치
JP2002503918A (ja) 可変更新インターバルを有するリンク適応のための方法及び装置
US8325742B2 (en) Network bridge and a method of operating thereof
WO2018218957A1 (zh) 一种流量控制方法、设备及系统
US20100030912A1 (en) Method for the transmission of data in a communication network
JP2004112780A (ja) 無線送受信機、ＱｏＳ制御装置および送信データのＱｏＳ制御方法
JP5423888B2 (ja) 伝送装置、帯域制御方法及びコンピュータプログラム
CN107786298B (zh) 基于机会网络编码的通信方法和通信装置
US6950422B2 (en) Interference reduction within a communication system
JP2003534745A (ja) データ通信チャネルのフレームヘッダ
WO2014139307A1 (zh) 切换mcs的方法和装置
Tourrilhes Dwell Adaptive Fragmentation: how to cope with short dwells required by multimedia wireless LANs
Liao et al. Routing-aware multiple description video coding over wireless ad-hoc networks using multiple paths
KR100619873B1 (ko) 고속무선데이터 통신 시스템에서의 역방향 트래픽 채널의전송속도 제어방법
WO2023201607A1 (zh) 一种数据传输方法及装置、通信设备
Manshaei et al. An evaluation of media-oriented rate selection algorithm for multimedia transmission in MANETs
JP2003134077A (ja) 通信方法および無線送信装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant