CN116684858A - 多跳组网方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

多跳组网方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN116684858A CN202310848937.3A CN202310848937A CN116684858A CN 116684858 A CN116684858 A CN 116684858A CN 202310848937 A CN202310848937 A CN 202310848937A CN 116684858 A CN116684858 A CN 116684858A
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唐铭蔚
杨可心
曹鹏
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China Telecom Technology Innovation Center
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Abstract

本公开提供了一种多跳组网方法、装置、设备及存储介质，涉及通信技术领域。该方法包括：根据网络信息确定是否作为第1跳节点，网络信息包括第一终端的网络连接状态与网络信号强度，在第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连管理员GO，确定连接的网络类型，在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络，由于是基于WiFi直连组成GO所以会打开无线局域网连接功能，为了保证网络质量，可以自动对无线局域网进行屏蔽，避免了用户手动屏蔽所造成的用户操作繁琐的问题。

Description

多跳组网方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种多跳组网方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在WiFi直连(WiFi Direct)机制下，各节点以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，接着通过终端协商，决定自身角色为GO(Group Owner，组管理员)或GC(GroupClient，组成员)，完成P2P组的构建。之后其他终端可以以GC或者LC(Legacy Client)的身份进行接入，从而实现组内终端近距离的数据传输。然而，原始的WiFi Direct仅用于组内通信，在大规模场景下往往更需要实现组间设备的多跳连接。但是在组间进行多跳连接的情况下，通常会打开局域网连接从而断开蜂窝网络连接。导致组间设备网络质量较差。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种多跳组网方法、装置、设备及存储介质，至少在一定程度上克服相关技术中组间设备的多跳连接效果较差的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面，提供一种多跳组网方法，应用于第一终端，方法包括：
根据网络信息确定是否作为第1跳节点，网络信息包括第一终端的网络连接状态与网络信号强度；
在第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连组管理员GO；
确定连接的网络类型；
在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络。
在本公开的一个实施例中，方法还包括：
在第一终端不能作为第1跳节点时，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息；
根据GO服务信息，选择目标GO作为上一跳；
以传统客户端LC方式接入目标GO；
基于WiFi直连建立P2P组成为GO。
在本公开的一个实施例中，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息，包括：
以P2P终端的身份在1/6/11信道上进行扫描，并在每个信道上发送Probe Request帧进行设备发现；
若在信道接收到GO响应的Probe Response帧或GO周期性广播的Beacon帧，进入服务发现流程，发送服务发现请求SD query，以使邻区WiFi直连组管理员GO响应SD query，回复SD Response，SD Response包括邻区GO的服务信息。
在本公开的一个实施例中，根据GO服务信息，选择目标GO作为上一跳，包括：
通过对获取的GO服务信息中的多个参数进行加权，计算出GO的性能加权值；
在性能加权值最大的GO的性能加权值大于预设性能阈值时，选择性能加权值最大的GO为目标GO作为上一跳。
在本公开的一个实施例中，GO服务信息包括GO状态信息、GO的SSID和密码，GO状态信息包括如下参数中的至少一种：
终端连接数、跳数、电量、网络信号强度、时延。
在本公开的一个实施例中，GO服务信息包括GO状态信息、GO的SSID和密码，GO状态信息包括如下参数中的至少一种：
终端连接数、跳数、电量、网络信号强度、时延。
在本公开的一个实施例中，GO的性能加权值的计算公式如下所示：
其中，W(i)表示GO的性能加权值，n(i)表示终端连接数，h(i)表示跳数，P(i)表示电量，Sc(i)表示GO网络信号强度，Sw(i)表示WiFi信号强度，t(i)表示时延，Nth表示连接数阈值，Mth表示跳数阈值，Tth表示时延阈值，ω1、ω2、ω3、ω4、ω5表示参数的权重，WiFi信号强度为第一终端在发现邻区GO时测量得到的。
在本公开的一个实施例中，方法还包括：
接收第二终端的设备发现和服务发现请求；
响应于第二终端的设备发现和服务发现请求，发送服务发现响应，服务发现响应中携带有GO服务信息，以使第二终端基于GO服务信息判断是否选择第一终端作为目标GO。
根据本公开的另一个方面，提供一种多跳组网装置，应用于第一终端，装置包括：
第一确定模块，用于根据网络信息确定是否作为第1跳节点，网络信息包括第一终端的网络连接状态与网络信号强度；
建组模块，用于在第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连组管理员GO；
第二确定模块，用于确定连接的网络类型；
切换模块，用于在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络。
在本公开的一个实施例中，装置还包括：
获取模块，用于在第一终端不能作为第1跳节点时，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息；
选择模块，用于根据GO服务信息，选择目标GO作为上一跳；
接入模块，用于以传统客户端LC方式接入目标GO；
组成模块，用于基于WiFi直连建立P2P组成为GO。
在本公开的一个实施例中，获取模块，包括：
扫描单元，用于以P2P终端的身份在1/6/11信道上进行扫描，并在每个信道上发送Probe Request帧进行设备发现；
发送单元，若在信道接收到GO响应的Probe Response帧或GO周期性广播的Beacon帧，进入服务发现流程，用于发送服务发现请求SD query，以使邻区WiFi直连组管理员GO响应SD query，回复SD Response，SD Response包括邻区GO的服务信息
在本公开的一个实施例中，选择模块，包括：
计算单元，用于通过对获取的GO服务信息中的多个参数进行加权，计算出GO的性能加权值；
选择单元，用于在性能加权值最大的GO的性能加权值大于预设性能阈值时，选择性能加权值最大的GO为目标GO作为上一跳。
在本公开的一个实施例中，GO服务信息包括GO状态信息、GO的SSID和密码，GO状态信息包括如下参数中的至少一种：
终端连接数、跳数、电量、网络信号强度、时延。
在本公开的一个实施例中，GO的性能加权值的计算公式如下所示：
其中，W(i)表示GO的性能加权值，n(i)表示终端连接数，h(i)表示跳数，P(i)表示电量，Sc(i)表示GO网络信号强度，Sw(i)表示WiFi信号强度，t(i)表示时延，Nth表示连接数阈值，Mth表示跳数阈值，Tth表示时延阈值，ω1、ω2、ω3、ω4、ω5表示参数的权重，WiFi信号强度为第一终端在发现邻区GO时测量得到的。
在本公开的一个实施例中，装置还包括：
接收模块，用于接收第二终端的设备发现和服务发现请求；
发送模块，用于响应于第二终端的设备发现和服务发现请求，发送服务发现响应，服务发现响应中携带有GO服务信息，以使第二终端基于GO服务信息判断是否选择第一终端作为目标GO。
根据本公开的再一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述的多跳组网方法。
根据本公开的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的多跳组网方法。
本公开的实施例所提供的多跳组网方法，根据网络信息确定是否作为第1跳节点，网络信息包括第一终端的网络连接状态与网络信号强度，在第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连管理员GO，确定连接的网络类型，在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络，由于是基于WiFi直连组成GO所以会打开无线局域网连接功能，为了保证网络质量，可以自动对无线局域网进行屏蔽，避免了用户手动屏蔽所造成的用户操作繁琐的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。
图1示出本公开实施例中一种多跳组网方法流程示意图；
图2示出本公开实施例中另一种多跳组网方法流程示意图；
图3示出本公开实施例中再一种多跳组网方法流程示意图；
图4示出本公开实施例中目标GO的选择流程示意图；
图5示出本公开实施例中又一种多跳组网方法流程示意图；
图6示出本公开实施例中再一种多跳组网方法流程示意图；
图7示出本公开实施例中一种多跳组网装置示意图；
图8示出本公开实施例中一种计算机设备的结构框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
5G通信系统中，智能终端得到了广泛的应用，无线通信需求急剧增长。然而，终端的通信依赖于网络基础设施，如WiFi AP和蜂窝基站。但在热点区域(如体育场、音乐会)、覆盖盲点(山区、郊区)、或自然灾害导致基础设施产生故障时，终端通信将遭受瓶颈。这促进了本地通信系统在D2D通信上的发展，如蓝牙和WiFi Direct。其中，相较于蓝牙，WiFiDirect拥有更好的网络覆盖范围和数据传输速率。因此，为了进一步解决带宽受限难题，辅助终端设备在无网络状态下的通信，可以考虑基于WiFi Direct实现本地网络的构建。
发明人发现，在WiFi Direct机制下，各节点以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，接着通过终端协商，决定自身角色为GO(Group Owner)或GC(Group Client)，完成P2P组的构建。之后其他终端可以以GC或者LC(Legacy Client)的身份进行接入，从而实现组内终端近距离的数据传输。
然而，原始的WiFi Direct仅用于组内通信，在大规模场景下往往更需要实现组间设备的多跳连接。近年来在基于WiFi Direct的多跳组网方面已有了一定的研究成果，但其仍需各终端通过协商成为GO与GC，网络拓扑不够灵活，范围不够广阔。且现有的研究只考虑了终端之间的互通，没有实现各终端向基站等传输/请求数据业务时的分布式路由选择，也没有考虑如何支持网络状态变化、用户接入、移动、离开等事件，缺乏一个功能全面、可灵活部署的本地通信网络。
并且，在基于WiFi直连组成GO时，终端会打开无线局域网连接功能，使得GO对无线局域网进行分享，造成了网络质量较差的问题。
基于发明人的上述发现，本公开提供了一种多跳组网方法、装置、设备及存储介质，至少可以解决相关技术中组间设备网络质量较差的问题。
下面结合附图及实施例对本示例实施方式进行详细说明。
首先，本公开实施例中提供了一种多跳组网方法，该方法应用于第一终端，第一终端可以是任意具备计算处理能力的电子设备。
作为一个示例，该多跳组网方法的执行主体，可以是手机、平板电脑、可穿戴设备等能够被配置为执行本公开实施例提供的多跳组网方法的用户终端中的至少一种，或者，该方法的执行主体，还可以是能够执行该方法的客户端本身。
图1示出本公开实施例中一种多跳组网方法流程图，如图1所示，本公开实施例中提供的多跳组网方法包括如下步骤：
S102，根据网络信息确定是否作为第1跳节点，网络信息包括第一终端的网络连接状态与网络信号强度；
S104，在第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连组管理员GO；
S106，确定连接的网络类型；
在一些实施例中，网络类型包括无线局域网以及蜂窝网络。
示例性的，确定连接的网络类型可以包括：终端检查当前上网链路是否为无线局域网，即操作系统的ConnectivityManager.activeNetworkInfo.type是否等于TYPE_WIFI。
S108，在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络。
示例性的，切换可以包括终端调用操作系统的WifiManager.disconnect()。
图2示出本公开实施例中一种多跳组网方法流程图，如图2所示，本公开实施例中提供的多跳组网方法包括如下步骤：
S202，在第一终端不能作为第1跳节点时，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息；
S204，根据GO服务信息，选择目标GO作为上一跳；
S206，以传统客户端LC(Legacy Client)方式接入目标GO；
S208，基于WiFi直连建立P2P组成为GO。
需要说明的是，上述步骤中可以先执行S206再执行S208，也可以先执行S208然后再执行S206。步骤的具体执行顺序本公开不作限定。本公开实施例提供的多跳组网方法，多跳网络内每个终端都作为一个P2P组的GO，方便网络的灵活扩展和动态调整。其中，直接接入蜂窝/WiFi网络的终端为第1跳GO，即网关GO，其他GO以LC的方式接入其他组，可通过连接链路向网络传输/请求数据业务。
下面对上述步骤进行详细说明，具体如下所示：
WiFi直连(WiFi Direct)标准是指允许无线网络中的设备无须通过无线路由器即可相互连接。这种标准支持WiFi的无线设备像蓝牙那样以点对点的形式互连，与蓝牙相比，在传输速度与传输距离方面有大幅提升，功耗方面也比蓝牙要高。
WiFi直连是一种点对点连接技术，它可以在两台station之间直接建立tcp/ip链接，并不需要AP的参与；其中一台station会起到传统意义上的AP的作用，称为Group Owner(GO),另外一台station则称为Group Client(GC)，像连接AP一样连接到GO。GO和GC不仅可以是一对一，也可以是一对多。WiFi直连和传统WiFi技术并不是互斥的：GO可以像AP一样为几台GC提供服务；它同时可以像传统的station一样，连接到某个AP；它同时自己也可以是一个AP。
在一些实施例中，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息之前，方法还包括：
根据网络信息决定是否作为第1跳节点，网络信息包括第一终端的网络连接状态与网络信号强度。
能连接网络的终端根据自身的网络信息决定是否作为第1跳节点，即网关节点，作为网关节点的终端不进行GO协商，直接基于WiFi Direct建组，并将自身标记为GO，允许其他终端接入。
也就是说，在第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为GO；
在第一终端不能作为第1跳节点时，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息。
上述“网络信息”中的网络可以是蜂窝网络，也可以是wifi网络，对于网络的类型，本公开不作限定。
本公开实施例中终端直接自行建组成为GO，并以LC身份接入其他组。可以简化各终端协商建组流程，且网络内的任意终端都可以接入其他组，或被其他终端接入，网络架构更加灵活。
第一终端以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区GO的服务信息；终端以接收到的GO服务信息作为路由决策的依据，选择合适的GO作为上一跳；并以LC方式接入上一跳GO，之后不进行GO协商，直接基于WiFi Direct建组成为GO，记录跳数为上一跳+1，允许其他终端接入。
作为GO的终端持续广播信标帧(Beacon)来宣告本组的存在，同时响应其他P2P终端的设备发现和服务发现请求，并在服务发现响应中携带GO服务信息。
在一些实施例中，如图3所示，在图2所示实施例的基础上，该方法还可以包括如下步骤：
S310，接收第二终端发送设备发现和服务发现请求；
S312，响应于第二终端的设备发现和服务发现请求，发送服务发现响应，服务发现响应中携带有GO服务信息；
S314，第二终端基于GO服务信息判断是否选择第一终端作为目标GO。
上述S310和S312进行设备发现和服务发现的流程与前文中S202第一终端以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息的流程相似。
作为一个示例，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息，可以具体实现如下：
以P2P终端的身份在1/6/11信道上进行扫描，并在每个信道上发送Probe Request帧进行设备发现；
若在信道接收到GO响应的Probe Response帧或GO周期性广播的Beacon帧，进入服务发现流程，发送服务发现请求SD query，以使邻区WiFi直连组管理员GO响应SD query，回复SD Response，SD Response包括邻区GO的服务信息。
在一些实施例中，GO的服务信息，可以包括GO状态信息、GO的SSID和密码，GO状态信息包括但不限于如下信息中的至少一种：
跳数、电量、连接数。
在一些实施例中，在GO为第1跳时，GO的服务信息还包括网络信号强度；在GO为非第1跳时，GO的服务信息还包括到基站的时延。
相应地，上述步骤中以LC方式接入目标GO，可以是通过GO服务信息中的SSID和密码以LC角色接入目标GO。
上述实施例中根据GO服务信息，选择目标GO作为上一跳，可以是终端逐个对发现的GO的服务信息进行加权，实现对GO性能的表征，择优选择上一跳G0。
在一些实施例中，如图4所示，选择目标GO可以包括如下步骤：
S402，通过对获取的GO信息中的多个参数进行加权，计算出GO的性能加权值；
S404，在性能加权值最大的GO的性能加权值大于预设性能阈值时，选择性能加权值最大的GO为目标GO作为上一跳。
上述实施例中的GO服务信息可以包括但不限于如下参数：
终端连接数、跳数、电量、网络信号强度、时延。
其中，网络信号强度可以是GO的蜂窝信号强度，也可以是GO连接的WiFi信号强度。
作为一个示例，GO的性能加权值的计算公式如下所示：
其中，W(i)表示GO的性能加权值，n(i)表示终端连接数，h(i)表示跳数，P(i)表示电量，Sc(i)表示GO网络信号强度，Sw(i)表示WiFi信号强度，t(i)表示时延，Nth表示连接数阈值，Mth表示跳数阈值，Tth表示时延阈值，ω1、ω2、ω3、ω4、ω5表示参数的权重，WiFi信号强度为第一终端在发现邻区GO时测量得到的。
在一些实施例中，在每个终端都接入上一跳GO后，可以完成整体网络拓扑构建和路由选择，实现数据业务到网络的传输/请求。
如图5所示，在图2实施例的基础上，该方法还可以包括：
S510，完成整体网络拓扑构建和路由选择，实现数据业务到网络的传输/请求。
在一些实施例中，在拓扑连接状态无法维持时，解散P2P组，重新进行网络状态判断与连接构建。
若由于突发事件(网络状态变化、用户接入、移动、离开等)导致拓扑连接状态无法维持，则终端可重新进行网络状态判断与连接构建，实现网络的自适应动态调整。
在一些实施例中，拓扑连接状态无法维持的场景，可以包括但不限于如下场景中的至少一种：
第1跳GO的网络强度低于第一阈值、非第1跳GO的网络强度高于第二阈值、非第1跳GO与上一跳GO间的WiFi信号强度低于第三阈值、网络连接失败、GO终端连接数大于第四阈值。
需要说明的是，这里第一阈值和第二阈值可以相同，也可以不同，在此不作限定。
当网络拓扑构建完成，各终端可向蜂窝基站传输/请求数据业务。此外，对于动态网络下出现突发事件导致拓扑连接状态无法维持的情况，终端可自行解散组，并重新进行网络状态判断与连接构建，实现网络的自适应动态调整。
作为一个示例，若网关GO的蜂窝强度低于阈值，认为其无法继续担任网关GO，则删除组，跳转至上文中根据网络信息决定是否作为第1跳节点的步骤。
作为另一个示例，若非网关GO的蜂窝强度高于阈值，认为其可担任网关GO，则断开与上跳GO的连接，标记自身为网关GO，已连接的下级终端不受影响。
作为又一个示例，若非网关GO与上一跳GO间的WiFi信号强度低于阈值，认为其无法维持连接，则删除组，跳转至上文中根据网络信息决定是否作为第1跳节点的步骤。
作为再一个示例，为确认网络连接状态，GO周期性发送ping包，若连续3次ping不通，认为网络连接失败，则删除组，跳转至上文中根据网络信息决定是否作为第1跳节点的步骤。
作为又一个示例，若GO终端连接数饱和(超出设定的阈值)，认为GO难以支撑更多终端设备的数据传输，则GO拒绝其他终端接入，直至有终端离开。
本公开实施例提供的多跳组网方法，考虑终端性能，考虑网络变化、用户接入、移动、离开等事件，解决分布式网络下各终端传输/请求数据业务的路由问题，保障各终端的用户体验，构建功能全面、组网灵活的本地通信网络。
下面结合附图6详细说明本公开实施例提供的多跳组网方法，如图6所示，以向蜂窝网络传输/请求数据业务为例，该方法包括如下步骤：
S601，各终端收集自身蜂窝信息；
这里，蜂窝信息包括蜂窝连接状态与蜂窝信号强度。
S602，判断蜂窝信号强度是否高于预设阈值；
若蜂窝信号强度高于该阈值，则判断自身可以担任网关节点，执行S603基于WiFiDirect建组，并直接标记自身为网关GO，记录跳数为1，S604确定连接的网络类型。S605在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络。
若蜂窝信号强度不高于该阈值，则判断自身无法担任网关节点，执行设备发现与服务发现过程，具体流程如下：
S606，终端以P2P终端的身份在1/6/11信道上进行扫描，并每个信道上发送ProbeRequest帧进行设备发现；S607，若在某个信道接收到GO响应的Probe Response帧或GO周期性广播的Beacon帧，进入服务发现流程，否则重新发送Probe Request帧；
S608，服务发现过程中发送服务发现请求SD query，并通过GO回复的SD Response中得到GO的服务信息，包括GO的状态信息、GO的SSID和密码，GO的状态信息包括跳数、电量、连接数、蜂窝信号强度(第1跳)或到基站的时延(非第1跳)等。
S609，通过对获取的GO跳数、电量、连接数、蜂窝强度/时延与自己测量得到的WiFi信号强度进行加权，计算出GO的性能加权值。加权值的计算公式可以采用上文中的公式(1)。
S610，选择性能加权值最优的GO作为上一跳。并将自身跳数记为上一跳加1；S611，基于WiFi Direct建组并直接设定自身为GO，并通过SSID和密码以LC角色接入上一跳GO，完成路由选择；S511持续广播Beacon帧，同时响应其他P2P终端的设备发现和服务发现请求，并在服务发现响应中携带自身服务信息。
若邻区不存在适合接入的GO，终端持续进行设备发现与服务发现，转至S606。
当网络拓扑构建完成，各终端可向蜂窝基站传输/请求数据业务。此外，对于动态网络下出现突发事件导致拓扑连接状态无法维持的情况，终端可重新进行网络状态判断与连接构建，实现网络的自适应动态调整。具体如下：
(1)若网关GO的蜂窝强度低于阈值，认为其无法继续担任网关GO，则删除组，跳转至上文中根据网络信息决定是否作为第1跳节点的步骤；
(2)若非网关GO的蜂窝强度高于阈值，认为其可担任网关GO，则断开与上跳GO的连接，标记自身为网关GO，已连接的下级终端不受影响；
(3)若非网关GO与上一跳GO间的WiFi信号强度低于阈值，认为其无法维持连接，则删除组，跳转至上文中根据网络信息决定是否作为第1跳节点的步骤；
(4)为确认网络连接状态，GO周期性发送ping包，若连续3次ping不通，认为网络连接失败，则删除组，跳转至上文中根据状态网络信息决定是否作为第1跳节点的步骤；
(5)若GO终端连接数饱和(超出设定的阈值)，认为GO难以支撑更多终端设备的数据传输，则GO拒绝其他终端接入，直至有终端离开；
本公开实施例根据网络连接状态划分终端，在考虑终端传输需求、考虑网络变化、用户接入、移动、离开等事件的基础上，基于所提出的组网机制，利用服务发现中获取的终端状态信息，选取合适的路径构建本地通信网络，解决分布式网络下数据的多跳转发问题。
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种多跳组网装置，如下面的实施例。由于该装置实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施，重复之处不再赘述。
图7示出本公开实施例中一种多跳组网装置示意图，应用于第一终端，如图7所示，该多跳组网装置700，包括：
第一确定模块702，用于根据网络信息确定是否作为第1跳节点，网络信息包括第一终端的网络连接状态与网络信号强度；
建组模块704，用于在第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连组管理员GO；
第二确定模块706，用于确定连接的网络类型；
切换模块708，用于在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络。
在本公开的一个实施例中，装置还包括：
获取模块，用于在第一终端不能作为第1跳节点时，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息；
选择模块，用于根据GO服务信息，选择目标GO作为上一跳；
接入模块，用于以传统客户端LC方式接入目标GO；
组成模块，用于基于WiFi直连建立P2P组成为GO。
在本公开的一个实施例中，获取模块，包括：
扫描单元，用于以P2P终端的身份在1/6/11信道上进行扫描，并在每个信道上发送Probe Request帧进行设备发现；
发送单元，若在信道接收到GO响应的Probe Response帧或GO周期性广播的Beacon帧，进入服务发现流程，用于发送服务发现请求SD query，以使邻区WiFi直连组管理员GO响应SD query，回复SD Response，SD Response包括邻区GO的服务信息
在本公开的一个实施例中，选择模块，包括：
计算单元，用于通过对获取的GO服务信息中的多个参数进行加权，计算出GO的性能加权值；
选择单元，用于在性能加权值最大的GO的性能加权值大于预设性能阈值时，选择性能加权值最大的GO为目标GO作为上一跳。
在本公开的一个实施例中，GO服务信息包括GO状态信息、GO的SSID和密码，GO状态信息包括如下参数中的至少一种：
终端连接数、跳数、电量、网络信号强度、时延。
在本公开的一个实施例中，GO的性能加权值的计算公式如下所示：
其中，W(i)表示GO的性能加权值，n(i)表示终端连接数，h(i)表示跳数，P(i)表示电量，Sc(i)表示GO网络信号强度，Sw(i)表示WiFi信号强度，t(i)表示时延，Nth表示连接数阈值，Mth表示跳数阈值，Tth表示时延阈值，ω1、ω2、ω3、ω4、ω5表示参数的权重，WiFi信号强度为第一终端在发现邻区GO时测量得到的。
在本公开的一个实施例中，装置还包括：
接收模块，用于接收第二终端的设备发现和服务发现请求；
发送模块，用于响应于第二终端的设备发现和服务发现请求，发送服务发现响应，服务发现响应中携带有GO服务信息，以使第二终端基于GO服务信息判断是否选择第一终端作为目标GO。
本申请实施例提供的多跳组网装置，可以用于执行上述各方法实施例提供的多跳组网方法，其实现原理和技术效果类似，为简介起见，在此不再赘述。
所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图8来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备800。图8显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同系统组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830。
其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元810执行，使得处理单元810执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元810可以执行上述方法实施例的如下步骤：
根据网络信息确定是否作为第1跳节点，网络信息包括第一终端的网络连接状态与网络信号强度；
在第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连组管理员GO；
确定连接的网络类型；
在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络。
存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)8203。
存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备800也可以与一个或多个外部设备840(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备800交互的设备通信，和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口850进行。
并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。
如图8所示，网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。
应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。其上存储有能够实现本公开上述方法的程序产品。
在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。
本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本公开中，计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。
这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。
可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
在一些示例中，计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
在具体实施时，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。
程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。
实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。
因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。
本公开旨在涵盖本公开的任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开未公开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，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种多跳组网方法，其特征在于，应用于第一终端，所述方法包括：
根据网络信息确定是否作为第1跳节点，所述网络信息包括所述第一终端的网络连接状态与网络信号强度；
在所述第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连组管理员GO；
确定连接的网络类型；
在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络。
2.根据权利要求1所述的多跳组网方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第一终端不能作为第1跳节点时，以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息；
根据所述GO服务信息，选择目标GO作为上一跳；
以传统客户端LC方式接入所述目标GO；
基于WiFi直连建立P2P组成为GO。
3.根据权利要求2所述的多跳组网方法，其特征在于，所述以P2P终端的身份进行设备发现与服务发现，获取邻区WiFi直连组管理员GO的服务信息，包括：
以P2P终端的身份在1/6/11信道上进行扫描，并在每个信道上发送Probe Request帧进行设备发现；
若在信道接收到GO响应的Probe Response帧或GO周期性广播的Beacon帧，进入服务发现流程，发送服务发现请求SD query，以使邻区WiFi直连组管理员GO响应所述SD query，回复SD Response，所述SD Response包括邻区GO的服务信息。
4.根据权利要求2所述的多跳组网方法，其特征在于，所述根据所述GO服务信息，选择目标GO作为上一跳，包括：
通过对获取的GO服务信息中的多个参数进行加权，计算出GO的性能加权值；
在性能加权值最大的GO的性能加权值大于预设性能阈值时，选择所述性能加权值最大的GO为目标GO作为上一跳。
5.根据权利要求4所述的多跳组网方法，其特征在于，所述GO服务信息包括GO状态信息、GO的SSID和密码，所述GO状态信息包括如下参数中的至少一种：
终端连接数、跳数、电量、网络信号强度、时延。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述GO的性能加权值的计算公式如下所示：
其中，W(i)表示GO的性能加权值，n(i)表示终端连接数，h(i)表示跳数，P(i)表示电量，Sc(i)表示GO网络信号强度，Sw(i)表示WiFi信号强度，t(i)表示时延，Nth表示连接数阈值，Mth表示跳数阈值，Tth表示时延阈值，ω1、ω2、ω3、ω4、ω5表示参数的权重，所述WiFi信号强度为所述第一终端在发现邻区GO时测量得到的。
7.根据权利要求1所述的多跳组网方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收第二终端的设备发现和服务发现请求；
响应于所述第二终端的设备发现和服务发现请求，发送服务发现响应，所述服务发现响应中携带有GO服务信息，以使所述第二终端基于所述GO服务信息判断是否选择第一终端作为目标GO。
8.一种多跳组网装置，其特征在于，应用于第一终端，所述装置包括：
第一确定模块，用于根据网络信息确定是否作为第1跳节点，所述网络信息包括所述第一终端的网络连接状态与网络信号强度；
建组模块，用于在所述第一终端为第1跳节点时，基于WiFi直连建立P2P组成为WiFi直连组管理员GO；
第二确定模块，用于确定连接的网络类型；
切换模块，用于在连接的网络类型为无线局域网的情况下，将连接的网络类型切换为蜂窝网络。
9.一种电子设备，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，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-7中任意一项所述多跳组网方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任意一项所述的多跳组网方法。
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