[发明专利]一种多通道无线Mesh网络的节点接入方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种多通道无线Mesh网络的节点接入方法。

背景技术

无线Mesh网络不需要固定设备支持，各节点自行组网，通信时，由网络内用户节点自行完成拓扑的变化、路由寻路及数据的转发。这种组网方式突破了传统无线蜂窝网的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地部署，适合于一些紧急场合的通信需要。

网络拓扑构建和节点接入是实现网络组网和管理的基本条件之一。网络的拓扑信息可以用于监控和管理无线网络的连通性，获取路由信息，优化路由机制。在网络节点接入Mesh网络时，需要交互各种控制信息，比如广播信息、用于传输协商好的工作信道的回复帧、确认帧等。这些控制信息会占用信道资源，当有多个网络节点设备发在工作时，采用单通道会导致控制信道的利用率较低。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够提高控制信道利用率的多通道无线Mesh网络的节点接入方法。

技术方案：本发明所述的多通道无线Mesh网络的节点接入方法，每个网络节点具有彼此独立的主通道和感知通道，主通道的工作信道可在多个信道之间切换，感知通道的工作信道固定；待接入节点在感知通道的工作信道上监听广播节点的广播信息，待接入节点进行节点接入条件验证，从而选择符合条件的广播节点进行节点接入协商，节点接入协商通过主通道的工作信道和感知通道的工作信道配合完成。

进一步，所述节点接入协商过程包括以下步骤：

S1.1：待接入节点选择可用的工作信道作为主通道的工作信道；

S1.2：待接入节点在主通道的工作信道上发送回复帧，然后将工作频段切换至广播信息中的工作信道；

S1.3：广播节点在感知通道的工作信道上接收到回复帧后，将待接入节点添加进自己的邻居信息表中，并更新路由信息，然后切换至主通道的工作信道上发送确认帧；

S1.4：待接入节点在主通道的工作信道上接收到确认帧后，将广播节点添加进自己的邻居信息表中，并更新路由信息。

进一步，所述步骤S1.4中，如果待接入节点等待了预设时间仍未收到确认帧，则返回步骤S1.2；如果发送回复帧的次数达到预设次数，则返回步骤S1.1。这样能够提高效率，避免陷入无限等待中。

进一步，所述预设时间为邻居节点之间的最大往返时间。

进一步，所述节点接入条件验证过程包括以下步骤：

S2.1：待接入节点对在感知通道监听到的广播信息进行解析；

S2.2：待接入节点结合自身属性和解析的广播信息进行判断：选择符合接入条件的广播节点进行节点接入协商。

进一步，所述接入条件包括以下几点：

1)广播节点不在待接入节点的邻居信息表中；

2)待接入节点的邻居节点数小于最大邻居节点数；

3)广播节点的邻居节点数小于最大邻居节点数；

4)广播节点和待接入节点处于同一个Mesh网络内；

5)广播节点和待接入节点均有可用的信道。

进一步，所述步骤S2.2中，待接入节点的自身属性包括Mesh网络号、可用信道号和邻居节点数。

进一步，所述广播信息包括源节点地址、目的节点地址、Mesh网络号、可用信道号和邻居节点数。

进一步，所述回复帧包括待接入节点选择的主通道的工作信道号、源节点地址、目的节点地址和Mesh网络号。

进一步，所述确认帧包括源节点地址、目的节点地址和Mesh网络号

有益效果：本发明方法中的每个网络节点都具有彼此独立的主通道和感知通道，这样将接收控制信息的通道和收发数据信息的通道独立开来，在无线Mesh网络拓扑变化或者多个节点进行通信时，网络节点在进行数据收发的同时可以接收其他网络节点的控制信息，提高了控制信道的利用率。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的无线Mesh网络的拓扑结构图；

图2为本发明具体实施方式的方法流程图；

图3为本发明具体实施方式中的节点接入条件验证过程的流程图；

图4为本发明具体实施方式的带有超时重传机制的节点接入协商过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的介绍。