CN109379772B - 网络信道的切换方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种网络信道的切换方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备；根据接收到的所述网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。本发明实施例的技术方案能够极大提高mesh网络中各节点设备接收网络信道切换信息的成功率，使得整个mesh网络的信道切换可以在维持网络内各节点设备连接的基础上完成，提高了mesh网络的信道切换效率。

Description

网络信道的切换方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种网络信道的切换方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

随着无线网格(mesh)网络的不断发展，mesh网络中包含的节点设备的数量在不断的增加，可以达到几十甚至上百个节点设备。目前，当mesh网络连接的路由器信道发生变化，mesh网络的根节点设备接收路由器的信道切换消息后，仅依赖于其与路由器之间的可靠处理，进行信道切换，并以广播的形式向mesh网络中的其他各节点设备发送信道切换信息，以使mesh网络中的其他节点设备进行信道切换。但是由于mesh网络的网络拥堵或各节点设备之间的干扰，mesh网络中会存在大量接收不到信道切换信息的节点设备，从而降低了mesh网络信道切换效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种网络信道的切换方法、装置、设备和存储介质，能够极大提高mesh网络中各节点设备接收网络信道切换信息的成功率，使得整个mesh网络的信道切换可以在维持网络内各节点设备连接的基础上完成，提高了mesh网络信的道切换效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种网络信道的切换方法，该方法包括：

获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备；

根据接收到的所述网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。

第二方面，本发明实施例还提供了一种网络信道的切换装置，该装置包括：

信息收发模块，用于获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备；

信道切换模块，用于根据接收到的所述网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所述的网络信道的切换方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的网络信道的切换方法。

本发明实施例的方案，mesh网络中的每一个节点设备通过获取上级父节点设备发送的网络信道切换信息，继续发送给下级子节点设备，并根据接收到的网络信道信息进行信道的切换，能够极大提高mesh网络中各节点设备接收网络信道切换信息的成功率，使得整个mesh网络的信道切换可以在维持网络内各节点设备连接的基础上完成，提高了mesh网络的信道切换效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种mesh网络的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种网络信道的切换方法的流程图；

图3是本发明实施例二提供的一种网络信道的切换方法的流程图；

图4是本发明实施例三提供的一种网络信道的切换方法的流程图；

图5是本发明实施例四提供的一种网络信道的切换装置的结构示意图；

图6是本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在介绍本发明各实施例之前，先对本发明实施例的应用场景进行说明，本发明实施例的网络信道的切换方法、装置、设备和存储介质可适用于无线网格网络(如mesh网络)的信道迁移。mesh网络是由路由器和多个节点设备构成。在组建mesh网络时，可以是各节点设备间采用点到点或点到多点的拓扑结构构建的。如图1所示，该mesh网络中包括路由器10、根节点设备11、中间节点设备12-13以及叶子节点设备14-16。中间节点设备13到叶子节点设备16之间通过点到点的方式连接，根节点设备11到中间节点设备12和中间节点设备13之间通过点到多点的方式连接；中间节点12到叶子节点14和叶子节点15之间通过点到多点的方式连接。

可以按照各节点设备与路由器的直接或间接的连接关系，将网络中的各节点设备进行分级，将与路由器直接连接的节点设备作为一级节点设备，如图1中的根节点11；将与路由器之间通过一个节点设备间接连接的节点设备作为二级节点设备，如图1中的中间节点设备12-13；将与路由器之间通过两个节点设备间接连接的节点设备作为三级节点设备，如图1中的叶子节点设备14-16，依次类推，将无线网格网络中的各节点设备进行分级。

本发明各实施例以图1所示的mesh网络为例来对本发明各实施例的无线网格网络信道切换方法进行进一步的详细说明，可以理解的是，此处所描述的图1中的mesh网络仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。本发明各实施例所提供的网络信道切换方法可适用的网络包括任何由多组具有父子节点连接关系节点设备组成的网络。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的网络信道的切换方法的流程图，本实施例可适用于由多组具有父子节点连接关系节点设备组成的网络进行信道切换的情况，例如，可以是用于mesh网络的信道切换。该方法可以由本发明实施例提供的网络信道的切换装置来执行，该装置可采用硬件和/或软件的方式实现，如可以配置在mesh网络中的任一节点设备中，其中，无线网格网络中的节点设备可以包括智能手机、智能电视、智能音响、平板电脑或可穿戴设备等。如图2所示，具体包括如下步骤：

S201，获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备。

其中，网络信道切换信息可以是无线保真(WIreless-FIdelity，Wi-Fi)协议里定义的信道切换声明(Channel Switch Announcement，CSA)的相关信息，可用于指示网络中各节点设备切换信道的信息。网络信道切换信息可以包括信道切换等待值(csa_count)、待切换的目标信道(csa_newchan)以及节点状态等信息。具体的，信道切换等待值可以是用来指示各节点设备从接收到网络信道切换信息到执行信道切换操作之间等待的信标的个数，通过其可以确定各节点设备执行网络信道切换的时刻。待切换的目标信道可以是指当前节点设备将要切换的信道，即mesh网络将要切换到的信道，也就是该mesh网络中的路由器已切换到的信道。节点状态可以是发送该网络信道切换信息的节点设备的状态，如可连接状态(即AP状态)和不可连接状态(即station状态)。

需要说明的是，本发明实施例可以由mesh网络中的任意一个节点设备来执行。对于mesh网络中的每一个节点设备都执行本发明实施例所述的操作，即可以完成整个mesh网络在维持网络内各节点设备连接的基础上完成整个mesh网络的信道切换。在本实施例中，将当前节点设备作为mesh网络中的任意一个节点设备，接下来以当前节点设备执行本发明实施例的方法来进行介绍。

其中，具有连接关系的上级父节点可以是指mesh网络中与当前节点设备连接且处于当前节点设备上一级的节点设备。如图1所示，若当前节点设备为中间节点设备12，则与该中间节点设备12具有连接关系的上级父节点设备可以是根节点设备11。可选的，若当前节点设备为根节点设备11，则与根节点设备11具有连接关系的上级父节点设备可以是路由器10。具有连接关系的下级子节点设备可以是指mesh网络中与当前节点设备连接且处于当前节点设备的上级父节点设备。如图1所示，如当前节点设备为中间节点设备12，则与该中间节点设备具有连接关系的下级子节点设备可以是叶子节点设备14和叶子节点设备15。

可选的，在本发明实施例中，当前节点设备可以是接收与其连接的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，然后发送给与其连接的下级子节点设备。具体的，接收和发送过程可以包括以下三个步骤：

A、接收具有连接关系的上级父节点设备信标广播的网络信道切换信息。

其中，信标可以是mesh网络中各节点设备之间发送和接收消息的通道，每个节点设备都有自己的信标。在本实施例中，各节点设备可以通过自己的信标来向下级子节点设备发送网络信道切换消息。例如，当一个节点设备要向网络中的另一个节点设备发送信息时，可以是将要发送的信息添加自己的信标中，然后通过信标以全网广播的形式将要发送的信息发送至整个网络。

示例性的，当前节点设备的上级父节点设备将网络信道切换信息添加到父节点设备信标中，以全网广播的形式发送至无线网格网络，当前节点设备监听到其上级父节点信标发送的信息时，进行信息的接收，即获取到当前节点设备的上级父节点设备发送的网络信道切换信息。可选的，上级父节点设备信标广播的信息中，除了包括网络信道切换信息，还可以包括父节点设备的标识和/或父节点设备的下级子节点设备(即当前节点设备)的标识等，以便于确定发送的该信息的接收方。

B、将接收到的网络信道切换信息添加到自身节点信标中。

可选的，本发明实施例中，节点设备将获取的网络信道切换信息添加到自身节点信标的过程可以是：直接将从上级父节点设备中获取的网络信道切换信息添加的自己的信标中，也可以是为了保证信息传输的安全性，防止其他节点设备的监听，对从上级父节点设备中获取的网络信道切换信息进行加密后添加到自己的信标中。具体的加密算法本实施例不进行限定，如可以采用公私钥加密算法、哈希加密算法、数字签名算法等。相应的，对于网络信道切换信息的接收子节点设备，若与其连接的父节点设备添加到信标中网络信道切换信息是非加密的，则可以直接获取该信息，若添加到信标中的网络信道切换信息是加密的，则可以是将获取的信息按照预设的算法解密后得到网络信道切换信息。

可选的，mesh网络中不同节点设备可以采用相同的加密算法对网络信道切换信息进行加密以及对接收到的信标广播的数据信息进行解密；也可以是每个节点设备都有自己的信标加密算法，只有该节点设备和该节点设备的下级子节点设备知道该节点设备信标数据的加密和解密算法，用于该节点设备对网络信道切换信息加密，以及对获取父节点信标广播的数据信息进行解密。

C、以全网广播的形式将自身节点信标中的网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备

示例性的，当前节点设备在向与其连接的下级子节点设备发送信标时，可以是以全网广播的形式将其自己信标中的网络信道切换信息向下级子节点设备发送。可选的，可以是当前节点设备以全网广播的形式将其自身节点信标中的网络信道切换信息向无线网格网络中的所有节点设备发送，但是只有无线网格网络中与当前节点设备具有连接关系的下级子节点设备才接收当前节点设备发送的网络信道切换信息。

需要说明的是，在本发明实施例中，若mesh网络中的节点设备为根节点设备，则获取路由器发送的网络信道切换信息，并将网络信道切换信息发送给与该根节点设备具有连接关系的下级子节点设备；若无mesh网络中的节点设备为非根节点设备，则获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将该网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备；若mesh网络中的节点设备为最后一级节点设备，其没有具有连接关系的下级子节点设备，则最后一级节点设备仅获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，不再继续执行网络信道切换信息的发送。

可选的，在网络质量不好或设备间相互干扰的情况下，为了保证无线网格网络中的节点设备还能够接收到网络信道切换信息，当前节点设备在向与其连接的下级子节点设备发送网络信道切换信息时，可以是按照预设信标间隔，多次发送该网络信道切换信息。具体的，可以是当前节点设备接收到多少从上级父节点设备发送的网络信道切换消息，就向下一级子节点设备发送多少次网络信道切换信息，而对于无线网格网络中与路由器连接的根节点设备，其可以根据路由器下发的信道切换信息和/或预设的规则来确定向下级子节点设备发送多少次网络信道切换信息。

S202，根据接收到的网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。

其中，当前信道可以是当前节点设备当前所在的信道，即mesh网络在切换信道前所在的信道。目标信道是当前节点设备将要切换的信道，即mesh网络将要切换到的信道，也就是该mesh网络中的路由器已切换到的信道。

可选的，本发明实施例中，根据接收到的网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道的具体执行过程可以包括以下三个步骤：

A、获取网络信道切换信息中的信道切换等待值和待切换的目标信道。

示例性的，网络信道切换信息中包含有信道切换等值和待切换的目标信道，可以是以未加密的形式包含于网络信道切换信息中，也可以是以加密的形式包含于网络信道切换信息中。相应地，获取网络信道切换信息中的信道切换等待值和待切换的目标信道时，可以是直接从网络信道切换信息中获取信道切换等待值和待切换的目标信道，也可以是对网络信道切换信息进行解密处理后得到信道切换等待值和待切换的目标信道。

B、根据信道切换等待值，确定执行网络信道切换的等待时间段。

示例性的，根据信道切换等待值，确定执行网络信道切换的等待时间段的方式可以是：将信道切换等待值与预设信标间隔进行乘积运算，得到执行网络信道切换的等待时间段。可选的，预设信标间隔可以是mesh网络根据当前网络质量、信息传输速率等设置的网络中各节点设备都统一默认的预设信标间隔；也可以是每一个节点设备根据其特性来设定自己的预设信标间隔。对此，本实施例不进行限定。

C、当达到等待时间段时，从当前信道切换到目标信道。

示例性的，可以是由当前节点设备中的计时器在接收到父节点设备发送的网络信道切换信息时开始定时；也可以是在当前节点设备首次向下级子节点设备发送网络信道切换信息时开始定时。当计时器达到等待时间段时，触发控制当前节点设备从当前信道切换到目标信道。

需要说明的是，本发明实施例以mesh网络中存在路由器，且根节点设备从路由器获取网络信道切换信息为例进行介绍的，但不限于网络信道切换信息的来源只能从路由器获取，还可以包括其他来源，例如：可以是mesh网络中的根节点设备断开与路由器的连接后，触发全信道扫描，搜索历史连接的路由器，获取该路由器的信道切换等待值(所述信道切换等待值也可以是根据自身网络质量生成)和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息；还可以是mesh网络中除根节点设备之外的其他节点设备在断开具有连接关系的上级父节点设备后，触发全信道扫描，搜索具有连接关系的上级原父节点设备或上级新父节点设备，并获取所述上级原父节点设备或上级新父节点设备的信道切换等待值(所述信道切换等待值也可以是根据自身网络质量生成)和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息；也可以是在mesh网络中不包含路由器的场景下，根据用户制定的待切换信道和自身网络质量生成的信道切换等待值，生成网络信道切换信息。对此本发明实施例不进行限定。

本实施例提供了一种网络信道的切换方法，mesh网络中的每一个节点设备通过获取上级父节点设备发送的网络信道切换信息，继续发送给下级子节点设备，并根据接收到的网络信道信息进行信道的切换，能够极大提高mesh网络中各节点设备接收网络信道切换信息的成功率，使得整个mesh网络的信道切换可以在维持网络内各节点设备连接的基础上完成，提高了mesh网络的信道切换效率。

进一步的，由于不同路由器发送给mesh网络中的网络信道切换信息不一样，因此各网络信道切换信息中的信道切换等待值也不同，如果信道切换等待值较小，可能未等到整个网络里的节点设备都收到该信息，上级的父节点设备已执行目标信道的切换，从而导致未收到信息的节点设备会断开与上级父节点设备的连接，进而离开mesh网络的情况出现。为了避免上述问题出现，在本发明实施例中，在mesh网络中的根节点设备获取路由器发送的网络信道切换信息之后，还包括：根据当前网络质量调整网络信道切换信息中的信道切换等待值，所述信道切换等待值可用于确定各节点设备执行网络信道切换的等待时间段。具体的，可以是根节点设备在将收到的网络信道切换信息添加到自身信标时，根据当前网络的状况(如信标发送周期很长或者干扰很大)，适当的增加网络信道切换信息里的信道切换等待值。从而使得整个网络执行信道迁移的时刻不再依赖于路由器的配置，而是根据网络自身的状态做决定。进一步保证了使得整个网络的信道切换可以在维持网络内各节点设备连接的基础上完成，提高了网络信道的切换效率。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种网络信道的切换方法的流程图，该方法在上述实施例的基础上进一步的优化，具体给出一种具有二级子节点设备的mesh网络的信道切换方法的优选实例。结合图1所示的mesh网络的结构示意图，对图3所示的网络信道的切换方法进行说明，该方法包括：

S301，根节点设备获取路由器发送的网络信道切换信息，并将网络信道切换信息发送给与该根节点设备具有连接关系的一级子节点设备。

其中，一级子节点设备可以是指与一级节点设备(即根节点设备)具有连接关系的各子节点设备。

示例性的，mesh网络中的根节点设备11接收路由器10发送的网络信道切换信息，将该网络信道切换信息添加到自己的根节点信标中，以全网广播的形式发送给与自己连接的处于无线网格网络的一级子节点设备，即中间节点设备12和中间节点设备13。可选的，根节点设备11可以根据预设信标间隔，每隔预设信标间隔发送一次，多次向中间节点设备12和中间节点设备13发送网络信道切换信息。如可以是将网络信道切换信息添加到10个信标中，依据预设信标间隔，向中间节点设备12和中间节点设备13发送10次网络信道切换信息。

S302，根节点设备根据接收到的网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。

示例性的，根节点设备11从接收到的网络信道切换信息中获取信道切换等待值和待切换的目标信道；并根据信道切换等待值，确定执行网络信道切换的等待时间段，如按照如下公式T＝csa_count×TBTT计算进行信道切换的等待时间段，其中，T为执行信道切换的等待时间段，csa_count为信道切换等待值，TBTT为预设信标间隔；然后通过根节点设备11中的计时器进行计时操作，当到达计算出的信道等待时间段时，执行从当前信道切换至目标信道。

S303，一级子节点设备获取根节点设备发送的网络信道切换信息，并将网络信道切换信息发送给与一级子节点设备具有连接关系的二级子节点设备。

其中，二级子节点设备可以是指与二级节点设备(如中间节点设备)具有连接关系的各子节点设备。

示例性的，mesh网络中的一级子节点设备中的中间节点设备12接收根节点设备11发送的网络信道切换信息，将该网络信道切换信息添加到自己的根节点信标中，以全网广播的形式发送给与自己连接的处于mesh网络的二级子节点设备，即叶子节点设备14和叶子节点设备15。可选的，中间节点设备12向叶子节点设备14和叶子节点设备15发送网络信道切换信息的次数可以取决于中间节点设备12接收到根节点设备11发送的网络信道切换信息的次数，如，中间节点设备12接收根节点设备11发送的网络信标的次数为8次，则向叶子节点设备14和叶子节点设备15发送8次网络信道切换信息。

需要说明的是，图1所示的一级子节点设备中包括中间节点设备12和中间节点设备13，本步骤是以中间节点设备12为例进行介绍的，对于中间节点设备13接收根节点设备11发送的网络信道切换信息并发送给与其连接的叶子节点设备16的过程与上述方法类似，对此不再进行赘述。

S304，一级子节点设备根据接收到的网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。

示例性的，一级子节点设备中的中间节点设备12和中间节点设备13从接收到的网络信道切换信息中获取信道切换等待值和待切换的目标信道；并根据信道切换等待值，确定执行网络信道切换的等待时间段，如按照如下公式T＝csa_count×TBTT计算进行信道切换的等待时间段，其中，T为执行信道切换的等待时间段，csa_count为信道切换等待值，TBTT为预设信标间隔；然后中间节点设备12和中间节点设备13中的计时器分别进行计时操作，当到达计算出的信道等待时间段时，执行从当前信道切换至目标信道。

可选的，中间节点设备12和中间节点设备13接收到的网络信道切换信息的次数可能不止一次，所以在进行切换等待时间段计时时，可以是首次接收到网络信道切换信息后，即确定切换等待时间并开始进行计时操作。

S305，二级子节点设备根据接收到的网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。

示例性的，二级子节点设备中的叶子节点设备14至叶子节点设备16可以从接收到的网络信道切换信息中获取信道切换等待值和待切换的目标信道；并根据信道切换等待值，确定执行网络信道切换的等待时间段，如按照如下公式T＝csa_count×TBTT计算进行信道切换的等待时间段，其中，T执行信道切换的等待时间段，csa_count为信道切换等待值，TBTT为预设信标间隔；然后叶子节点设备14-叶子节点设备16中的计时器分别进行计时操作，当到达计算出的信道等待时间段时，执行从当前信道切换至目标信道。

类似的，叶子节点设备14-叶子节点设备16接收到的网络信道切换信息的次数可能也不止一次，所以在进行切换等待时间段计时时，可以是首次接收到网络信道切换信息后，即确定切换等待时间并开始进行计时操作。

本实施例提供了一种网络信道的切换方法，通过对由三级节点设备构成的mesh网络按照本发明提供的网络信道切换方法，在保证整个mesh网络内各节点设备连接的基础上，完成整个mesh网络的信道切换，提高了mesh网络的信道切换效率。

实施例三

图4是本发明实施例三提供的一种网络信道的切换方法的流程图，该方法在上述实施例的基础上进一步的优化，具体给出了在mesh网络中的节点设备丢失网络信道切换信息的情况下，进行网络信道切换的具体情况介绍。如图4所示，该方法包括：

S401，若丢失网络信道切换信息，则触发全信道扫描，搜索具有连接关系的上级父节点设备。

示例性的，由于网络信道切换信息是添加在信标中以广播的形式发送的，且mesh网络中的各节点设备间也存在干扰，从而导致网络中有的节点设备可能会丢失网络信道切换信息。可选的，在获取具有连接关系的上级节点设备发送的网络信道切换信息的过程中，丢失网络信道切换信息至少包括以下两种情况：(1)节点设备获取到网络信道切换信息后，对该网络信道切换信息进行校验(如循环(CRC)校验)，若校验失败，则将接收到的网络信道切换信息丢弃，从而导致该节点设备丢失了该网络信道切换信息；(2)由于网络质量不好、节点设备间干扰或节点设备内存不足等原因，在获取网络信道切换信息的过程中一直没有获取到该网络信道切换信息。此时会导致mesh网络内有部分节点设备因为丢失网络信道切换信息没有完成信道迁移而离开网络的情况。为了解决上述问题，在当前节点设备丢失网络信道切换信息，且上级父节点设备已执行完信道切换时，即当前节点设备与上级父节点设备已经处在两个不同的信道上。此时，当前节点设备可触发进行全信道扫描，从全信道中搜索与当前节点具有连接关系的上级父节点设备。

可选的，若无线网格网络中的根节点设备丢失网络信道切换信息，则触发全信道扫描，搜索历史连接的路由器。例如，可以是根节点设备根据历史连接的路由器的标识信息，在全信道中扫描具有该标识信息的路由器。若mesh网络中的非根节点设备丢失网络信道切换信息，则触发mesh网络内的全信道扫描，搜索mesh网络内与当前节点设备具有连接关系的上级父节点设备。如，可以是当前节点设备根据具有连接关系的上级父节点设备的标识，在mesh网络内进行全信道扫描，搜索具有该父节点设备标识的节点设备。

可选的，为了提高整个mesh网络的信道切换效率，可以为丢失网络信道切换信息的节点设备进行上级父节点设备搜索时，设置预设时间段(如1分钟)，如果在预设时间段内没有搜索到，则扩大搜索范围。

可选的，若mesh网络中的丢失网络信道切换消息的节点设备为根节点设备，则整个mesh网络都无法进行信道迁移，所以当根节点设备在预设时间段内没有扫描到与其连接的历史路由器，可能存在路由器出现故障等情况，此时，根节点为了保证整个mesh网络正常联网，可以是搜索该mesh网络中的其他备用路由器；将搜索到的该其他备用路由器作为具有连接关系的上级父节点设备。具体的，mesh网络的根节点设备中不但存储有历史连接的路由器的标识信息，还存储有至少一个备用路由器的标识信息，此时可以根据至少一个备用路由器的标识信息和历史连接的路由器标识信息一起进行全信道扫描，当扫描到具有同样标识信息的路由器时，将该路由器作为根节点设备的具有连接关系的上级父节点设备。

若mesh网络中的丢失网络信道切换消息的节点设备为非根节点设备，且非根节点设备在预设时间段内没有扫描到具有连接关系的上级父节点设备，则搜索mesh网络中的其他节点设备；将搜索到的该其他节点设备作为具有连接关系的上级父节点设备。其中，搜索mesh网络中其他节点设备的过程可以是根据预先存储的无线网格网络标识，扫描同样存储有该mesh网络标识的其他节点设备，当扫描到一个存储有该标识的节点设备时，将该节点设备作为具有连接关系的上级父节点设备。

S402，获取上级父节点设备的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息。

可选的，本实施例中，获取上级父节点设备的信道切换等待值和待切换的目标信道的方式有很多，可以是通过与上级节点设备进行通信，请求上级节点设备发送信道切换等待值和待切换的目标信道，从而获取信道切换等待值和待切换的目标信道；也可以是将扫描到的上级父节点设备所在的信道作为待切换的目标信道，根据当前网络质量，按照预设规则确定信道切换等待值等。对此本实施例不进行限定。

可选的，本实施例中，当前节点设备在获取了信道切换等待值和待切换的目标信道后，生成网络信道切换信息的过程可以是：将信道切换等待值、待切换的目标信道以及当前节点的状态信息进行合并和/或加密处理后，生成网络信道切换信息。还可以采用其他方式根据信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息。对此本实施例不进行限定。

可选的，若mesh网络中的根节点设备丢失网络信道切换信息，在触发全信道扫描搜索到历史连接的路由器后，获取历史连接的路由器的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息。若无线网格网络中的非根节点设备丢失网络信道切换信息，在触发全信道扫描，搜索到与其具有连接关系的上级父节点设备后，获取该上级父节点设备的信道切换等待值和待切换目标信道，生成网络信道切换信息。若mesh网络中没有路由器，则mesh网络中的节点设备可以是根据用户制定的待切换信道和根据自身网络质量生成的信道切换等待值，生成网络信道切换信息。

S403，将网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备。

示例性的，mesh网络中丢失网络信道切换信息的节点在重新生成网络信道切换信息后，可以不立刻进行信道的切换，而是将该信道切换信息发送至具有连接关系的下级子节点设备，保证下级子节点设备可以通过该信道切换信息进行信道切换后，再执行S404根据生成的网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道，即建立于搜索到的其他节点设备(具有连接关系的上级原父节点设备或上级新父节点设备)之间的连接关系。

S404，根据生成的网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。

本实施例提供了一种网络信道的切换方法，在网络中的节点设备丢失网络信道切换信息的情况下，通过触发全网扫描的方式搜索其上级父节点设备，并获取信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息，再继续发送给下级子节点设备，并根据生成的网络信道信息进行信道的切换。能够在因丢失网络信道切换信息与mesh网络或路由器断开的情况下，仍然可以快速确定网络信道切换信息，继续完成整个网络的信道切换，避免了mesh网络在信道切换的过程中丢失节点设备的情况，保证了网络信道切换的完整性。

实施例四

图5是本发明实施例四提供的一种网络信道的切换装置的结构示意图，该装置可配置于无线网格网络的节点设备中，可执行本发明任意实施例所提供的网络信道的切换方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图5所示，该装置包括：

信息收发模块501，用于获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备；

信道切换模块502，用于根据接收到的所述网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道。

本实施例提供了一种网络信道的切换装置，mesh网络中的每一个节点设备通过获取上级父节点设备发送的网络信道切换信息，继续发送给下级子节点设备，并根据接收到的网络信道信息进行信道的切换，能够极大提高mesh网络中各节点设备接收网络信道切换信息的成功率，使得整个mesh网络的信道切换可以在维持网络内各节点设备连接的基础上完成，提高了mesh网络的信道切换效率。

进一步的，上述信息收发模块501具体用于：

接收具有连接关系的上级父节点设备信标广播的网络信道切换信息；

将接收到的所述网络信道切换信息添加到自身节点信标中；

以全网广播的形式将自身节点信标中的网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备。

进一步的，上述信息收发模块501具体用于：

若无线网格网络中的节点设备为根节点设备，则获取路由器发送的网络信道切换信息，

并将所述网络信道切换信息发送给与所述根节点设备具有连接关系的下级子节点设备。

进一步的，上述装置还包括：

等待值调整模块，用于根据当前网络质量调整所述网络信道切换信息中的信道切换等待值，所述信道切换等待值用于确定各节点设备执行网络信道切换的等待时间段。

进一步的，上述信道切换模块502具有用于：

获取所述网络信道切换信息中的信道切换等待值和待切换的目标信道；

根据所述信道切换等待值，确定执行网络信道切换的等待时间段；

当达到所述等待时间段时，从当前信道切换到所述目标信道。

进一步的，上述装置还包括：

信道扫描模块，用于若丢失网络信道切换信息，则触发全信道扫描，搜索具有连接关系的上级父节点设备；

信息生成模块，用于获取所述上级父节点设备的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息。

进一步的，上述信道扫描模块具体用于；

若无线网格网络中的根节点设备丢失网络信道切换信息，则触发全信道扫描，搜索历史连接的路由器；

相应的，上述信息生成模块具体用于：

获取所述历史连接的路由器的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息。

进一步的，上述信道扫描模块还用于：

若无线网格网络中的节点设备为非根节点设备，且所述非根节点设备在预设时间段内没有扫描到具有连接关系的上级父节点设备，则搜索所述无线网格网络中的其他节点设备；

将搜索到的其他节点设备作为具有连接关系的上级父节点设备。

实施例五

图6为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备60的框图。图6显示的设备60仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图6所示，该设备60以通用计算设备的形式表现。其中，该设备60可以是要进行网络信道切换的网络中的节点设备。该设备60的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元601，***存储器602，连接不同***组件(包括***存储器602和处理单元601)的总线603。

总线603表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及***组件互连(PCI)总线。

设备60典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被设备60访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

***存储器602可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器(RAM)604和/或高速缓存存储器605。设备60可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***606可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线603相连。***存储器602可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块607的程序/实用工具608，可以存储在例如***存储器602中，这样的程序模块607包括但不限于操作***、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。程序模块607通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备60也可以与一个或多个外部设备609(例如键盘、指向设备、显示器610等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备交互的设备通信，和/或与使得该设备60能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，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611进行。并且，设备60还可以通过网络适配器612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6所示，网络适配器612通过总线603与设备60的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备60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***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。

处理单元601通过运行存储在***存储器602中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的网络信道的切换方法。

实施例六

本发明实施例六还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述实施例所述的网络信道的切换方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(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。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号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，其中承载了计算机可读的程序代码。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。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读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、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，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机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

上述实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各操作可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或操作制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相同或相似的部分互相参见即可。

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 (9)

1.一种网络信道的切换方法，其特征在于，由无线网格网络的节点设备执行，包括：

获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备；

根据接收到的所述网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道；

其中，根据接收到的所述网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道，包括：

对所述网络信道切换信息进行解密处理，获取所述网络信道切换信息中的信道切换等待值和待切换的目标信道；

根据所述信道切换等待值，确定执行网络信道切换的等待时间段；

当达到所述等待时间段时，从当前信道切换到所述目标信道；

其中，获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，包括：

若丢失网络信道切换信息，则触发全信道扫描，搜索具有连接关系的上级父节点设备；

获取所述上级父节点设备的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息；

其中，在所述获取所述上级父节点设备的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息之后，还包括：

将生成的网络信道切换信息发送至具有连接关系的所述下级子节点设备，并判断所述下级子节点设备是否可以通过所述生成的网络信道切换信息进行信道切换；

若是，则根据所述生成的网络信道切换信息，从当前信道切换到所述目标信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备，包括：

接收具有连接关系的上级父节点设备信标广播的网络信道切换信息；

将接收到的所述网络信道切换信息添加到自身节点信标中；

以全网广播的形式将自身节点信标中的网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备。

3.根据权利要求1所述的方法，获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备，包括：

若无线网格网络中的节点设备为根节点设备，则获取路由器发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给与所述根节点设备具有连接关系的下级子节点设备。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若无线网格网络中的节点为根节点设备，则获取路由器发送的网络信道切换信息之后，还包括：

根据当前网络质量调整所述网络信道切换信息中的信道切换等待值，所述信道切换等待值用于确定各节点设备执行网络信道切换的等待时间段。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若丢失网络信道切换信息，则触发全信道扫描，搜索具有连接关系的上级父节点设备，包括：

若无线网格网络中的根节点设备丢失网络信道切换信息，则触发全信道扫描，搜索历史连接的路由器；

相应的，获取所述上级父节点设备的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息，包括：

获取所述历史连接的路由器的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，触发全信道扫描，搜索具有连接关系的上级父节点设备，包括：

若无线网格网络中的节点设备为非根节点设备，且所述非根节点设备在预设时间段内没有扫描到具有连接关系的上级父节点设备，则搜索所述无线网格网络中的其他节点设备；

将搜索到的其他节点设备作为具有连接关系的上级父节点设备。

7.一种网络信道的切换装置，其特征在于，配置于无线网格网络的节点设备中，包括：

信息收发模块，用于获取具有连接关系的上级父节点设备发送的网络信道切换信息，并将所述网络信道切换信息发送给具有连接关系的下级子节点设备；

信道切换模块，用于根据接收到的所述网络信道切换信息，从当前信道切换到目标信道；

其中，所述信道切换模块具体用于：对所述网络信道切换信息进行解密处理，获取所述网络信道切换信息中的信道切换等待值和待切换的目标信道；根据所述信道切换等待值，确定执行网络信道切换的等待时间段；当达到所述等待时间段时，从当前信道切换到所述目标信道；

所述装置还包括：

信道扫描模块，用于若丢失网络信道切换信息，则触发全信道扫描，搜索具有连接关系的上级父节点设备；

信息生成模块，用于获取所述上级父节点设备的信道切换等待值和待切换的目标信道，生成网络信道切换信息；

所述装置还用于：

在所述信息生成模块之后，将生成的网络信道切换信息发送至具有连接关系的所述下级子节点设备，并判断所述下级子节点设备是否可以通过所述生成的网络信道切换信息进行信道切换；

若是，则根据所述生成的网络信道切换信息，从当前信道切换到所述目标信道。

8.一种设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的网络信道的切换方法。

9.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的网络信道的切换方法。

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