CN116528309A - 在网状网络***中的频带切换装置及其方法 - Google Patents

Abstract

网状网络的频带切换方法，其中网状网络包含多个存取点。网状网络的频带切换方法包含在一闲置节点处于一组网阶段且闲置节点的一第二后继网络站的两个通信端口处于开启下时，关闭两个通信端口的其中之一，以使闲置节点透过处于开启下的通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的一第一后继网络站，而加入网状网络。两个通信端口分别操作于不同的频带。所述这些存取点相互通信连接以形成网状网络的一网状结构。每一存取点的一第一前程网络站用以供至少一用户端通信连接。闲置节点的一第二前程网络站用以在闲置节点加入网状网络后，供至少一用户端通信连接。

Description

在网状网络***中的频带切换装置及其方法

技术领域

本发明是关于一种网络技术，尤其是一种网状网络的频带切换装置及其方法。

背景技术

现在的生活中已有许多无线或是有线的连网设备，且多个设备互相连接以形成区域网络(Local Area Network，LAN)的需求渐增。一般连网设备可以支援多频带的通信连接。例如，多频带可以包含2.4GHz(吉赫兹)及5GHz等。连网设备在一时点仅能以其中一个频带进行通信连接，否则可能造成网络回圈(network loop)。支援多频带的连网设备可以提升通信连接的稳定性及网络服务的稳定性。例如，两个连网设备之间所通信连接的一频带的接收信号强度指标(Received Signal Strength Indication，RSSI)变弱时，使用者可以对两个连网设备进行设定，而使两个连网设备以另一频带进行通信连接。

然而，使用者在对两个连网设备进行设定时，两个连网设备会进行重新组网，致使多个频带之间的切换无法快速的衔接，进而使两个连网设备提供给使用者的网络服务受到影响。例如，由于频带之间的切换无法快速的衔接，因此两个连网设备可能呈现断网状态。

发明内容

鉴于上述，本发明提供一种网状网络的频带切换装置及其方法。网状网络的频带切换装置包含多个存取点及一频带切换装置。所述这些存取点相互通信连接以形成网状网络的一网状结构。每一存取点包含一第一前程网络站及一第一后继网络站。每一存取点的第一前程网络站用以供至少一用户端通信连接。频带切换装置包含一第二前程网络站、一第二后继网络站及一处理电路。第二前程网络站用以在频带切换装置加入网状网络后，供至少一用户端通信连接。第二后继网络站包含两个通信端口。两个通信端口包含一第一通信端口及一第二通信端口。第一通信端口用以操作于一第一频带，第二通信端口用以操作于不同于第一频带的一第二频带。处理电路用以在一组网阶段且两个通信端口处于开启下时，关闭两个通信端口的其中之一，以使频带切换装置透过处于开启下的通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的第一后继网络站，而加入网状网络。

网状网络的频带切换方法适于包含多个存取点的网状网络。网状网络的频带切换方法包含在一频带切换装置处于一组网阶段且频带切换装置的一第二后继网络站的两个通信端口处于开启下时，关闭两个通信端口的其中之一，以使频带切换装置透过处于开启下的通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的一第一后继网络站，而加入网状网络。两个通信端口包含一第一通信端口及一第二通信端口。第一通信端口用以操作于一第一频带，第二通信端口用以操作于不同于第一频带的一第二频带。所述这些存取点相互通信连接以形成网状网络的一网状结构。每一存取点的一第一前程网络站用以供至少一用户端通信连接。频带切换装置的一第二前程网络站用以在闲置节点加入网状网络后，供至少一用户端通信连接。

综上所述，依据一些实施例，本发明可以在无需重新组网的情形下，对频带之间的切换进行快速的衔接。在一些实施例，本发明可以在组网阶段下，准确地选择出连网设备(例如节点)欲加入至区域网络(例如网状网络)时所使用的频带。

附图说明

[图1]是为本发明依据一些实施例的网状网络的架构示意图。

[图2]是为本发明依据一些实施例的组网阶段下，网状网络的频带切换方法的流程示意图。

[图3]是为本发明依据一些实施例的组网阶段下，网状网络的频带切换方法的流程示意图。

[图4]是为本发明依据一些实施例的已组网阶段下，网状网络的频带切换方法的流程示意图。

[图5]是为本发明依据一些实施例的组网阶段下，网状网络的频带切换方法的流程示意图。

具体实施方式

参照图1，是为本发明依据一些实施例的网状网络的架构示意图。网状网络是由多个存取点10A～10C组成，存取点10A～10C相互通信连接以形成网状网络的网状结构，并透过网状结构的网络拓朴连接外部网络EN。虽于图1中绘示三个存取点10A～10C，但本发明并不以此为限，存取点的数量可以根据使用者的需求而是少于三个或是多于三个。网状网络例如是无线热点简易网状网络(Wi-Fi EasyMesh)。存取点10A～10C例如是路由器或闸道器等具有转发封包功能及接收封包功能的装置。外部网络EN例如是广域网络(Wide AreaNetwork，WAN)，而网状网络可以是区域网络。存取点10A～10C之间的通信连接可以是有线通信连接或是无线通信连接。无线通信连接例如是Wi-Fi通信连接。

在本文中，对于尚未成为网状网络中的存取点的本发明的频带切换装置将以「闲置节点」称呼(例如图1所示的闲置节点20)。在本文中，将描述到「组网」用语，是指闲置节点加入至网状网络的过程。在本文中，将描述到「已组网」用语，是指闲置节点已加入至网状网络。在一些实施例中，闲置节点与存取点10A～10C具有相似的结构。

每一存取点10A～10C还可以通信连接至少一用户端30。在闲置节点20加入网状网络后，可以通信连接至少一用户端30。用户端30例如是笔记型电脑、桌上型电脑、平板电脑、个人行动装置等。虽于图1中绘示四个用户端30，但本发明并不以此为限，用户端的数量可以根据使用者的需求而是少于四个或是多于四个。存取点10A～10C(或是闲置节点20)与用户端30之间的通信连接可以是有线通信连接或是无线通信连接。无线通信连接例如是Wi-Fi通信连接或是蓝牙通信连接。

每一存取点10A～10C包含一第一前程网络站(Fronthaul station)11A～11C及一第一后继网络站(Backhaul station)13A～13C。每一存取点10A～10C的第一前程网络站11A～11C用以供至少一用户端30通信连接。第一后继网络站13A～13C用以供存取点10A～10C及闲置节点20通信连接。在一些实施例中，第一前程网络站11A～11C及第一后继网络站13A～13C是提供无线通信连接功能。例如，每一存取点10A～10C具有至少一天线，第一前程网络站11A～11C及第一后继网络站13A～13C透过天线进行无线通信连接。在一些实施例中，第一前程网络站11A～11C及第一后继网络站13A～13C可以分别由一无线通信界面实现。在一些实施例中，第一前程网络站11A～11C及第一后继网络站13A～13C可以整合在一起而由单一无线通信界面实现。

闲置节点20包含一第二前程网络站21、一第二后继网络站23及一处理电路25。处理电路25电性连接第二前程网络站21及第二后继网络站23。第二后继网络站23用以供存取点10A～10C通信连接。第二前程网络站21用以在闲置节点20加入网状网络后，供用户端30通信连接。在一些实施例中，与存取点10A～10C相似地，第二前程网络站21及第二后继网络站23是提供无线通信连接功能。例如，闲置节点20具有至少一天线，第二前程网络站21及第二后继网络站23透过天线进行无线通信连接。在一些实施例中，第二前程网络站21及第二后继网络站23可以分别由一无线通信界面实现。在一些实施例中，第二前程网络站21及第二后继网络站23可以整合在一起而由单一无线通信界面实现。在一些实施例中，处理电路25可以由中央处理器、微处理器、特定应用集成电路(ASIC)等运算电路实现。

第二后继网络站23包含两个通信端口。两个通信端口包含一第一通信端口231及一第二通信端口233。第一通信端口231用以操作于一第一频带。第二通信端口233用以操作于不同于第一频带的一第二频带。例如，第一频带为5GHz，第二频带为2.4GHz。在一些实施例中，第一频带大于第二频带。在一些实施例中，两个通信端口电性连接闲置节点20的天线，且在组网阶段及已组网阶段中的任一时点，闲置节点20是透过两个通信端口的其中一者(即第一通信端口231及第二通信端口233的其中一者)及天线来通信连接存取点10A～10C。如此，即可避免网络回圈的发生。

在一些实施例中，闲置节点20更包含一网络端口27。网络端口27电性连接处理电路25。网络端口27用以供存取点10A～10C通信连接。在一些实施例中，网络端口27是提供有线通信连接功能。例如，网络端口27透过网络电缆来进行有线通信连接。在一些实施例中，网络端口27可以由一有线通信界面实现。

参照图2，是为本发明依据一些实施例的组网阶段下，网状网络的频带切换方法的流程示意图。频带切换方法适于由处理电路25执行。首先，闲置节点20被通电而启动，并进入一起始阶段。在起始阶段中，处理电路25将第二后继网络站23的两个通信端口开启(步骤S200)。在一些实施例中，处理电路25包含一常驻程序(daemon)模组。在起始阶段中，常驻程序模组被唤醒，并开启第二后继网络站23的两个通信端口。在两个通信端口被开启后，闲置节点20进入一组网阶段。

在闲置节点20处于组网阶段且两个通信端口处于开启下时，处理电路25关闭两个通信端口的其中之一，以使闲置节点20透过处于开启下的通信端口通信连接所述这些存取点10A～10C的其中之一的第一后继网络站13A～13C，而加入网状网络(步骤S201)。也就是说，在组网阶段中的任一时点，两个通信端口的一者是被关闭且另一者是被开启。例如，如图1所示，处理电路25关闭第一通信端口231，以使闲置节点20透过处于开启下的第二通信端口233通信连接存取点10A的第一后继网络站13A，而加入网状网络。如此，无需使用者预先将闲置节点20的第二后继网络站23及存取点10A～10C的第一后继网络站13A～13C设定于同一频带，在组网阶段时，闲置节点20即可自动地选择出适合与存取点10A～10C通信连接的通信端口，以避免网络回圈的发生。

参照图3，是为本发明依据一些实施例的组网阶段下，网状网络的频带切换方法的流程示意图。在此，由于步骤S300相同于步骤S200，因此不再重复赘述说明。在一些实施例中，闲置节点20具有一第一模式及一第二模式。在一些实施例中，闲置节点20具有一设定界面，以供使用者将闲置节点20设定为第一模式或第二模式。设定界面例如是网页管理界面(具有网页伺服器可供使用者以网页浏览器连线操作)或管理应用程序(透过闲置节点20本身具有或外接的荧幕、键盘等来显示管理界面供使用者操作)。设定界面电性连接处理电路25。在起始阶段中，使用者透过设定界面输入一设定指令至处理电路25。处理电路25响应设定指令而处于第一模式或是第二模式，并将第二后继网络站23的两个通信端口开启，以进入组网阶段。以设定界面为网页管理界面来进行说明，网页管理界面(即设定界面)侦测使用者于网页管理界面所选择的项目(例如选择第一模式或是选择第二模式)。网页管理界面响应被选择的项目而产生设定指令，并将设定指令输入至处理电路25。

在一些实施例中，在起始阶段下，处理电路25还累计一启动时间(步骤S301)。例如，处理电路25透过一计时器来累计启动时间。接着，在第二后继网络站23的两个通信端口被开启的情形下，处理电路25判断启动时间是否大于一第一时间阈值(步骤S302)。当启动时间大于第一时间阈值时，闲置节点20进入组网阶段，并执行步骤S303及其接续步骤。当启动时间不大于第一时间阈值时，处理电路25返回执行步骤S301以继续累计启动时间。如此，确保常驻程序模组被正常地唤醒，从而确保后续的流程(例如步骤S303～S316)能正常运作。在一些实施例中，第一时间阈值可以预先被储存于处理电路25中。在一些实施例中，第一时间阈值可以为10秒。

在闲置节点20进入组网阶段后，处理电路25在判断为处于第一模式(步骤S303)时，执行步骤S304～S312，并在判断为处于第二模式(步骤S303)时，执行步骤S314～S316。具体来说，在组网阶段且两个通信端口处于开启下，当闲置节点20处于第一模式时，处理电路25执行步骤S304～S312。在组网阶段且两个通信端口处于开启下，当闲置节点20处于第二模式时，处理电路25执行步骤S314～S316。

在步骤S304中，处理电路25依据一扩充树协议(Spanning Tree Protocol，STP)，封锁两个通信端口的其中之一。举例来说，处理电路25依据扩充树协议及每一通信端口至根桥接器的路径成本，来将两个通信端口的其中一者定义为根端口(root port)，并将另一者定义为指定端口(designated port)。处理电路25是将作为指定端口的通信端口进行封锁，以确保网络回圈是被断开的。例如，若第二通信端口233被定义为指定端口，则处理电路25对第二通信端口233进行封锁。根桥接器是网状网络中最接近外部网络EN的存取点或是直接通信连接外部网络EN的存取点。例如，如图1所示，根桥接器为存取点10A。在一些实施例中，处理电路25依据扩充树协议可将不同的传输速度分类为不同的路径成本。也就是说，路径成本是依据通信端口的传输速度来决定，例如，若第一通信端口231的传输速度是6.77Gbps(每秒吉位元)，则路径成本为2，若第二通信端口233的传输速度是600Mbps(每秒百万位元)，则路径成本为19。其中，传输速度愈高，路径成本愈低，传输速度愈低，路径成本愈高。换言之，较低的路径成本代表通信端口能提供较佳的通信连接，较高的路径成本代表通信端口提供较差的通信连接。在一些实施例中，频带愈低的通信端口具有较高的路径成本，频带愈高的通信端口具有较低的路径成本，例如第一通信端口231的第一频带高于第二通信端口233的第二频带，因此第一通信端口231具有较低的路径成本，第二通信端口233具有较高的路径成本。在一些实施例中，处理电路25是将两个通信端口中具有最低路径成本者定义为扩充树协议所规范的根端口，并将另一者定义为扩充树协议所规范的指定端口。

在一些实施例中，存取点10A～10C及闲置节点20具有设定档。设定档用以定义存取点10A～10C及闲置节点20的节点类型。设定档可以是存取点10A～10C及闲置节点20的网络拓朴设定。节点类型包含控制节点类型及受控节点类型。举例来说，以网状网络是无线热点简易网状网络来进行说明。在无线热点简易网状网络的规范中，存取点10A～10C及闲置节点20可以被区分为控制节点(controller node)(即被定义为控制节点类型的存取点10A～10C及闲置节点20)及受控节点(agent node)(即被定义为受控节点类型的存取点10A～10C及闲置节点20)。控制节点用以将受控节点接入至无线热点简易网状网络中，并管理受控节点的运作。例如，控制节点管理受控节点的操作通道、资料流拓朴结构、及使用者在网络节点之间的漫游(roaming)。在一些实施例中，网状网络可以只具有一个控制节点及多个受控节点，且控制节点是通信连接外部网络EN。例如，如图1所示，控制节点为存取点10A，受控节点为存取点10B～10C及闲置节点20。在一些实施例中，控制节点被作为根桥接器。

在步骤S306中，处理电路25关闭被封锁的通信端口，以使闲置节点20透过未被封锁的通信端口通信连接所述这些存取点10A～10C的其中之一的第一后继网络站13A～13C，而尝试加入网状网络。举例来说，假设第二通信端口233被定义为指定端口，则第二通信端口233即为在步骤S304中所被封锁的通信端口，且第一通信端口231为未被封锁的通信端口。由于被封锁的通信端口仍可以发送或接收一些少量的资料，因此透过关闭被封锁的通信端口，可以确保未被封锁的通信端口在尝试进行组网及尝试加入网状网络时不会受到被封锁的通信端口的影响。

在步骤S308中，处理电路25累计被封锁的通信端口在组网阶段下的一封锁次数。举例来说，在组网阶段中，处理电路25进行多次交握程序(例如自动配置(Autoconfig)程序、配置按钮(Config Push Button)程序)，且处理电路25在每一次的交握程序中，将被封锁的通信端口重新封锁，将被封锁的通信端口重新关闭、及重新尝试透过未被封锁的通信端口加入网状网络。也就是说，在组网阶段下，步骤S304及步骤S306被多次的执行，且处理电路25所累计的封锁次数是对应于步骤S304或是步骤S306所被执行的次数。在一些实施例中，处理电路25是透过一计数器来累计被封锁的通信端口的封锁次数。

在步骤S310中，在闲置节点20未成功加入网状网络时，处理电路25判断封锁次数是否大于一封锁阈值。若封锁次数大于封锁阈值，表示处理电路25已多次尝试以未被封锁的通信端口来加入网状网络，且仍未成功加入至网状网络。此时，处理电路25开启被封锁的通信端口并关闭未被封锁的通信端口，以使闲置节点20透过被封锁的通信端口通信连接所述这些存取点10A～10C的其中之一的第一后继网络站13A～13C，而加入网状网络(步骤S312)。换言之，处理电路25改以被封锁的通信端口来加入网状网络。若封锁次数不大于封锁阈值时，则处理电路25返回执行步骤S304及其接续步骤，以继续尝试以未被封锁的通信端口来加入网状网络。如此，即可在组网阶段下，透过扩充树协议的机制来选择出闲置节点20的适合与存取点10A～10C通信连接的通信端口。在一些实施例中，封锁阈值可以是被预先储存于处理电路25中。在一些实施例中，封锁阈值可以是5次。

在一些实施例中，在处理电路25以被封锁的通信端口加入网状网络后，处理电路25对被封锁的通信端口进行解封锁，并改对未被封锁的通信端口进行封锁。如此，以继续维持网络回圈的断开。

在步骤S304的一些实施例中，当二通信端口(即第一通信端口231及第二通信端口233)具有相同路径成本时，处理电路25比较两个通信端口的一端口身份，并封锁两个通信端口中具有一最低优先权的通信端口。举例来说，当闲置节点20位于信号不佳的环境时，可能导致两个通信端口的传输速度皆不佳而皆具有同一高路径成本。也就是说，在本实施例中，可能无法透过比较两个通信端口的路径成本来决定欲封锁的通信端口。因此，处理电路25可以进一步透过比较两个通信端口的端口身份来决定欲封锁的通信端口。端口身份可以由处理电路25分派给两个通信端口，且不同的端口身份是以不同的编码作区分。端口身份的编码是依据每一通信端口的网络型态而决定。换言之，不同的网络型态的端口具有不同的端口身份的编码。其中，不同的网络型态可以是由通信端口所操作的不同的频带来区分。也就是说，端口身份相关于两个通信端口所操作的频带。在一些实施例中，当频带愈高时，端口身份的编码愈小；当频带愈低时，端口身份的编码愈大，且端口身份的编码愈小代表端口的优先权值愈高；端口身份的编码愈大代表端口的优先权值愈低。例如，第一通信端口231的第一频带是5GHz，第二通信端口233的第二频带是2.4GHz，因此第一通信端口231的端口身份的编码可为「0」，第二通信端口233的端口身份的编码可为「1」，且相较于第一通信端口231，第二通信端口233是具有较低优先权。

在步骤S314中，处理电路25比较两个通信端口(即第一通信端口231及第二通信端口233)的一端口身份。端口身份相关于两个通信端口所操作的频带。其中，由于步骤S314中所述的端口身份与步骤S304中所述的端口身份相同，因此不再重复赘述说明。在步骤S316中，处理电路25关闭两个通信端口中具有一最低优先权的通信端口，以使闲置节点20透过处于开启下的通信端口通信连接所述这些存取点10A～10C的其中之一的第一后继网络站13A～13C，而加入网状网络。其中，由于步骤S316中所述的通信端口的优先权与步骤S304中所述的通信端口的优先权相同，因此不再重复赘述说明。相较于步骤S304及S306(即第一模式)，在步骤S314及步骤S316(即第二模式)中省略了扩充树协议的机制及将通信端口封锁的动作，而直接关闭两个通信端口中具有最低优先权的通信端口，并以未关闭的通信端口加入网状网络。如此，可以节省处理电路25的运算资源，并缩短组网阶段的时间。

在一些实施例中，与步骤S308相似地，处理电路25累计两个通信端口中具有最低优先权的通信端口在组网阶段下的一关闭次数(于后称为第一关闭次数)。举例来说，在组网阶段中，处理电路25进行多次交握程序，且处理电路25在每一次的交握程序中，将两个通信端口中具有最低优先权的通信端口重新关闭，并重新尝试透过未被关闭的通信端口加入网状网络。也就是说，在组网阶段下，步骤S316被多次的执行，且处理电路25所累计的第一关闭次数是对应于步骤S316所被执行的次数。在一些实施例中，处理电路25是透过一计数器来累计第一关闭次数。

在一些实施例中，与在步骤S310及步骤S312相似地，在闲置节点20未成功加入网状网络时，处理电路25判断第一关闭次数是否大于一关闭阈值。若第一关闭次数大于关闭阈值，表示处理电路25已多次尝试以未被关闭的通信端口来加入网状网络，且仍未成功加入至网状网络。此时，处理电路25改以另一通信端口(即当前被关闭的通信端口)来加入网状网络。也就是说，处理电路25将当前被关闭的通信端口开启，当前未关闭的通信端口关闭，并改以更新后为开启的通信端口来加入网状网络。若第一关闭次数不大于关闭阈值时，则处理电路25重新执行步骤S316，以继续尝试以更新前是开启的通信端口来加入网状网络。如此，即可在组网阶段下，选择出闲置节点20的适合与存取点10A～10C通信连接的通信端口。在一些实施例中，关闭阈值可以是被预先储存于处理电路25中。在一些实施例中，关闭阈值可以相同于或是不同于封锁阈值。

参照图4，是为本发明依据一些实施例的已组网阶段下，网状网络的频带切换方法的流程示意图。在一些实施例中，与组网阶段相似地，在已组网阶段中的任一时点，两个通信端口的一者是被关闭且另一者是被开启。在一些实施例中，在闲置节点20成功加入网状网络(即已组网阶段)后，处理电路25获得处于开启下的通信端口的一通信信号品质(步骤S400)。换言之，处理电路25获得闲置节点20与存取点10A～10C之间的通信连接的通信信号品质。举例来说，假设在步骤S306中，闲置节点20即成功以第一通信端口231加入网状网络，则处理电路25是获得第一通信端口231的通信信号品质；假设在步骤S312中，闲置节点20即成功以第二通信端口233加入网状网络，则处理电路25是获得第二通信端口233的通信信号品质；及假设在步骤S316中，闲置节点20即成功以第一通信端口231加入网状网络，则处理电路25是获得第一通信端口231的通信信号品质。在一些实施例中，通信信号品质可以由接收信号强度指标实现。

接着，在通信信号品质满足一条件时，处理电路25执行一频带切换程序以更换闲置节点20通信连接到所述这些存取点10A～10C之一的通信端口(步骤S402)。频带切换程序包含关闭处于开启下的通信端口及开启处于关闭下的通信端口。例如，假设在通信信号品质尚未满足条件时，闲置节点20是以第一通信端口231加入网状网络，则在第一通信端口231的通信信号品质满足条件时，闲置节点20关闭第一通信端口231，开启第二通信端口233，并改以第二通信端口233加入网状网络。如此，即可在通信信号品质满足条件时，在无需重新进行交握程序(即无需重新组网)的情形下，切换操作的频带(例如从第一频带切换至第二频带)，以确保闲置节点20与存取点10A～10C之间的通信连接可以维持在良好的状态。

在一些实施例中，前述条件包含当处于开启下的通信端口为第一通信端口231时，通信信号品质小于等于一第一通信品质阈值。在一些情形下(例如环境中的杂讯干扰)，可能导致闲置节点20的当前加入至网状网络的通信端口的通信信号品质不佳。具体来说，当通信信号品质小于等于第一通信品质阈值时，表示通信信号品质不佳。假设当前加入至网状网络的通信端口(即处于开启下的通信端口)相较于处于关闭下的通信端口是具有较高的频带。例如，当前加入至网状网络的通信端口是第一通信端口231，当前处于关闭下的通信端口是第二通信端口233，第一通信端口231的第一频带大于第二通信端口233的第二频带，且第一通信端口231的传输速度高于第二通信端口233。在通信信号品质小于等于第一通信品质阈值时，处理电路25可以切换为以较低频带的通信端口(例如，第二通信端口233)重新通信连接至所述这些存取点10A～10C之一的第一后继网络站13A～13C。换言之，透过降低闲置节点20与存取点10A～10C之间的传输速度，而将闲置节点20与存取点10A～10C之间的通信连接维持在良好的状态。

在一些实施例中，前述条件进一步包含处于开启下的通信端口为第一通信端口231时，通信信号品质小于等于第一通信品质阈值的一第一持续时间达到一第二时间阈值。在某些情形下，通信信号品质的大小可能会有波动发生，致使频带切换程序的误触发。透过判断第一持续时间是否达到第二时间阈值，可以进一步确定通信信号品质是在不佳的状态，从而避免频带切换程序被误触发。在一些实施例中，第二时间阈值可以被预先储存于处理电路25中。在一些实施例中，处理电路25可以透过一计时器来累计第一持续时间。在一些实施例中，第一持续时间可以为40秒。

在一些实施例中，前述条件包含当处于开启下的通信端口为第二通信端口233时，通信信号品质大于等于一第二通信品质阈值。若当前加入至网状网络的通信端口(即处于开启下的通信端口)相较于处于关闭下的通信端口是具有较低的频带，则在闲置节点20与存取点10A～10C之间的通信信号品质非常良好时，处理电路25可以切换为以较高频带的通信端口重新通信连接至所述这些存取点10A～10C之一的第一后继网络站13A～13C。如此，即可在将闲置节点20与存取点10A～10C之间的通信连接维持在良好状态的情形下，提升闲置节点20与存取点10A～10C之间的传输速度。在一些实施例中，第二通信品质阈值大于第一通信品质阈值。

举例来说，当前加入至网状网络的通信端口是第二通信端口233，当前处于关闭下的通信端口是第一通信端口231，第二通信端口233的第二频带小于第一通信端口231的第一频带，且第二通信端口233的传输速度低于第一通信端口231。在通信信号品质大于等于第二通信品质阈值时，处理电路25可以切换为以第一通信端口231重新通信连接至所述这些存取点10A～10C之一的第一后继网络站13A～13C。

在一些实施例中，前述条件进一步包含处于开启下的通信端口为第二通信端口233时，通信信号品质大于等于第二通信品质阈值的一第二持续时间达到一第三时间阈值。在某些情形下，通信信号品质的大小可能会有波动发生，致使频带切换程序的误触发。透过判断第二持续时间是否达到第三时间阈值，可以进一步确定通信信号品质是在非常良好的状态，从而避免频带切换程序被误触发。在一些实施例中，第三时间阈值可以被预先储存于处理电路25中。在一些实施例中，处理电路25可以透过一计时器来累计第二持续时间。在一些实施例中，第三时间阈值可以相同于或是不同于第二时间阈值。

如图4所示，在执行频带切换程序时，处理电路25累计处于开启下的通信端口被关闭的一关闭次数(于后称为第二关闭次数)(步骤S404)。在执行频带切换程序时，处理电路25会进行多次的网络配置程序，且处理电路25在每一次的网络配置程序中，将对同一通信端口进行重复的关闭。也就是说，处理电路25在执行频带切换程序时，将对尚未执行频带切换程序时处于开启下的通信端口进行重复的关闭。举例来说，假设在通信信号品质尚未满足条件(即频带切换程序尚未被执行)时，闲置节点20是以第一通信端口231加入网状网络，则在执行频带切换程序时，处理电路25对第一通信端口231进行重复关闭。换言之，在执行频带切换程序时，步骤S402被多次的执行，且处理电路25所累计的第二关闭次数是对应于步骤S402所被执行的次数。在一些实施例中，处理电路25是透过一计数器来累计第二关闭次数。

接着，在频带切换程序中，当闲置节点20未成功以更换后的通信端口加入网状网络时，处理电路25判断第二关闭次数是否大于一关闭次数阈值(步骤S406)。若第二关闭次数大于关闭次数阈值，表示处理电路25已多次尝试以更换后的通信端口来加入网状网络，且仍未成功加入至网状网络。此时，处理电路25改以更换前的通信端口来通信连接至所述这些存取点10A～10C之一的第一后继网络站13A～13C，而加入网状网络(步骤S408)。若第二关闭次数不大于关闭次数阈值时，则处理电路25返回执行步骤S402及其接续步骤，以继续尝试以更换后的通信端口来加入网状网络。由于在一些情形下，存取点10A～10C仅支援单一频带的通信连接，因此无法透过其他频带来与存取点10A～10C通信连接。透过步骤S406及步骤S408，可以在通信信号品质满足条件时，仍不切换操作的频带，进而确保闲置节点20与存取点10A～10C之间的通信连接是持续存续的。在一些实施例中，关闭次数阈值可以是被预先储存于处理电路25中。在一些实施例中，关闭次数阈值可以是相同于或是不同于封锁阈值，且关闭次数阈值可以是相同于或是不同于关闭阈值。

举例来说，假设在通信信号品质尚未满足条件(即频带切换程序尚未被执行)时，闲置节点20是以第一通信端口231加入网状网络，则在第一通信端口231的通信信号品质满足条件时，闲置节点20重复关闭第一通信端口231，重复开启第二通信端口233，并改尝试以第二通信端口233加入网状网络。若在第二关闭次数大于关闭次数阈值时，闲置节点20仍未成功以第二通信端口233加入网状网络，则处理电路25恢复以第一通信端口231加入网状网络。

参照图5，是为本发明依据一些实施例的组网阶段下，网状网络的频带切换方法的流程示意图。在此，由于步骤S500相同于步骤S200，因此不再重复赘述说明。在一些实施例中，在起始阶段中，处理电路25侦测网络端口27是否通信连接所述这些存取点10A～10C的其中之一(步骤S502)。在侦测到网络端口27通信连接所述这些存取点10A～10C的其中之一时，处理电路25关闭两个通信端口(即第一通信端口231及第二通信端口233)，以使闲置节点20透过网络端口27加入网状网络(步骤S504)。在侦测到网络端口27未通信连接所述这些存取点10A～10C的其中之一时，处理电路25执行步骤S303及其接续步骤。由于有线通信的信号稳定度较高于无线通信的信号稳定度。因此，透过步骤S502及S504，即可在网络端口27被使用时，优先以网络端口27来通信连接存取点10A～10C，以提升闲置节点20与存取点10A～10C之间的信号稳定度，并避免在进行有线通信时受到无线通信的干扰。也就是说，相较于无线通信连接，有线通信连接可以被优先的使用。

综上所述，依据一些实施例，本发明可以在无需重新组网的情形下，对频带之间的切换进行快速的衔接。在一些实施例，本发明可以在组网阶段下，准确地选择出连网设备(例如节点)欲加入至区域网络(例如网状网络)时所使用的频带。

【符号说明】

10A～10C:存取点

11A～11C:第一前程网络站

13A～13C:第一后继网络站

20:闲置节点

21:第二前程网络站

23:第二后继网络站

231:第一通信端口

233:第二通信端口

25:处理电路

27:网络端口

30:用户端

EN:外部网络

S200～S201:步骤

S300～S316:步骤

S400～S408:步骤

S500～S504:步骤。

Claims (15)

1.一种频带切换装置，应用于网状网络，该网状网络包含多个存取点，相互通信连接以形成该网状网络的一网状结构，其中每一该存取点包含一第一前程网络站及一第一后继网络站，每一该存取点的该第一前程网络站用以供至少一用户端通信连接，该频带切换装置包含：

一第二前程网络站，用以在该频带切换装置加入该网状网络后，供该至少一用户端通信连接；

一第二后继网络站，包含两个通信端口，该两个通信端口包含一第一通信端口及一第二通信端口，其中该第一通信端口用以操作于一第一频带，该第二通信端口用以操作于不同于该第一频带的一第二频带；及

一处理电路，用以在一组网阶段且该两个通信端口处于开启下时，关闭该两个通信端口的其中之一，以使该频带切换装置透过处于开启下的该通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的该第一后继网络站，而加入该网状网络。

2.如权利要求1所述的网状网络的频带切换装置，其中，该频带切换装置具有一第一模式，在该组网阶段且该两个通信端口处于开启下，当该频带切换装置处于该第一模式时，该处理电路用以：

依据一扩充树协议，封锁该两个通信端口的其中之一；

关闭被封锁的该通信端口，以使该频带切换装置透过未被封锁的该通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的该第一后继网络站，而加入该网状网络；

累计该被封锁的通信端口在该组网阶段下的一封锁次数；及

在该封锁次数大于一封锁阈值且该频带切换装置未加入该网状网络时，开启该被封锁的通信端口并关闭该未被封锁的通信端口，以使该频带切换装置透过该被封锁的通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的该第一后继网络站，而加入该网状网络。

3.如权利要求2所述的网状网络的频带切换装置，其中，依据该扩充树协议，封锁该两个通信端口的其中之一的步骤是，当该两个通信端口具有相同路径成本时，该处理电路比较该两个通信端口的一端口身份，并封锁该两个通信端口中具有一最低优先权的该通信端口，其中该端口身份相关于该两个通信端口所操作的频带。

4.如权利要求1所述的网状网络的频带切换装置，其中，该频带切换装置具有一第二模式，在一起始阶段下，该处理电路累计一启动时间，并在该启动时间大于一第一时间阈值时，进入该组网阶段，在该组网阶段且该两个通信端口处于开启下，当该频带切换装置处于该第二模式时，该处理电路用以：

比较该两个通信端口之一端口身份；及

关闭该两个通信端口中具有一最低优先权的该通信端口，以使该频带切换装置透过处于开启下的该通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的该第一后继网络站，而加入该网状网络，其中，该端口身份相关于该两个通信端口所操作的频带。

5.如权利要求1所述的网状网络的频带切换装置，其中，在该频带切换装置加入该网状网络后，该处理电路获得处于开启下的该通信端口的一通信信号品质，在该通信信号品质满足一条件时，该处理电路执行一频带切换程序以更换该频带切换装置通信连接到所述这些存取点的一的该通信端口，其中，该频带切换程序包含关闭处于开启下的该通信端口及开启处于关闭下的该通信端口。

6.如权利要求5所述的网状网络的频带切换装置，其中，该条件包含当处于开启下的该通信端口为该第一通信端口时，该通信信号品质小于等于一第一通信品质阈值。

7.如权利要求6所述的网状网络的频带切换装置，其中，该条件更包含该通信信号品质小于等于该第一通信品质阈值的一第一持续时间达到一第二时间阈值。

8.如权利要求5所述的网状网络的频带切换装置，其中，该条件包含当处于开启下的该通信端口为该第二通信端口时，该通信信号品质大于等于一第二通信品质阈值。

9.如权利要求8所述的网状网络的频带切换装置，其中，该条件更包含该通信信号品质大于等于该第二通信品质阈值的一第二持续时间达到一第三时间阈值。

10.如权利要求5所述的网状网络的频带切换装置，其中，在执行该频带切换程序时，该处理电路累计处于开启下的该通信端口被关闭的一关闭次数，在该关闭次数大于一关闭次数阈值时，该处理电路以更换前的该通信端口来通信连接至所述这些存取点之一的该第一后继网络站。

11.如权利要求1所述的网状网络的频带切换装置，其中，该频带切换装置更包含一网络端口，该处理电路侦测该网络端口是否通信连接所述这些存取点的其中之一，在侦测到该网络端口通信连接所述这些存取点的其中之一时，该处理电路关闭该两个通信端口，以使该频带切换装置透过该网络端口加入该网状网络。

12.一种网状网络的频带切换方法，其中该网状网络包含多个存取点，该网状网络的频带切换方法包含：

在一频带切换装置处于一组网阶段且该频带切换装置的一第二后继网络站的两个通信端口处于开启下时，关闭该两个通信端口的其中之一，以使该频带切换装置透过处于开启下的该通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的一第一后继网络站，而加入该网状网络，其中该两个通信端口包含一第一通信端口及一第二通信端口，该第一通信端口用以操作于一第一频带，该第二通信端口用以操作于不同于该第一频带的一第二频带；

其中，所述这些存取点相互通信连接以形成该网状网络的一网状结构，每一该存取点的一第一前程网络站用以供至少一用户端通信连接，该频带切换装置的一第二前程网络站用以在该频带切换装置加入该网状网络后，供该至少一用户端通信连接。

13.如权利要求12所述的网状网络的频带切换方法，其中，该频带切换装置具有一第一模式，在该频带切换装置处于该组网阶段下的步骤是：

在该组网阶段且该两个通信端口处于开启下，当该频带切换装置处于该第一模式时，依据一扩充树协议，封锁该两个通信端口的其中之一；

关闭被封锁的该通信端口，以使该频带切换装置透过未被封锁的该通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的该第一后继网络站，而加入该网状网络；

累计该被封锁的通信端口在该组网阶段下的一封锁次数；及

在该封锁次数大于一封锁阈值且该频带切换装置未加入该网状网络时，开启该被封锁的通信端口并关闭该未被封锁的通信端口，以使该频带切换装置透过该被封锁的通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的该第一后继网络站，而加入该网状网络。

14.如权利要求13所述的网状网络的频带切换方法，其中，依据该扩充树协议，封锁该两个通信端口的其中之一的步骤是，当该两个通信端口具有相同路径成本时，比较该两个通信端口的一端口身份，并封锁该两个通信端口中具有一最低优先权的该通信端口，其中该端口身份相关于该两个通信端口所操作的频带。

15.如权利要求12所述的网状网络的频带切换方法，其中，该频带切换装置具有一第二模式，该网状网络的频带切换方法更包含：在一起始阶段下，累计一启动时间，并在该启动时间大于一第一时间阈值时，进入该组网阶段；其中，在该频带切换装置处于该组网阶段下的步骤是：

在该组网阶段且该两个通信端口处于开启下，当该频带切换装置处于该第二模式时，比较该两个通信端口的一端口身份；及

关闭该两个通信端口中具有一最低优先权的该通信端口，以使该频带切换装置透过处于开启下的该通信端口通信连接所述这些存取点的其中之一的该第一后继网络站，而加入该网状网络，其中，该端口身份相关于该两个通信端口所操作的频带。