无线网状网的接入方法及用户终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线网状网的接入方法，包括：用户终端获取网关节点的位置信息；所述用户终端在移动过程中实时获取周围的每个Mesh节点的位置信息；所述用户终端根据周围的每个Mesh节点的位置信息和所述网关节点的位置信息，分别计算周围的每个Mesh节点到所述网关节点的路径；所述用户终端从所述路径中选择最近的路径，作为连接到无线网状网的接入路径；所述用户终端根据所述接入路径，连接到所述无线网状网。同时本发明还公开了一种接入无线网状网的用户终端，可以实时调整用户终端的入网路径，提高无线网状网的接入效率，能够保证用户终端在移动过程中始终使用最优路由。
【专利说明】无线网状网的接入方法及用户终端
【技术领域】
[0001]本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种无线网状网的接入方法及用户终端。
【背景技术】
[0002]无线网状网(Wireless MeshNetworks, WMN)是一种自组织、自配置的多跳无线网络，与传统的WLAN相比，WMN有着许多优势:(1)由于只需要很少的有线网络连接点(网关)，网络的布线成本大大降低；(2)多跳无线通信提供了更广的无线覆盖范围；(3)无线骨干网中多点到多点的连接，增强了网络的可靠性；(4)网状(Mesh)节点之间自动建立和维护连接，易于网络的增量部署，网络具有很好的可扩展性。
[0003]现有技术的无线网状网的网络结构如图1所示。WMN中存在4类节点:Mesh网关节点(Mesh Portal Point,MPP)、Mesh转发节点(Mesh Point,MP)、Mesh接入节点(MeshAccessPoint,MAP)和无线终端(Stat1n，STA)。在 WMN 中，Mesh 节点(包括 MPP、MP 和 MAP)以无线互连的方式构成无线骨干网，其中MPP作为网关(Gateway)以有线方式连接到Internet。MP作为路由器为其它Mesh节点转发报文，MAP作为AP为其覆盖范围内的移动终端提供无线连接，移动终端(Phone，PDA等)与覆盖其区域的MAP建立连接，并以无线多跳的方式通网关实现Internet接入。
[0004]但是，这样的网络结构存在一些问题，如图2所示。当用户终端STA发生位置移动时，将存在如下几个方面的问题:
[0005]I)使用的不是最优路由；
[0006]根据Mesh节点(包括MPP、MP和MAP)的功能划分，MPP节点提供路由和有线接入功能;MP节点只提供无线转发功能;MAP节点提供路由和无线接入功能。
[0007]因此，STA移动以后，无法通过MP节点接入网络，还是必须通过MAPI接入网络，如图2所示，明显不是接入网络的最优路径。
[0008]2)在网络的覆盖区域，却无法接入网络；
[0009]如图2所示，如果MAPI节点的功率不够大，STA不在MAPI节点的覆盖范围内，则STA有可能无法接入网络。这就使得STA面临明明在Mesh网络的覆盖范围内，却无法接入网络的尴尬局面。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是解决用户终端接入到无线网状网的路径不是最优路径的问题，提出一种无线网状网的接入方法，包括以下步骤:
[0011]用户终端获取网关节点的位置信息；
[0012]所述用户终端在移动过程中实时获取周围的每个Mesh节点的位置信息；
[0013]所述用户终端根据周围的每个Mesh节点的位置信息和所述网关节点的位置信息，分别计算周围的每个Mesh节点到所述网关节点的路径；
[0014]所述用户终端从所述路径中选择最近的路径，作为连接到无线网状网的接入路径;
[0015]所述用户终端根据所述接入路径，连接到所述无线网状网。
[0016]进一步地，所述用户终端获取网关节点的位置信息，具体包括:
[0017]所述用户终端接入到初始路由器节点；
[0018]所述用户终端通过所述初始路由器节点向所述网关节点发送位置请求信息；
[0019]所述用户终端通过所述初始路由器节点获得所述网关节点返回的位置信息。
[0020]进一步地，所述用户终端在移动过程中实时获取周围的每个Mesh节点的位置信息，具体包括:
[0021]所述用户终端在移动过程中实时接收周围的每个Mesh节点广播的信标帧；所述信标帧包含本Mesh节点的身份标识和位置信息；
[0022]所述用户终端根据所述信标帧，获得周围的每个Mesh节点的位置信息。
[0023]进一步地,所述Mesh节点为网关节点或路由器节点；其中所述网关节点用于连接无线网状网与Internet，且能为所述用户终端提供无线接入功能；所述路由器节点用于为所述用户终端提供无线接入功能，并且用于转发数据。
[0024]进一步地，所述位置信息是本Mesh节点通过GPS或基站定位得到的。
[0025]相应地，本发明实施例还提供一种用户终端，包括:
[0026]第一位置信息获取单元，用于获取网关节点的位置信息；
[0027]第二位置信息获取单元，用于在用户终端移动过程中实时获取周围的每个Mesh节点的位置信息；
[0028]路径计算单元，用于根据周围的每个Mesh节点的位置信息和所述网关节点的位置信息，分别计算周围的每个Mesh节点到所述网关节点的路径；
[0029]接入路径选择单元，用于从所述路径中选择最近的路径作为连接到无线网状网的接入路径；
[0030]网络接入单元，用于根据所述接入路径连接到所述无线网状网。
[0031]进一步地，所述用户终端还包括:
[0032]初始路由器接入单元，用于接入到初始路由器节点；
[0033]位置请求信息发送单元，用于通过所述初始路由器节点向所述网关节点发送位置请求信息；
[0034]位置信息接收单元，用于通过所述初始路由器节点获得所述网关节点返回的位置信息。
[0035]进一步地，所述第二位置信息获取单元具体包括:
[0036]信标帧接收子单元，用于在所述用户终端的移动过程中实时接收周围的每个Mesh节点广播的信标帧；所述信标帧包含本Mesh节点的身份标识和位置信息；
[0037]位置信息提取子单元，用于根据所述信标帧，获得周围的每个Mesh节点的位置信肩、O
[0038]进一步地,所述Mesh节点为网关节点或路由器节点；其中所述网关节点用于连接无线网状网与Internet，且能为所述用户终端提供无线接入功能；所述路由器节点用于为所述用户终端提供无线接入功能，并且用于转发数据。
[0039]进一步地，所述位置信息是由本Mesh节点通过GPS或基站定位得到的。
[0040]相比于现有技术，本发明所提出的一种无线网状网的接入方法的有益效果在于:可以实时调整用户终端的入网路径，提高无线网状网的接入效率，能够保证用户终端在移动过程中始终使用最优路由。
[0041]同时本发明实施例还提出一种接入无线网状网的用户终端，可利用无线网状网中的第一位置信息与第二位置信息进行计算处理，在移动过程中也能选择最优的接入路径，可有效地提闻接入到网络的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1是现有技术的无线网状网的第一接入状态图；
[0043]图2是现有技术的无线网状网的第二接入状态图；
[0044]图3是本发明实施例提供的一种无线网状网的接入方法的流程示意图；
[0045]图4是图3中步骤SI的具体流程示意图；
[0046]图5是图3中步骤S2的具体流程示意图；
[0047]图6是本发明实施例提供的无线网状网的第二接入状态图；
[0048]图7是本发明实施例提供的一种用户终端的结构框图。
【具体实施方式】
[0049]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050]参见图3，是本发明实施例提供的一种无线网状网的接入方法的流程示意图，该方法包括以下步骤:
[0051]SI，用户终端获取网关节点的位置信息；
[0052]S2，所述用户终端在移动过程中实时获取周围的每个Mesh节点的位置信息；
[0053]S3，所述用户终端根据周围的每个Mesh节点的位置信息和所述网关节点的位置信息，分别计算周围的每个Mesh节点到所述网关节点的路径；
[0054]S4，所述用户终端从所述路径中选择最近的路径，作为连接到无线网状网的接入路径；
[0055]S5，所述用户终端根据所述接入路径，连接到所述无线网状网。
[0056]如图4所示，其是图3中步骤SI的具体流程示意图。在步骤SI中，所述用户终端获取网关节点的位置信息具体包括:
[0057]S11，所述用户终端接入到初始路由器节点；
[0058]S12，所述用户终端通过所述初始路由器节点向所述网关节点发送位置请求信息；
[0059]S13，所述用户终端通过所述初始路由器节点获得所述网关节点返回的位置信息。
[0060]如图5所示，其是图3中步骤S2的具体流程示意图。在步骤S2中，所述用户终端在移动过程中实时获取周围的每个Mesh节点的位置信息具体包括:
[0061]S21，所述用户终端在移动过程中实时接收周围的每个Mesh节点广播的信标帧；所述信标帧包含本Mesh节点的身份标识和位置信息；
[0062]S22，所述用户终端根据所述信标帧，获得周围的每个Mesh节点的位置信息。
[0063]如图6所示，是本发明实施例提供的无线网状网的第二接入状态图。
[0064]具体实施时，在本发明实施例所提供的一种无线网状网的接入方法中，所述Mesh节点为网关节点或路由器节点；其中所述网关节点用于连接无线网状网与Internet，且能为所述用户终端提供无线接入功能；例如，图6所示的MPP为网关节点；所述路由器节点用于为所述用户终端提供无线接入功能，并且用于转发数据；例如，图6所示Ml、M2、M3、M4、M5、M6和M7均为路由器节点。
[0065]即在步骤S2中，所述用户终端在移动过程中不仅实时获取周围每个路由器节点广播的信标帧，而且当所述用户终端移动至所述网关节点的覆盖范围内时，同时也会获取所述网关节点的信标帧。
[0066]当所述用户终端接收到所述网关节点的信标帧时，代表用户终端移动至所述网关节点的覆盖范围内，在步骤S4中，所述用户终端中判定最近的路径为无需经过其他路由器节点直接连接到所述网关节点。
[0067]进一步地，所述位置信息是本Mesh节点通过GPS或基站定位得到的。
[0068]下面结合图6，对本发明实施例提供的无线网状网的接入方法进行举例说明。
[0069]本发明实施例配置了新的Mesh节点，包括网关节点或路由器节点，用于构建Mesh网络。其中，所述网关节点用于连接无线网状网与Internet，且能为所述用户终端提供无线接入功能；例如，图6所示的MPP为网关节点；所述路由器节点用于为所述用户终端提供无线接入功能，并且用于转发数据；例如，图6所示Ml、M2、M3、M4、M5、M6和M7均为路由器节点。
[0070]在初始状态时，用户终端STA位于初始路由器节点Ml的信号覆盖范围内。用户终端STA接入到初始路由器节点Ml，通过初始路由器节点Ml获得网关节点MPP的位置信息。
[0071]用户终端STA发生移动，在移动过程中接收周围的Mesh节点的信标帧。假设用户终端STA的位置处于路由器节点M2、M3、M4和M5的信号覆盖范围内，则用户终端STA能接收到路由器节点M2、M3、M4和M5广播的信标帧，从中获得路由器节点M2、M3、M4和M5的位置信息。
[0072]用户终端STA分别计算路由器节点M2、M3、M4、M5到网关节点MPP的路径，并从所述路径中选择最近路径，作为连接到无线网状网的接入路径。在本实施例中，最近路径为路由器节点M4到网关节点MPP的路径。用户终端STA以路由器节点M4为接入节点，接入到无线网状网，再通过网关节点MPP接入到Internet。
[0073]本发明实施例针对无线网状网用户终端在移动过程中的路由更新问题，提出了一种无线网状网的接入方法，可以根据网关节点的位置信息与路由器节点的位置信息计算入网路径，并在用户终端的移动过程中实时调整用户终端的入网路径，提高无线网状网的接入效率，能够保证用户终端在移动过程中始终使用最优路由。
[0074]本发明实施例还提供一种用户终端，能够应用于无线网状网，实现上述的无线网状网的接入方法的实施例。
[0075]如图7所示，其是本发明实施例提供的一种用户终端的结构框图。
[0076]本发明实施例提供一种用户终端，包括:
[0077]第一位置信息获取单元11，用于获取网关节点的位置信息；
[0078]第二位置信息获取单元12，用于在用户终端移动过程中实时获取周围的每个Mesh节点的位置信息；
[0079]路径计算单元13，用于根据周围的每个Mesh节点的位置信息和所述网关节点的位置信息，分别计算周围的每个Mesh节点到所述网关节点的路径；
[0080]接入路径选择单元14，用于从所述路径中选择最近的路径作为连接到无线网状网的接入路径；
[0081]网络接入单元15，用于根据所述接入路径连接到所述无线网状网。
[0082]具体地,第一位置信息获取单元11包括:
[0083]初始路由器接入单元111，用于接入到初始路由器节点；
[0084]位置请求信息发送单元112，用于通过所述初始路由器节点向所述网关节点发送位置请求信息；
[0085]位置信息接收单元113，用于通过所述初始路由器节点获得所述网关节点返回的位置信息。
[0086]进一步地，所述第二位置信息获取单元12具体包括:
[0087]信标帧接收子单元，用于在所述用户终端的移动过程中实时接收周围的每个Mesh节点广播的信标帧；所述信标帧包含本Mesh节点的身份标识和位置信息；
[0088]位置信息提取子单元，用于根据所述信标帧，获得周围的每个Mesh节点的位置信肩、O
[0089]进一步地,所述Mesh节点为网关节点或路由器节点；其中所述网关节点用于连接无线网状网与Internet，且能为所述用户终端提供无线接入功能；所述路由器节点用于为所述用户终端提供无线接入功能，并且用于转发数据。
[0090]进一步地，所述位置信息是由本Mesh节点通过GPS或基站定位得到的。
[0091]本发明实施例提出的一种接入无线网状网的用户终端，可利用无线网状网中的第一位置信息与第二位置信息进行计算处理，在移动过程中也能选择最优的接入路径，可有效地提闻接入到网络的效率。
[0092]相比于现有技术，本发明所提出的一种无线网状网的接入方法的有益效果在于:可以根据网关节点的位置信息与路由器节点的位置信息计算入网路径，并在用户终端的移动过程中实时调整用户终端的入网路径，提高无线网状网的接入效率，能够保证用户终端在移动过程中始终使用最优路由。
[0093]同时本发明实施例还提出一种用户终端，可利用无线网状网中的第一位置信息与第二位置信息进行计算处理，在移动过程中也能选择最优的接入路径，可有效地提高接入到网络的效率。
[0094]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory, RAM)等。
[0095]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种无线网状网的接入方法，其特征在于，包括: 用户终端获取网关节点的位置信息； 所述用户终端在移动过程中实时获取周围的每个1681！节点的位置信息； 所述用户终端根据周围的每个1681！节点的位置信息和所述网关节点的位置信息，分别计算周围的每个16811节点到所述网关节点的路径； 所述用户终端从所述路径中选择最近的路径，作为连接到无线网状网的接入路径； 所述用户终端根据所述接入路径，连接到所述无线网状网。
2.如权利要求1所述的无线网状网的接入方法，其特征在于，所述用户终端获取网关节点的位置信息，具体包括: 所述用户终端接入到初始路由器节点； 所述用户终端通过所述初始路由器节点向所述网关节点发送位置请求信息； 所述用户终端通过所述初始路由器节点获得所述网关节点返回的位置信息。
3.如权利要求2所述的无线网状网的接入方法，其特征在于，所述用户终端在移动过程中实时获取周围的每个1681！节点的位置信息，具体包括: 所述用户终端在移动过程中实时接收周围的每个1681！节点广播的信标帧；所述信标帧包含本此也节点的身份标识和位置信息； 所述用户终端根据所述信标帧，获得周围的每个1681！节点的位置信息。
4.如权利要求1至3任一项所述的无线网状网的接入方法，其特征在于，所述16811节点为网关节点或路由器节点； 其中，所述网关节点用于连接无线网状网与1社6111的，且能为所述用户终端提供无线接入功能；所述路由器节点用于为所述用户终端提供无线接入功能，并且用于转发数据。
5.如权利要求4所述的无线网状网的接入方法，其特征在于，所述位置信息是本此也节点通过⑶3或基站定位得到的。
6.一种用户终端，其特征在于，包括: 第一位置信息获取单元，用于获取网关节点的位置信息； 第二位置信息获取单元，用于在用户终端移动过程中实时获取周围的每个1681！节点的位置信息； 路径计算单元，用于根据周围的每个1681！节点的位置信息和所述网关节点的位置信息，分别计算周围的每个1681！节点到所述网关节点的路径； 接入路径选择单元，用于从所述路径中选择最近的路径作为连接到无线网状网的接入路径； 网络接入单元，用于根据所述接入路径连接到所述无线网状网。
7.如权利要求6所述的用户终端，其特征在于: 初始路由器接入单元，用于接入到初始路由器节点； 位置请求信息发送单元，用于通过所述初始路由器节点向所述网关节点发送位置请求信息； 位置信息接收单元，用于通过所述初始路由器节点获得所述网关节点返回的位置信肩、0
8.如权利要求7所述的用户终端，其特征在于，所述第二位置信息获取单元具体包括: 信标帧接收子单元，用于在所述用户终端的移动过程中实时接收周围的每个Mesh节点广播的信标帧；所述信标帧包含本Mesh节点的身份标识和位置信息； 位置信息提取子单元，用于根据所述信标帧，获得周围的每个Mesh节点的位置信息。
9.如权利要求6至8任一项所述的用户终端，其特征在于，所述Mesh节点为网关节点或路由器节点； 其中，所述网关节点用于连接无线网状网与Internet，且能为所述用户终端提供无线接入功能；所述路由器节点用于为所述用户终端提供无线接入功能，并且用于转发数据。
10.如权利要求9所述的用户终端，其特征在于，所述位置信息是由本Mesh节点通过GPS或基站定位得到的。
【文档编号】H04W40/20GK104469882SQ201410665562
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】杨峰, 陈康先, 李盛阳 申请人:广州杰赛科技股份有限公司