Mesh连接的建立方法及装置与流程

本申请涉及无线通信技术领域，特别涉及一种Mesh连接的建立方法及装置。

背景技术：

在无线Mesh(网格)网络中，AP(Access Point，接入点)之间可以建立Mesh连接，并且距离较远的AP之间可以建立多跳的Mesh连接。具体的，AP建立Mesh连接的方法如下：

AP启动之后进入未上线阶段，在该阶段中，AP会以固定时间长度轮询监听当前射频所支持的所有信道，然后记录下所有监听到Mesh Beacon(信标)报文的信道；之后，进入主动扫描阶段，在该阶段中，AP会依次在每一个监听到Mesh Beacon报文的信道上发送广播Probe Request(探测请求)报文，以建立Mesh连接。

若Mesh连接建立失败，则再次重复上述过程，直至成功建立Mesh连接或者到达未上线超时重启时间。未上线超时重启时间到达后，AP会重新启动并再次执行上述建立Mesh连接的过程。

在射频所支持的所有信道中存在潜在雷达信道，例如，信道52至信道140之间的所有信道均为潜在雷达信道，潜在雷达信道具有默认的静默期，现有协议中规定了一部分潜在雷达信道的静默期为1分钟，而另一部分的潜在雷达信道的静默期为10分钟。当潜在雷达信道处于静默期时，不允许在该信道上发送报文，这样就可能会导致AP一直无法成功建立Mesh连接。

例如，AP在20个信道上监听到了Mesh Beacon报文，而这20个信道均为潜在雷达信道，AP的未上线超时重启时间为10分钟，则每一个信道的轮询总时长为30秒，小于潜在雷达信道的静默期1分钟或10分钟，在这种情况下，这些信道一直处于静默期，最终，AP无法成功建立Mesh连接，当未上线超时重启时间到达时，AP重启后重复上述过程，仍然无法成功建立Mesh连接，从而导致AP一直无法成功建立Mesh连接。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种Mesh连接的建立方法及装置。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一方面，提供了一种Mesh连接的建立方法，该方法应用于AP，该方法包括：

在Mesh连接建立失败之后，依次在记录的每一个监听到Mesh Beacon报文的信道上，建立Mesh连接；

若Mesh连接建立失败，则从监听到Mesh Beacon报文的信道中，查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道，其中，稳定模式信道是监听到的Mesh Beacon报文用于指示采用稳定模式建立Mesh连接的信道；

将本设备的未上线超时重启时间修改为第一值后，依次在查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道上，等待静默期结束后建立Mesh连接，其中，第一值大于查找到的稳定模式信道中的所有潜在雷达信道的静默期的时间总长。

另一方面，还提供了一种Mesh连接的建立装置，该装置应用于AP中，该装置包括：

连接监听模块，用于在Mesh连接建立失败之后，依次在记录的每一个监听到Mesh Beacon报文的信道上，建立Mesh连接；

查找模块，用于若连接监听模块建立Mesh连接失败，则从监听到Mesh Beacon报文的信道中，查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道，其中，稳定模式信道是监听到的Mesh Beacon报文用于指示采用稳定模式建立Mesh连接的信道；

修改模块，用于在查找模块查找到允许建立Mesh连接的稳定模式信道之后，将本设备的未上线超时重启时间修改为第一值，其中，第一值大于查找到的稳定模式信道中的所有潜在雷达信道的静默期的时间总长；

第一连接建立模块，用于在修改模块将本设备的未上线超时重启时间修改为第一值之后，依次在查找模块查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道上，等待静默期结束后建立Mesh连接。

通过本申请的以上技术方案，在Mesh连接建立失败之后，依次在记录的每一个监听到Mesh Beacon报文的信道上建立Mesh连接，若Mesh连接仍然建立失败，则从监听到Mesh Beacon报文的信道中，查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道，其中，稳定模式信道是监听到的Mesh Beacon报文用于指示采用稳定模式建立Mesh连接的信道；然后，将本设备的未上线超时重启时间修改为第一值后，依次在查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道上，等待静默期结束后建立Mesh连接，其中，第一值大于查找到的稳定模式信道中的所有潜在雷达信道的静默期的时间总长。由于修改后的未上线超时重启时间大于所有潜在雷达信道的静默期的时间总长，并且，在查找到的任一作为潜在雷达信道的稳定模式信道上等待静默期结束后才开始建立Mesh连接，因此，可以使得潜在雷达信道结束静默期后成功建立Mesh连接，提高了AP建立Mesh连接的成功率，避免了在潜在雷达信道较多时，AP一直无法成功建立Mesh连接的问题。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的Mesh连接的建立方法的流程图；

图2是本申请一示例性实施例示出的查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道和快速模式信道的方法的流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的一种实际的无线Mesh网络的结构示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的AP的硬件结构示意图；

图5是本申请一示例性实施例示出的Mesh连接的建立装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了解决现有技术中存在的AP一直无法成功建立Mesh连接的问题，本申请以下实施例中提供了一种Mesh连接的建立方法，以及一种可以应用该方法的Mesh连接的建立装置。

本申请实施例中，如图1所示，AP执行的Mesh连接的建立方法包括以下步骤：

步骤S101，轮询监听射频支持的所有信道，记录监听到Mesh Beacon报文的信道，依次在每一个记录的监听到Mesh Beacon报文的信道上建立Mesh连接；

为了描述方便，将步骤S101称为第一轮Mesh建立过程。

步骤S102，判断步骤S101中Mesh连接是否建立成功，若是，则结束本流程，否则，执行步骤S103；

步骤S103，依次在每一个监听到Mesh Beacon报文的信道上，建立Mesh连接；

若第一轮Mesh建立过程中Mesh连接建立失败，则执行步骤S103的第二轮Mesh建立过程。

由于在第一轮Mesh建立过程中记录了监听到Mesh Beacon报文的所有信道，因此，在第二轮Mesh建立过程中，直接依次在记录的每一个信道上发送广播Probe Request报文以建立Mesh连接。

步骤S104，判断步骤S103中Mesh连接是否建立成功，若是，则结束本流程，否则，执行步骤S105；

步骤S105，从监听到Mesh Beacon报文的信道中，查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道，并查找快速模式信道；

其中，稳定模式信道是监听到的Mesh Beacon报文用于指示采用稳定模式建立Mesh连接的信道，快速模式信道是监听到的Mesh Beacon报文用于指示采用快速模式建立Mesh连接的信道。

具体的，本申请实施例中在Mesh Beacon报文中新增了模式标记，当从任一信道上监听到的Mesh Beacon报文中没有携带快速模式标记时，确定该信道为稳定模式信道，当从该特定模式信道上监听到的Mesh Beacon报文中携带有快速模式标记时，确定该信道为快速模式信道；或者，当从任一信道上监听到的Mesh Beacon报文中携带有稳定模式标记时，确定该信道为稳定模式信道，当从该特定模式信道上监听到的Mesh Beacon报文中携带有快速模式标记时，确定该信道为快速模式信道。

另外，本申请实施例还在Mesh Beacon报文中新增了黑白名单和上限标记，用于指示发出该Mesh Beacon报文的其它AP是否允许本设备与其建立Mesh连接，通过监听到的Mesh Beacon报文中携带的黑白名单和/或上限标记，可以确定出哪些稳定模式信道允许建立Mesh连接。

由此，在步骤S105中查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道和快速模式信道的方法如图2所示：

步骤S201，根据在步骤S101中从任一信道上监听到的Mesh Beacon报文，判断该信道是否为稳定模式信道，若是，则执行步骤S202，否则，执行步骤S205；

针对在第一轮Mesh建立过程中监听到的任一Mesh Beacon报文，解析该Mesh Beacon报文，以便执行步骤S201～步骤S205。

步骤S202，判断该Mesh Beacon报文是否满足以下条件，若满足，则执行步骤S203，否则，执行步骤S204；

其中，该条件包括：Mesh Beacon报文携带的黑名单中包含本设备的标识，和/或Mesh Beacon报文携带的白名单中不包含本设备的标识，和/或Mesh Beacon报文携带有上限标记，该上限标记用于指示发出该Mesh Beacon报文的其它AP的邻居数量已经达到上限；

步骤S203，确定该稳定模式信道为不允许建立Mesh连接的稳定模式信道；

后续，在第三轮Mesh建立过程中，不会在满足上述条件的稳定模式信道上建立Mesh连接。

步骤S204，确定该稳定模式信道为允许建立Mesh连接的稳定模式信道。

步骤S205，确定该信道为快速模式信道。

步骤S106，判断是否查找到了允许建立Mesh连接的稳定模式信道，若是，则执行步骤S107，否则，执行步骤S109；

步骤S107，将本设备的未上线超时重启时间修改为第一值后，依次在查找到的每一个稳定模式信道(查找到的稳定模式信道即为步骤S105中查找到的允许建立Mesh连接的稳定模式信道)上建立Mesh连接，其中，对于查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道，会等待静默期结束后建立Mesh连接；

其中，第一值大于查找到的稳定模式信道中的所有潜在雷达信道的静默期的时间总长。

优选的，第一值为T分钟，T满足以下公式(1)：

T＝T1+10*m+1*n (1)

其中，T1表示修改前的未上线超时重启时间，T1的单位为分钟，m表示在查找到的稳定模式信道中静默期为10分钟的潜在雷达信道总数，n表示在查找到的稳定模式信道中静默期为1分钟的潜在雷达信道总数。

这样，与修改前相比，修改后的未上线超时重启时间增加了10*m+1*n分钟，即增加时间为所有潜在雷达信道的静默期的时间总长，从而提高了在潜在雷达信道的静默期结束后成功建立Mesh连接的可能性。

优选的，在查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道上等待静默期结束后建立Mesh连接的方法可以是：按照静默期的时间由小到大的顺序，依次在查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道上，等待静默期结束后建立Mesh连接。在实际实施过程中，如果存在多个静默期相同的潜在雷达信道，则可以按照信道的编号从小到大的顺序进行排序，也可以按照编号从大到小的顺序进行排序，还可以随机排序，本申请实施例对此不做限定。

按照静默期的时间由小到大的顺序的目的是尽量确保在未上线超时重启时间到达之前，遍历更多的信道，从而提高Mesh连接建立的成功率。

步骤S108，判断Mesh连接是否建立成功，若是，则结束本流程，否则，执行步骤S109；

步骤S109，依次在查找到的每一个快速模式信道上，立即结束静默期并建立Mesh连接；

即，在快速模式信道上跳过静默期，直接建立Mesh连接。

若第二轮Mesh建立过程中Mesh连接建立失败，则执行步骤S107～步骤S109的第三轮Mesh建立过程。

步骤S110，判断Mesh连接是否建立成功，若是，则结束本流程，否则，返回步骤S101。

其中，在上述Mesh Beacon报文中的模式标记是由发出该Mesh Beacon报文的其它AP设置的，当该其它AP在与AC关联后，AC会向该其它AP下发用于指示采用稳定模式或快速模式建立Mesh连接的模式配置信息，该其它AP接收到该配置信息并进行相应配置之后，会在发出的Mesh Beacon报文中添加相应的模式标记。在实际实施过程中，AP与AC通过有线连接建立关联后成为MPP(Mesh Portal Point，网格门户点)，负责连接Mesh网络和非Mesh网络。

AC向MPP下发模式配置信息，默认为稳定模式，从而，MPP发出的Mesh Beacon报文会用于指示采用稳定模式建立Mesh连接，即，该Mesh Beacon报文中携带稳定模式标记或者不携带快速模式标记。

后续，与MPP建立了Mesh连接的AP会成为MP(Mesh Point，网格点)，负责提供Mesh服务。AC向MP下发用于指示稳定模式建立Mesh连接的模式配置信息，从而，MP发出的Mesh Beacon报文会用于指示采用稳定模式建立Mesh连接，即，该Mesh Beacon报文中携带稳定模式标记或者不携带快速模式标记。

后续，与MP建立了Mesh连接的AP会成为MAP(Mesh Access Point，网格接入点)，负责提供Mesh服务和接入服务。AC向MAP下发用于指示稳定模式的模式配置信息，从而，MP发出的Mesh Beacon报文会用于指示采用稳定模式建立Mesh连接，即，该Mesh Beacon报文中携带稳定模式标记或者不携带快速模式标记。

另外，AC也可以向MPP、MP和MAP下发用于指示采用快速模式建立Mesh连接的模式配置信息，从而，这些AP发出的Mesh Beacon报文会用于指示采用快速模式建立Mesh连接，即，该Mesh Beacon报文中携带快速模式标记。

或者，MPP、MP、MAP中的任一个或多个还可以按照预定条件自动更新为采用快速模式建立Mesh连接，例如，在本设备工作的信道上监听雷达信号，若在一段时间间隔内没有监听到雷达信号，则自动更新为采用快速模式建立Mesh连接，其中，该时间间隔可以为该信道的静默期的整数倍；后续发出的Mesh Beacon报文即用于指示采用快速模式建立Mesh连接。

在上述实施例的方法中，在Mesh连接建立失败之后，依次在记录的每一个监听到Mesh Beacon报文的信道上建立Mesh连接，若Mesh连接仍然建立失败，则从监听到Mesh Beacon报文的信道中，查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道，其中，稳定模式信道是监听到的Mesh Beacon报文用于指示采用稳定模式建立Mesh连接的信道；然后，将本设备的未上线超时重启时间修改为第一值后，依次在查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道上，等待静默期结束后建立Mesh连接，其中，第一值大于查找到的稳定模式信道中的所有潜在雷达信道的静默期的时间总长。由于修改后的未上线超时重启时间大于所有潜在雷达信道的静默期的时间总长，并且，在查找到的任一作为潜在雷达信道的稳定模式信道上等待静默期结束后才开始建立Mesh连接，因此，可以使得潜在雷达信道结束静默期后成功建立Mesh连接，提高了AP建立Mesh连接的成功率，避免了在潜在雷达信道较多时，AP一直无法成功建立Mesh连接的问题。

另外，在没有查找到允许建立Mesh连接的稳定模式信道，或者在查找到的稳定模式信道上建立Mesh连接失败的情况下，会依次在查找到的每一个快速模式信道上立即结束静默期并建立Mesh连接。从而，能够直接跳过静默期，并快速建立Mesh连接。

由于在第二轮Mesh建立过程中仅在第一轮Mesh建立过程中记录的信道上建立Mesh连接，在第三轮Mesh建立过程中仅在允许建立Mesh连接的稳定模式信道上建立Mesh连接，以及仅在快速模式信道上建立Mesh连接，从而，缩小了需要遍历的信道的范围，缩短了Mesh建立所需时间。

以图3所示的Mesh网络为例进行说明，AC与MPP之间通过有线连接，因此可以通过CAPWAP(Controlling and Provisioning of Wireless Access Point，无线接入点控制与供应)直接建立连接。AC为MPP配置其所工作的信道为信道132，该信道为潜在雷达信道，静默期为1分钟。MPP进入信道132后静默定时器开始计时，静默期1分钟结束时没有收到雷达信号，则开始发送Mesh Beacon报文。另外，在该Mesh网络外部，还存在使能了Mesh的AP1，AP1工作在信道120，信道120也是潜在雷达信道。

MP1启动完成后，先执行第一轮Mesh建立过程，在该过程中记录了监听到Mesh Beacon报文的信道132和信道120，并依次在信道132和信道120上发送广播Probe Request报文，以建立Mesh连接；但是，由于信道132和信道120都是潜在雷达信道，静默期没有结束，因此，第一轮Mesh建立过程中Mesh连接建立失败。MP1进入第二轮Mesh建立过程，依次在记录的信道132和信道120上发送广播Probe Request报文以建立Mesh连接，结果仍然是Mesh连接建立失败，解析信道132和信道120上监听到的Mesh Beacon报文，以确定信道132和信道120是稳定模式信道还是快速模式信道。

假设，信道132是快速模式信道，信道120是稳定模式信道，但是，从信道120上监听到的Mesh Beacon报文的黑名单中包含有MP1的MAC地址，因此，确定信道120是不允许建立Mesh连接的稳定模式信道。后续，MP1在第三轮Mesh建立过程中，先查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道，结果是不存在允许建立Mesh连接的稳定模式信道，则在快速模式信道132上直接跳过静默期，发送广播Probe Request报文，从而成功建立Mesh连接。

或者，假设，信道132是稳定模式信道，信道120也是稳定模式信道，但是，从信道120上监听到的Mesh Beacon报文的黑名单中包含有MP1的MAC地址，因此，确定信道120是不允许建立Mesh连接的稳定模式信道。后续，MP1在第三轮Mesh建立过程中，先查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道，结果查找到信道132，将未上线超时重启时间更新为T＝10*(0+1)+1*1＝11分钟，之后在信道132上等待静默期1分钟结束后，发送广播Probe Request报文，从而成功建立Mesh连接。

与前述Mesh连接的建立方法的实施例相对应，本申请还提供了Mesh连接的建立装置的实施例。

本申请Mesh连接的建立装置60的实施例可以应用在AP上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在AP的处理器10将非易失性存储器50中对应的计算机程序指令读取到内存40中运行形成的。从硬件层面而言，如图4所示，为本申请Mesh连接的建立装置所在AP的一种硬件结构图，除了图4所示的处理器10、内部总线20、网络接口30、内存40、以及非易失性存储器50之外，实施例中装置所在的AP通常根据该AP的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

请参考图5，本申请实施例的Mesh连接的建立装置60中包括：连接监听模块601、查找模块602、修改模块603和第一连接建立模块604，其中：

连接监听模块601，用于在Mesh连接建立失败之后，依次在记录的每一个监听到Mesh Beacon报文的信道上，建立Mesh连接；

查找模块602，用于若连接监听模块601建立Mesh连接失败，则从监听到Mesh Beacon报文的信道中，查找允许建立Mesh连接的稳定模式信道，其中，稳定模式信道是监听到的Mesh Beacon报文用于指示采用稳定模式建立Mesh连接的信道；

修改模块603，用于在查找模块602查找到允许建立Mesh连接的稳定模式信道之后，将本设备的未上线超时重启时间修改为第一值，其中，第一值大于查找到的稳定模式信道中的所有潜在雷达信道的静默期的时间总长；

第一连接建立模块604，用于在修改模块603将本设备的未上线超时重启时间修改为第一值之后，依次在查找模块602查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道上，等待静默期结束后建立Mesh连接。

其中，如图5所示，Mesh连接的建立装置60中还包括：第二连接建立模块605，其中：

查找模块602，还用于从监听到Mesh Beacon报文的信道中，查找快速模式信道，其中，快速模式信道是监听到的Mesh Beacon报文用于指示采用快速模式建立Mesh连接的信道；

第二连接建立模块605，还用于若查找模块602没有查找到允许建立Mesh连接的稳定模式信道，或者第一连接建立模块604在查找到的稳定模式信道上建立Mesh连接失败，则依次在查找模块602查找到的每一个快速模式信道上，立即结束静默期并建立Mesh连接。

其中，查找模块602具体用于通过以下方式确定监听到Mesh Beacon报文的信道是稳定模式信道或快速模式信道：

当监听到的Mesh Beacon报文中没有携带快速模式标记时，确定监听到该Mesh Beacon报文的信道为稳定模式信道，当监听到的Mesh Beacon报文中携带有快速模式标记时，确定监听到该Mesh Beacon报文的信道为快速模式信道；

或者，当监听到的Mesh Beacon报文中携带有稳定模式标记时，确定监听到该Mesh Beacon报文的信道为稳定模式信道，当监听到的Mesh Beacon报文中携带有快速模式标记时，确定监听到该Mesh Beacon报文的信道为快速模式信道。

其中，查找模块602中包括：第一判断单元、第二判断单元和确定单元，其中：

第一判断单元，用于根据从任一信道上监听到的Mesh Beacon报文，判断该信道是否为稳定模式信道；

第二判断单元，用于若第一判断单元的判断结果是稳定模式信道，则判断该Mesh Beacon报文是否满足以下条件，其中，该条件包括：Mesh Beacon报文携带的黑名单中包含本设备的标识，和/或Mesh Beacon报文携带的白名单中不包含本设备的标识，和/或Mesh Beacon报文携带有上限标记，上限标记用于指示发出该Mesh Beacon报文的其它AP的邻居数量已经达到上限；

确定单元，用于若第二判断单元的判断结果是不满足，则确定该稳定模式信道为允许建立Mesh连接的稳定模式信道。

其中，第一值为T分钟，T满足以下公式：T＝T1+10*m+1*n，其中，T1表示修改前的未上线超时重启时间，m表示在查找模块602查找到的稳定模式信道中静默期为10分钟的潜在雷达信道总数，n表示在查找模块602查找到的稳定模式信道中静默期为1分钟的潜在雷达信道总数。

其中，第一连接建立模块604具体用于：按照静默期的时间由小到大的顺序，依次在查找模块602查找到的稳定模式信道中的每一个潜在雷达信道上，等待静默期结束后建立Mesh连接。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。