信道切换入网方法及装置与流程

本发明涉及rpl(routingprotocolforlow-powerandlossynetworks，低功耗有损网络路由协议)路由入网技术领域，具体而言，涉及一种信道切换入网方法及装置。

背景技术

rpl路由协议可为低功耗低速率的有损网络提供一种通用的ipv6路由机制及构建框架，以使得利用rpl路由协议组成的无线网络具有安全性好、支持节点动态加入、避免环路等优点。但就目前而言，路由节点在要接入到某一个采用rpl路由协议构建的无线网络时，需要人工地将该路由节点的信道配置与该无线网络中根节点对应信道相同的信道后，由该路由节点基于人工配置后的信道按照rpl路由协议所对应的入网流程正常接入该无线网络。这种路由节点入网方法因人工配置信道的因素而存在人力资源消耗大、入网效率低及信道配置出错率高的问题，且路由节点在切换当前接入的无线网络并接入新的无线网络时也需重新进行人工配置信道，使得路由节点的网络切换重入网效率极低，整体的入网灵活性不高。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种信道切换入网方法及装置，所述信道切换入网方法能够自行根据路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使路由节点基于合适的信道接入无线网络，以降低人力消耗，提高路由节点的入网灵活性、入网精准度及入网效率。

就方法而言，本发明实施例提供一种信道切换入网方法，应用于路由节点，所述方法包括：

按照预设时间间隔在当前信道内广播发送网络信息请求dis报文；

监测是否接收到与所述dis报文对应的来自某个无线网络的网络信息对象dio报文；

根据dio报文监测结果判断在dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内是否接收到所述dio报文；

若在所述广播时间段内接收到所述dio报文，向所述dio报文对应无线网络中的根节点发送目的地通告对象dao报文，以接入所述无线网络；

若未在所述广播时间段内接收到所述dio报文，对当前信道进行切换，并跳转到所述按照预设时间间隔在当前信道内广播发送dis报文的步骤继续执行。

就装置而言，本发明实施例提供一种信道切换入网装置，应用于路由节点，所述装置包括：

dis发送模块，用于按照预设时间间隔在当前信道内广播发送网络信息请求dis报文；

dio监测模块，用于监测是否接收到与所述dis报文对应的来自某个无线网络的网络信息对象dio报文；

dio判断模块，用于根据dio报文监测结果判断在dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内是否接收到所述dio报文；

dao发送模块，用于若在所述广播时间段内接收到所述dio报文，向所述dio报文对应无线网络中的根节点发送目的地通告对象dao报文，以接入所述无线网络；

信道切换模块，用于若未在所述广播时间段内接收到所述dio报文，对当前信道进行切换，并跳转到所述按照预设时间间隔在当前信道内广播发送dis报文的步骤继续执行。

相对于现有技术而言，本发明实施例提供的信道切换入网方法及装置具有以下有益效果：所述信道切换入网方法能够自行根据路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使路由节点基于合适的信道接入无线网络，以降低人力消耗，提高路由节点的入网灵活性、入网精准度及入网效率。首先，所述方法按照预设时间间隔控制所述路由节点在当前信道内广播发送dis报文，以使某个无线网络包括的根节点或成员节点能够在所述路由节点当前信道下接收所述dis报文，并向所述路由节点反馈包括有所述无线网络的网络信息的dio报文。接着，所述方法监测所述路由节点是否接收到与所述dis报文对应的来自某个无线网络的dio报文，以了解所述路由节点在当前信道下所对应的实际网络环境。然后，所述方法根据监测dio报文接收情况得到的dio报文监测结果，判断当前信道下的所述路由节点在dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内是否接收到与所述dis报文对应的所述dio报文。最后，所述方法在判定所述路由节点在所述广播时间段内接收到所述dio报文时，将控制所述路由节点按照当前信道向所述dio报文对应无线网络中的根节点发送dao报文，以基于当前信道接入所述无线网络；所述方法在判定所述路由节点在所述广播时间段内未接收到所述dio报文时，将控制所述路由节点对当前信道进行切换，并基于切换后的信道跳转到广播发送dis报文的步骤继续执行，从而自行根据路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使路由节点基于合适的信道接入无线网络，以降低人力消耗，提高路由节点的入网灵活性、入网精准度及入网效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明权利要求保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的信道切换入网方法的流程示意图之一。

图2为本发明实施例提供的信道切换入网方法的流程示意图之二。

图3为图2中步骤s290的流程示意图。

图4为本发明实施例提供的信道切换入网方法的流程示意图之三。

图5为本发明实施例提供的信道切换入网装置的方框示意图之一。

图6为本发明实施例提供的信道切换入网装置的方框示意图之二。

图7为本发明实施例提供的信道切换入网装置的方框示意图之三。

图标：100-信道切换入网装置；110-dis发送模块；120-dio监测模块；130-dio判断模块；140-dao发送模块；150-信道切换模块；160-反馈监测模块；170-反馈判断模块；180-解析判断模块；190-网络接入模块；101-参数配置模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，是本发明实施例提供的信道切换入网方法的流程示意图之一。在本发明实施例中，所述信道切换入网方法应用于路由节点，用于自行地根据所述路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使所述路由节点能够基于合适的信道接入采用rpl路由协议搭建的无线网络，以降低所述路由节点入网的人力消耗，提高所述路由节点的入网灵活性、入网精准度及入网效率，其中所述路由节点可以是符合rpl路由协议的路由设备。下面对图1所示的信道切换入网方法的具体流程和步骤进行详细阐述。

步骤s210，按照预设时间间隔在当前信道内广播发送dis报文。

在本实施例中，网络信息请求dis(dodaginformationsolicitation，dodag网络结构网络信息请求)报文表示所述路由节点接入无线网络并获取所述无线网络信息的请求。所述路由节点在当前信道下按照预设时间间隔地广播发送所述dis报文，以期望某个采用rpl路由协议的无线网络中的根节点或成员节点能够在所述路由节点当前信道下接收到所述dis报文。其中，所述预设时间间隔可以是1秒，也可以是1.5秒，还可以是2秒，具体的时间间隔数值可根据实际需求进行不同的配置。

步骤s220，监测是否接收到与所述dis报文对应的来自某个无线网络的dio报文。

在本实施例中，网络信息对象dio(dodaginformationobject，dodag网络结构网络信息对象)报文表示某个无线网络接收到来自所述路由节点的dis报文后向所述路由节点反馈的包括有所述无线网络的网络信息的数据。若某个采用rpl路由协议的无线网络中的根节点或成员节点能够在所述路由节点当前信道下接收到所述dis报文，所述无线网络中的根节点或成员节点将向所述路由节点发送与所述dis报文对应的dio报文。所述路由节点可通过监测自身是否接收到与所述dis报文对应的dio报文的方式，了解所述路由节点在当前信道下所对应的实际网络环境中是否存在所述路由节点能够接入的无线网络。

步骤s230，根据dio报文监测结果判断在dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内是否接收到所述dio报文。

在本实施例中，所述路由节点在当前信道按照预设时间间隔广播发送dis报文时，会对当前信道下的dis报文广播次数进行记录。所述路由节点根据记录的dis报文广播次数及监测dio报文接收情况得到的dio报文监测结果判断所述路由节点在所述dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内是否接收到dio报文。其中所述广播时间段为路由节点在当前信道下以开始发送dis报文的时间点为起点的一个专用于广播发送所述dis报文的时间段，所述广播时间段的最大时间长度为预设广播次数减去一次后得到的数值乘以预设时间间隔所对应的时间数值，所述预设广播次数可以是3次，也可以是4次，还可以是5次，具体的次数数值可根据实际需求进行不同的配置。

步骤s240，向所述dio报文对应无线网络中的根节点发送dao报文，以接入所述无线网络。

在本实施例中，所述路由节点在执行完所述步骤s230，并判定所述路由节点在所述dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内接收到所述dio报文时，所述路由节点将对应执行步骤s240。此时，所述路由节点在当前信道下所对应的实际网络环境中存在所述路由节点能够接入的无线网络，该无线网络即为发送所述dio报文的无线网络。其中目的地通告对象dao(destinationadvertisementobject，dodag网络接网目的对象)报文表示所述路由节点接入发送所述dio报文的无线网络的入网许可请求，所述路由节点通过向所述dio报文对应无线网络中的根节点发送dao报文的方式，请求基于当前信道接入所述无线网络。所述路由节点可直接向所述无线网络中的根节点发送所述dao报文，也可向所述无线网络中的成员节点发送所述dao报文以使所述成员节点将所述dao报文转发给所述无线网络中的根节点。

步骤s250，对信道进行切换。

在本实施例中，所述路由节点在执行完所述步骤s230，并判定所述路由节点在所述dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内未接收到所述dio报文时，所述路由节点将对应执行步骤s250。此时，所述路由节点在当前信道下所对应的实际网络环境中不存在所述路由节点能够接入的无线网络，所述路由节点将对自身当前信道进行切换，并在切换完信道后跳转到所述步骤s210以按照所述预设时间间隔在切换后的信道内广播发送dis报文继续执行，从而确保所述路由节点能够自行地根据所述路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使所述路由节点能够基于合适的信道接入采用rpl路由协议搭建的无线网络，降低所述路由节点入网的人力消耗，提高所述路由节点的入网灵活性、入网精准度及入网效率。

请参照图2，是本发明实施例提供的信道切换入网方法的流程示意图之二。在本发明实施例中，所述信道切换入网方法还可以包括：

步骤s260，监测是否接收到来自所述根节点的与所述dao报文对应的入网反馈报文。

在本实施例中，无线网络中的根节点在接收到来自想要入网的路由节点的dao报文后，将通过查找自身记录的准入网地址表判断是否允许所述路由节点接入到所述无线网络，并根据判断结构向所述路由节点反馈用于表示允许入网或不允许入网的入网反馈报文，其中所述入网反馈报文中记录有所述无线网络中的根节点当前对应的信道信息。

本实施例中的所述路由节点在判定所述路由节点在所述dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内接收到所述dio报文，并执行了上述步骤s240后，可通过监测自身是否接收到来自所述根节点的与所述dao报文对应的入网反馈报文的方式，了解所述无线网络对所述路由节点的反馈情况。

步骤s270，根据入网反馈监测结果判断在预设反馈时长对应的反馈时间段内是否接收到所述入网反馈报文。

在本实施例中，所述反馈时间段为所述路由节点在当前信道下以开始发送dao报文的时间点为起点的一个专用于等待所述根节点进行反馈所述入网反馈报文的时间段，所述反馈时间段对应的预设反馈时长可以是3分钟，可以是4分钟，也可以是3.5分钟，具体的时长数值可根据实际需求进行不同的配置。所述路由节点在执行所述步骤s260得到表示所述入网反馈报文接收情况的入网反馈监测结果后，将根据所述入网反馈监测结果判断所述路由节点在所述预设时长对应的反馈时间段内是否接收到来自所述无线网络中根节点的所述入网反馈报文。

步骤s280，对所述入网反馈报文进行解析，并根据解析结果判断所述无线网络是否允许所述路由节点入网。

在本实施例中，所述路由节点在执行完所述步骤s270，并判定所述路由节点在预设反馈时长对应的反馈时间段内接收到所述入网反馈报文时，所述路由节点将对应执行步骤s280。此时，所述路由节点通过对接收到的所述入网反馈报文进行解析得到对应的解析结果，并根据所述解析结果判断所述无线网络是否允许所述路由节点入网。

在本发明实施例中，所述路由节点在执行完所述步骤s270，并判定所述路由节点在预设反馈时长对应的反馈时间段内未接收到所述入网反馈报文时，所述路由节点将对应执行步骤s250。此时，所述路由节点将对自身当前信道进行切换，并在切换完信道后跳转到所述步骤s210以按照所述预设时间间隔在切换后的信道内广播发送dis报文继续执行，从而确保所述路由节点能够自行地根据所述路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使所述路由节点能够基于合适的信道接入采用rpl路由协议搭建的无线网络。

步骤s290，控制所述路由节点按照与所述根节点一致的信道接入所述无线网络。

在本实施例中，所述路由节点在执行完所述步骤s280，并根据解析结果判定所述无线网络允许所述路由节点入网时，所述路由节点将对应执行步骤s290。此时，所述路由节点将控制自身按照与所述根节点一致的信道接入到所述无线网络，从而提高所述路由节点在所述无线网络中通信时的通信稳定性及通信准确性。

可选地，请参照图3，是图2中步骤s290的流程示意图。在本实施例中，所述步骤s290包括子步骤s291、子步骤s292及子步骤s293。

子步骤s291，根据所述解析结果判断所述路由节点当前信道是否与所述根节点对应信道相同。

在本实施例中，所述路由节点在接收到入网反馈报文，并对所述入网反馈报文进行解析得到该入网反馈报文对应无线网络中根节点的信道信息，及该无线网络对所述路由节点的入网许可状况。所述路由节点根据所述解析结果中的与所述根节点对应的信道信息判断所述路由节点当前信道是否与所述根节点对应的信道相同。

子步骤s292，直接接入所述根节点对应的所述无线网络。

在本实施例中，所述路由节点在执行完所述步骤s291，并判定所述路由节点当前信道与所述根节点对应的信道相同时，所述路由节点将对应执行子步骤s292。此时，所述路由节点将直接以当前信道接入到所述根节点对应的所述无线网络中。

子步骤s293，将所述路由节点当前信道调整为所述根节点对应信道，并以调整后的信道接入所述根节点对应的所述无线网络。

在本实施例中，所述路由节点在执行完所述步骤s291，并判定所述路由节点当前信道与所述根节点对应的信道不同时，所述路由节点将对应执行子步骤s293。此时，所述路由节点将以所述根节点对应信道对自身当前信道进行调整，以把所述路由节点当前信道调整为所述根节点对应信道，从而按照调整后的信道接入到所述根节点对应的所述无线网络中。

在本发明实施例中，所述路由节点在执行完所述步骤s280，并根据解析结果判定所述无线网络不允许所述路由节点入网时，所述路由节点将对应执行步骤s250。此时，所述路由节点将向所述无线网络中的根节点发送离网报文，以告知所述根节点自身需要断开与所述根节点对应无线网络之间的连接。其中，所述路由节点可直接向所述无线网络中的根节点发送所述离网报文，也可通过向所述无线网络中的成员节点发送所述离网报文以使所述成员节点将所述离网报文转发给所述无线网络中的根节点。

所述路由节点在完成对所述离网报文的发送后，将对自身当前信道进行切换，并在切换完信道后跳转到所述步骤s210以按照所述预设时间间隔在切换后的信道内广播发送dis报文继续执行，从而确保所述路由节点能够自行地根据所述路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使所述路由节点能够基于合适的信道接入采用rpl路由协议搭建的无线网络。

请参照图4，是本发明实施例提供的信道切换入网方法的流程示意图之三。在本发明实施例中，在所述步骤s210之前，所述信道切换入网方法还可以包括步骤s209。

步骤s209，对预设时间间隔、预设广播次数及预设反馈时长进行配置。

在本实施例中，所述路由节点对应的预设时间间隔、预设广播次数及预设反馈时长可由所述路由节点的生产厂家和/或所述路由节点的使用人员根据实际需求进行不同的配置。

请参照图5，是本发明实施例提供的信道切换入网装置100的方框示意图之一。在本发明实施例中，所述信道切换入网装置100应用于所述路由节点，用于自行地根据所述路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使所述路由节点能够基于合适的信道接入采用rpl路由协议搭建的无线网络。其中，所述信道切换入网装置100可以包括dis发送模块110、dio监测模块120、dio判断模块130、dao发送模块140及信道切换模块150。

所述dis发送模块110，用于按照预设时间间隔在当前信道内广播发送网络信息请求dis报文。

在本实施例中，所述dis发送模块110可以执行图1中所示的步骤s210，具体的执行过程可参照上文中对步骤s210的详细描述。

所述dio监测模块120，用于监测是否接收到与所述dis报文对应的来自某个无线网络的网络信息对象dio报文。

在本实施例中，所述dio监测模块120可以执行图1中所示的步骤s220，具体的执行过程可参照上文中对步骤s220的详细描述。

所述dio判断模块130，用于根据dio报文监测结果判断在dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内是否接收到所述dio报文。

在本实施例中，所述dio判断模块130可以执行图1中所示的步骤s230，具体的执行过程可参照上文中对步骤s230的详细描述。

所述dao发送模块140，用于若在所述广播时间段内接收到所述dio报文，向所述dio报文对应无线网络中的根节点发送目的地通告对象dao报文，以接入所述无线网络。

在本实施例中，所述dao发送模块140可以执行图1中所示的步骤s240，具体的执行过程可参照上文中对步骤s240的详细描述。

所述信道切换模块150，用于若未在所述广播时间段内接收到所述dio报文，对当前信道进行切换，并跳转到所述按照预设时间间隔在当前信道内广播发送dis报文的步骤继续执行。

在本实施例中，所述信道切换模块150可以执行图1中所示的步骤s250，具体的执行过程可参照上文中对步骤s250的详细描述。

请参照图6，是本发明实施例提供的信道切换入网装置100的方框示意图之二。在本发明实施例中，所述信道切换入网装置100还可以包括反馈监测模块160、反馈判断模块170、解析判断模块180及网络接入模块190。

所述反馈监测模块160，用于监测是否接收到来自所述根节点的与所述dao报文对应的入网反馈报文。

在本实施例中，所述反馈监测模块160在所述dao发送模块140执行对应步骤后可以执行图2中所示的步骤s260，具体的执行过程可参照上文中对步骤s260的详细描述。

所述反馈判断模块170，用于根据入网反馈监测结果判断在预设反馈时长对应的反馈时间段内是否接收到所述入网反馈报文。

在本实施例中，所述反馈判断模块170在所述反馈监测模块160执行对应步骤后可以执行图2中所示的步骤s270，具体的执行过程可参照上文中对步骤s270的详细描述。

所述解析判断模块180，用于若在所述反馈时间段内接收到所述入网反馈报文，对所述入网反馈报文进行解析，并根据解析结果判断所述无线网络是否允许所述路由节点入网。

在本实施例中，所述解析判断模块180可以图2中所示的步骤s280，具体的执行过程可参照上文中对步骤s280的详细描述。

所述网络接入模块190，用于若在所述反馈时间段内接收到所述入网反馈报文且所述无线网络允许所述路由节点入网，控制所述路由节点按照与所述根节点一致的信道接入所述无线网络。

在本实施例中，所述网络接入模块190控制所述路由节点按照与所述根节点一致的信道接入所述无线网络的方式包括：

根据所述解析结果判断所述路由节点当前信道是否与所述根节点对应信道相同；

若相同，则直接接入所述根节点对应的所述无线网络；

若不同，则将所述路由节点当前信道调整为所述根节点对应信道，并以调整后的信道接入所述根节点对应的所述无线网络。

其中，所述网络接入模块190可以执行图2中所示的步骤s290，以及图3中所示的子步骤s291、子步骤s292及子步骤s293，具体的执行过程可参照上文中对步骤s290、子步骤s291、子步骤s292及子步骤s293的详细描述。

所述信道切换模块150，还用于若在所述反馈时间段内接收到所述入网反馈报文且所述无线网络不允许所述路由节点入网，向所述无线网络中的所述根节点发送离网报文，对当前信道进行切换，并跳转到所述按照预设时间间隔在当前信道内广播发送dis报文的步骤继续执行。

所述信道切换模块150，还用于若在所述反馈时间段内未接收到所述入网反馈报文，对当前信道进行切换，并跳转到所述按照预设时间间隔在当前信道内广播发送dis报文的步骤继续执行。

请参照图7，是本发明实施例提供的信道切换入网装置100的方框示意图之三。在本发明实施例中，所述信道切换入网装置100还可以包括参数配置模块101。

所述参数配置模块101，用于对预设时间间隔、预设广播次数及预设反馈时长进行配置。

在本实施例中，所述参数配置模块101可以执行图4中所示的步骤s209，具体的执行过程可参照上文中对步骤s209的详细描述。

综上所述，在本发明实施例提供的信道切换入网方法及装置中，所述信道切换入网方法能够自行根据路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使路由节点基于合适的信道接入无线网络，以降低人力消耗，提高路由节点的入网灵活性、入网精准度及入网效率。

首先，所述方法按照预设时间间隔控制所述路由节点在当前信道内广播发送dis报文，以使某个无线网络包括的根节点或成员节点能够在所述路由节点当前信道下接收所述dis报文，并向所述路由节点反馈包括有所述无线网络的网络信息的dio报文。接着，所述方法监测所述路由节点是否接收到与所述dis报文对应的来自某个无线网络的dio报文，以了解所述路由节点在当前信道下所对应的实际网络环境。然后，所述方法根据监测dio报文接收情况得到的dio报文监测结果，判断当前信道下的所述路由节点在dis报文广播次数不大于预设广播次数的广播时间段内是否接收到与所述dis报文对应的所述dio报文。最后，所述方法在判定所述路由节点在所述广播时间段内接收到所述dio报文时，将控制所述路由节点按照当前信道向所述dio报文对应无线网络中的根节点发送dao报文，以基于当前信道接入所述无线网络；所述方法在判定所述路由节点在所述广播时间段内未接收到所述dio报文时，将控制所述路由节点对当前信道进行切换，并基于切换后的信道跳转到广播发送dis报文的步骤继续执行，从而自行根据路由节点的实际网络环境对该路由节点当前信道进行切换，使路由节点基于合适的信道接入无线网络，以降低人力消耗，提高路由节点的入网灵活性、入网精准度及入网效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，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。