近域多跳组网方法、装置、计算机可读介质及电子设备与流程

1.本技术涉及移动通信技术领域，特别涉及一种近域多跳组网方法、装置、计算机可读介质及电子设备。


背景技术：

2.在5g通信系统中，智能终端得到了广泛的应用，无线通信需求急剧增长。然而，终端的通信依赖于网络基础设施，如wifi ap和蜂窝基站。但在热点区域(如体育场、音乐会)、覆盖盲点(山区、郊区)、或自然灾害导致基础设施产生故障时，终端通信将遭受瓶颈。这促进了近域网络的发展，如蓝牙和wifi direct。其中，相较于蓝牙，wifi direct拥有更好的网络覆盖范围和数据传输速率。因此，为了进一步解决带宽受限难题，辅助终端设备在无网络状态下的通信，可以考虑基于wifi direct实现近域网络的构建。
3.原始的wifi direct仅用于组内通信，在大规模场景下往往更需要实现组间设备的多跳连接。近年来在基于wifi direct的多跳组网方面已有了一定的研究成果，新型的wifi direct多跳组网机制，考虑终端性能，考虑网络变化、用户接入、移动、离开等事件，解决分布式网络下各终端传输/请求数据业务的路由问题，可以灵活的构建功能全面、组网灵活的本地通信网络。
4.然而，现有方案虽然考虑到了网络的突发事件变化，但当前机制在网络突发事件变化后，只是简单的让终端直接删除所建立的wifi direct组，重新开始近域组网，这将导致链式场景中一条链路上的所有终端都需要重新进行近域组网，消耗所有终端资源，造成资源浪费。


技术实现要素：

5.在移动通信技术领域，为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种近域多跳组网方法、装置、计算机可读介质及电子设备。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种近域多跳组网方法，所述方法包括：
7.如果当前节点检测到上一跳节点断开网络，则当前节点停止广播当前节点信息，并保持与当前节点的下一级节点的网络连接；
8.当前节点重新开始执行对上一跳节点的选择流程；
9.如果当前节点选择出适合接入的上一跳节点，则当前节点接入所述适合接入的上一跳节点，并开始广播当前节点信息，以便其他节点能够根据所述当前节点信息请求接入当前节点。
10.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种近域多跳组网装置，所述装置包括：
11.停止和保持模块，用于如果当前节点检测到上一跳节点断开网络，则当前节点停止广播当前节点信息，并保持与当前节点的下一级节点的网络连接；
12.选择模块，用于当前节点重新开始执行对上一跳节点的选择流程；
13.接入和广播模块，用于如果当前节点选择出适合接入的上一跳节点，则当前节点
接入所述适合接入的上一跳节点，并开始广播当前节点信息，以便其他节点能够根据所述当前节点信息请求接入当前节点。
14.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的方法。
15.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：
16.一个或多个处理器；
17.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时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的方法。
18.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
19.对于本技术实施例所提供的近域多跳组网方法，包括如下步骤：如果当前节点检测到上一跳节点断开网络，则当前节点停止广播当前节点信息，并保持与当前节点的下一级节点的网络连接；当前节点重新开始执行对上一跳节点的选择流程；如果当前节点选择出适合接入的上一跳节点，则当前节点接入所述适合接入的上一跳节点，并开始广播当前节点信息，以便其他节点能够根据所述当前节点信息请求接入当前节点。
20.此方法下，由于在当前节点检测到上一跳节点断开网络的情况下，并不直接断开与下一级节点的网络连接，而是继续使当前节点保持与下一级节点的网络连接，并重新开始选择其他适合接入的上一跳节点，当选择出适合接入的上一跳节点时，当前节点便可以直接接入该上一跳节点，从而可以避免整条链路上所有终端重新组网，节省了终端资源；同时，由于当前节点会在检测到上一跳节点断开网络的情况下停止广播当前节点信息，只有在当前节点接入重新选择出的适合接入的上一跳节点之后，才会开始广播当前节点信息，可以防止其他节点误接入当前节点。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
23.图1是根据一示例性实施例示出的可以实现本技术实施例方案的系统架构示意图；
24.图2是根据一示例性实施例示出的近域多跳组网方法的流程图；
25.图3是根据一示例性实施例示出的图2实施例中步骤240之前步骤的流程图；
26.图4是根据一示例性实施例示出的当前节点重新开始执行对上一跳节点的选择流程的流程图；
27.图5是根据一示例性实施例示出的图4中步骤430的细节的流程图；
28.图6是根据一示例性实施例示出的图2实施例中步骤250之后步骤的流程图；
29.图7是根据一示例性实施例示出的整体流程示意图；
30.图8是根据一示例性实施例示出的一种近域多跳组网装置的框图；
31.图9示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
32.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技术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、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
33.此外，附图仅为本技术的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
34.正如在本技术的背景技术中提及的那样，现有的多跳组网方案会严重浪费资源。
35.为此，本技术首先提供了一种近域多跳组网方法，通过该近域多跳组网方法可以克服以上缺陷，能够避免整条链路上所有终端重新组网，从而节省终端资源。
36.本技术实施例可以应用于各种近域组网场景中。具体可以应用于wifi direct(wifi直连)场景中，因此，本技术实施例的执行终端可以是任何能够通过wifi连接的终端设备。
37.图1是根据一示例性实施例示出的可以实现本技术实施例方案的系统架构示意图。如图1所示，该系统架构100包括互联网100、与互联网100连接的路由器120以及多个节点，多个节点分别为智能手机130、笔记本电脑140以及平板电脑150，这些节点基于wifi direct技术组成了一条链路，比如，智能手机130能够通过路由器120访问互联网100，智能手机130为笔记本电脑140的上一跳节点，笔记本电脑140为平板电脑150的上一跳节点，这使得平板电脑150可以依次通过笔记本电脑140、智能手机130和路由器120来访问互联网100。笔记本电脑140可以作为本技术实施例的执行终端，当本技术实施例提供的近域多跳组网方法应用于图1所示的系统架构中时，一个过程可以是这样的：首先，当笔记本电脑140检测到其上一跳节点智能手机130断开网络后，会断开与智能手机130的连接，同时笔记本电脑140会保持与下一级节点——平板电脑150的连接，同时笔记本电脑140还会停止向其他节点广播信标帧(beacon)；然后，笔记本电脑140重新选择能够接入互联网100的上一跳节点，并接入该重新选择出的上一跳节点，这样便可以使得平板电脑150能够通过重新选择出的上一跳节点访问互联网100；同时，笔记本电脑140会重新开始广播信标帧。
38.值得一提的是，图2仅为本技术的一个实施例，虽然在图2实施例中，每个节点的下一级节点只有一个，但在本技术的其他实施例中，每个节点可以有一个或多个下一级节点；虽然在图2实施例中，这些节点是基于wifi direct技术相连的，但在本技术的其他实施例中，各节点也可以基于蓝牙等其他技术协议连接；虽然在图2实施例中，节点的数量为三个，且各节点的设备类型是不同的，但在本技术的其他实施例中，节点的数量可以是任意多个，而且不同节点的设备类型可以相同。本技术实施例对此不作任何限定，本技术的保护范围也不应因此而受到任何限制。
39.图2是根据一示例性实施例示出的近域多跳组网方法的流程图。该方法由当前节点执行，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：
40.步骤240，如果当前节点检测到上一跳节点断开网络，则当前节点停止广播当前节点信息，并保持与当前节点的下一级节点的网络连接。
41.本技术实施例可以应用于wifi direct、蓝牙等近域通信场景中。下面以本技术实
施例可以应用于wifi direct这一场景为例来介绍本技术实施例的方案。
42.当应用于wifi direct场景时，无论是当前节点、当前节点的下一级节点，还是当前节点的上一跳节点，均可以是智能手机、平板电脑、车载终端、家用电器、笔记本电脑等任何能够通过wifi与其他设备连接的终端。
43.在本技术的一个实施例中，当前节点信息为信标帧。
44.图3是根据一示例性实施例示出的图2实施例中步骤240之前步骤的流程图。请参见图3所示，在步骤240之前具体可以包括以下步骤：
45.步骤210，当前节点通过接入上一跳节点接入多跳组网。
46.当前节点通过接入上一跳节点可以访问网络。
47.步骤220，当前节点向所述上一跳节点发送服务发现请求，并接收所述上一跳节点反馈的服务发现响应。
48.上一跳节点在接收到服务发现请求后，会根据服务发现请求向当前节点反馈携带有节点状态信息的服务发现响应。
49.步骤230，当前节点根据所述服务发现响应中携带的节点状态信息判断所述上一跳节点是否断开网络。
50.若当前节点判断上一跳节点断开网络，则当前节点会断开与上一跳节点的连接。
51.在本技术的一个实施例中，所述保持与当前节点的下一级节点的网络连接，包括：当前节点保留所建立的wifi直连组，以保持与当前节点的下一级节点的网络连接。
52.当前节点保留所建立的wifi直连组即不删除所建立的wifi直连组。当前节点在接入上一跳节点后，会建立wifi direct(wifi直连)组，并将自身标记为go(group owner，组拥有方)，以允许其他节点接入；当前节点还会周期性地广播信标帧，以宣告该wifi direct组的存在。如果当前节点停止广播信标帧，其他节点便不能接入当前节点。
53.在本技术的一个实施例中，该近域多跳组网方法还包括：如果当前节点检测到上一跳节点断开网络，则当前节点拒绝接收设备发现请求或者拒绝对设备发现请求做出响应。
54.通过在当前节点检测到上一跳节点断开网络的情况下，使当前节点不再接收设备发现请求或者不再对设备发现请求做出响应，可以进一步防止其他节点接入当前节点，保证网络接入的有效性。
55.步骤250，当前节点重新开始执行对上一跳节点的选择流程。
56.在本步骤中，当前节点重新选择上一跳go节点来接入。
57.图4是根据一示例性实施例示出的当前节点重新开始执行对上一跳节点的选择流程的流程图。如图4所示，包括以下步骤：
58.步骤410，当前节点向外发送设备发现请求。
59.当前节点以p2p终端的身份分别在1、6、11信道上进行扫描，并在每个信道上发送probe request(设备发现请求)帧进行设备发现。
60.步骤420，如果当前节点接收到其他节点反馈的设备发现响应或者当前节点接收到其他节点广播的节点信息，则向至少一个其他节点发送服务发现请求。
61.若当前节点在某个信道接收到其他go节点响应的probe response(设备发现响应)帧或其他go节点周期性广播的信标帧，则进入服务发现流程，在服务发现流程会向其他
go节点发送服务发现请求(server discovery query，sd query)。
62.步骤430，在接收到其他节点反馈的服务发现响应之后，根据各所述服务发现响应中携带的节点状态信息在各其他节点中选择出适合接入的上一跳节点。
63.其他节点在接收到来自当前节点的服务发现请求后，会向当前节点反馈携带有节点状态信息的服务发现响应(server discovery response，sd response)。
64.图5是根据一示例性实施例示出的图4中步骤430的细节的流程图。请参见图3所示，步骤430具体可以包括以下步骤：
65.步骤431，针对每一服务发现响应，根据所述服务发现响应中携带的节点状态信息对所述服务发现响应中携带的节点性能信息进行加权，得到所述服务发现响应对应的其他节点的权值。
66.服务发现响应中携带有节点状态信息和节点性能信息。加权算法可与组网时go选择的加权算法一致。
67.步骤432，根据各其他节点的权值在各其他节点中选择出适合接入的上一跳节点。
68.具体地，可以选择权值最优的其他节点作为适合接入的上一跳节点。
69.步骤260，如果当前节点选择出适合接入的上一跳节点，则当前节点接入所述适合接入的上一跳节点，并开始广播当前节点信息，以便其他节点能够根据所述当前节点信息请求接入当前节点。
70.当前节点可以以lc(legacy client，旧版用户端)的方式接入适合接入的上一跳节点。
71.由于此时当前节点依然保持与当前节点的下一级节点的网络连接，因此，当前节点的下一级节点能够与适合接入的上一跳节点建立通信连接，当前节点的下级节点无需重新组网，从而可以节约资源。
72.在当前节点接入了适合接入的上一跳节点之后，当前节点可以对接收到的来自其他节点的设备发现请求和服务发现请求进行响应。
73.图6是根据一示例性实施例示出的图2实施例中步骤250之后步骤的流程图。请参见图6所示，在当前节点重新开始执行对上一跳节点的选择流程之后，还可以包括以下步骤：
74.步骤270，如果当前节点对上一跳节点的选择流程的执行满足预定条件且当前节点未选择出适合接入的上一跳节点，则当前节点断开与下一级节点的网络连接，并重新进行多跳组网。
75.在本技术的一个实施例中，所述预定条件为对上一跳节点的选择流程执行达到预定次数或者对上一跳节点的选择流程的执行时长超过时间窗。
76.也就是说，如果对上一跳节点的选择流程执行达到预定次数或者对上一跳节点的选择流程的执行时长超过时间窗，对当前节点的下级设备重新开始进行多跳组网。
77.在本技术的一个实施例中，所述当前节点断开与下一级节点的网络连接，包括：当前节点删除所建立的wifi直连组，以断开与下一级节点的网络连接。
78.当前节点删除所建立的wifi direct组，并在重新接入某个上一跳节点时，重新建立wifi direct组。
79.下面，结合图7进一步介绍本技术实施例的方案。图7是根据一示例性实施例示出
的整体流程示意图。请参见图7所示，具体流程如下：首先，在终端成功接入近域组网之后，终端周期性测量上一跳go节点的wifi信号，当检测到信号断开时，终端不删除所建立的wifi direct组，停止广播信标帧(beacon)，并重选上一跳go节点；然后，扫描所有信道，并发送probe request(设备发现请求)进行设备发现，并判断是否接收到probe reponse(设备发现响应)或者信标帧，若未接收到probe reponse或者信标帧，会重新执行扫描所有信道，发送probe request进行设备发现的步骤；如果接收到probe reponse或者信标帧，则进行服务发现，发送sd query，并接收sd response；然后，基于sd response携带的go状态信息对sd response携带的go性能进行加权；接着，基于加权得到的权值判断是否找到适合接入的go节点，如果是，则建组，标记自身为go节点，以lc方式接入所选go节点，并广播信标帧，还可以响应设备发现请求或服务发现请求；如果未找到适合接入的go节点，则判断当前时间是否在时间窗内，如果是，则重新执行扫描所有信道，发送probe request进行设备发现的步骤；如果当前时间不在时间窗内，则删除所建立的wifi direct组，重新开始组网。
80.综上所述，本技术实施例提出了一种近域多跳组网方案，节点在所连接的上一跳节点断开网络退出组网后，保持与自身下一跳节点的组网，并进行上一跳节点重选，能够避免整条链路上所有终端重新组网造成的终端资源浪费。
81.根据本技术的第二方面，本技术还提供了一种近域多跳组网装置，该装置可以位于近域网络的节点中。以下是本技术的装置实施例。
82.图8是根据一示例性实施例示出的一种近域多跳组网装置的框图。如图8所示，近域多跳组网装置800包括：
83.停止和保持模块810，用于如果当前节点检测到上一跳节点断开网络，则当前节点停止广播当前节点信息，并保持与当前节点的下一级节点的网络连接；
84.选择模块820，用于当前节点重新开始执行对上一跳节点的选择流程；
85.接入和广播模块830，用于如果当前节点选择出适合接入的上一跳节点，则当前节点接入所述适合接入的上一跳节点，并开始广播当前节点信息，以便其他节点能够根据所述当前节点信息请求接入当前节点。
86.根据本技术的另一方面，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
87.所属技术领域的技术人员能够理解，本技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本技术的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
88.图9示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
89.需要说明的是，图9示出的电子设备的计算机系统900仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
90.如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(central processing unit，cpu)901，其可以根据存储在只读存储器(read-only memory，rom)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(random access memory，ram)903中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在ram 903中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu 901、rom 902以及ram 903通过总线904彼此相连。输入/输出(input/output，i/o)接口905也连接至总线904。
91.以下部件连接至i/o接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(cathode ray tube，crt)、液晶显示器(liquid crystal display，lcd)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如lan(local area network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至i/o接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
92.特别地，根据本技术的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本技术的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)901执行时，执行本技术的系统中限定的各种功能。
93.需要说明的是，本技术实施例所示的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或者是上述两者的任意组合。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、或半导体的系统、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可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compact disc read-only memory，cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本技术中，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系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本技术中，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系统、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、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
94.附图中的流程图和框图，图示了按照本技术各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
95.描述于本技术实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬
件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
96.作为一方面，本技术还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
97.应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本技术的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
98.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本技术实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本技术实施方式的方法。
99.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
100.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。