无线自组网全网频点定时切换方法、装置和计算机设备与流程

1.本技术涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种无线自组网全网频点定时切换方法、装置和计算机设备。


背景技术：

2.无线自组网是一种分布式的无线分组自治网络，无固定基础设施，节点地位对等，可自由移动，具有组网灵活、多跳中继、抗毁自愈等特点，能适用于在无公共网络覆盖的区域进行无线自组网的需求，实施通信保障、环境监测、障碍清除等多种任务。在无线自组网通信系统中，网络拓扑呈现网状结构，各个节点既是终端节点又可以同时充当中继节点，直达链路可直接通信。同时无线自组网节点间又受距离、干扰、多径等影响导致链路质量等级存在差异。目前无线自组网自动选频让网络中所有节点统一切换到新的频点，往往有两种办法一种是直接全网广播定时切换频点、另一种是使用双信道通信利用另一信道全网广播定时切换频点，后者对无线通信设备硬件要求更高，但两者本质上都需要对全网进行信息广播，要求全网节点定时切换频点。
3.这两种办法具有共同的缺点，就是在进行全网广播要求定时切换频点时，无线链路节点本身信号容易被干扰，链路节点多跳通信并不稳定，可能导致当前网络中难以实现全网接到广播消息；再者，无线自组网本身由分布式节点自组织而成，中间节点提前切换到其它频点，或将使得链路远端节点进入失联失控状态，从而导致全网统一切换频点任务失败，并让之前处在同一通信网络中的节点设备在切换频点失败之后分裂到不同的通信网中，这种麻烦情况应该极力避免。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种无线自组网全网频点定时切换方法、装置和计算机设备。
5.一种无线自组网全网频点定时切换方法，所述方法包括：
6.获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；所述初始化后的网络参数包括网络测试时间、定时广播消息时间间隔、最大有效间隔、全网切频成功率指标以及可接受全网切频最长时长；
7.在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在所述网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；
8.根据所述有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当所述通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长；
9.若所述全网切频时长不大于所述可接受全网切频最长时长，则根据所述全网切频
时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据所述切频延时时间差进行全网定时切频。
10.在其中一个实施例中，还包括：根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数为：
11.n＝cell(log
(1-p)
(1-e))
12.其中，n为达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，cell(
·
)为天花板函数，p为通信成功率，e为全网切频成功率指标。
13.在其中一个实施例中，还包括：根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长为：
14.time＝n*time_gap+time_max_rtt
15.其中，time为全网切频时长，time_gap为定时广播消息时间间隔，time_max_rtt为最大有效间隔。
16.在其中一个实施例中，还包括：根节点在所述全网切频时长内以所述定时广播消息时间间隔更新并广播定时切频消息和有记录广播消息次数偏移量；所述定时切频消息包括切频延时时间差；每广播一次消息，所述有记录广播消息次数偏移量数值加1。
17.在其中一个实施例中，还包括：其他节点接收所述定时切频消息，从所述定时切频消息中获取当前的切频延时时间差；设定其他节点在经所述切频延时时间差后执行切频，若所述切频延时时间差已设定，则选用更近时间点进行切频。
18.在其中一个实施例中，还包括：根据所述全网切频时长、定时广播消息时间间隔和根节点广播次数计算得到切频延时时间差为：
19.delay＝time
–
times_offset*time_gap
20.其中，delay为切频延时时间差，time为全网切频时长，times_offset为有记录广播消息次数偏移量，time_gap为定时广播消息时间间隔。
21.在其中一个实施例中，还包括：根节点在所述网络测试时间内根据所述广播消息时间间隔广播通信测试消息，得到发起时间戳；所述广播通信测试消息包括递增消息序号；收到所述通信测试消息的其他节点将接收到的所述递增消息序号回复至所述根节点，得到回复消息时间戳；根据在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内的发起时间戳和回复消息时间戳，得到有往返通信的根节点和其他节点之间的往返时延；查找所述往返时延小于所述最大有效间隔的通信记录，得到有效通信记录。
22.在其中一个实施例中，还包括：当所述通信成功率没有达到预设阈值时，不进行切频任务。
23.一种无线自组网全网频点定时切换装置，所述装置包括：
24.参数获取模块，用于获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；所述初始化后的网络参数包括网络测试时间、定时广播消息时间间隔、最大有效间隔、全网切频成功率指标以及可接受全网切频最长时长；
25.网络测试模块，用于在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在所述网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；
26.全网切频时长获取模块，用于根据所述有效通信记录统计最低有效通信次数，计
算得到通信成功率，当所述通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长；
27.全网定时切频模块，用于若所述全网切频时长不大于所述可接受全网切频最长时长，则根据所述全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据所述切频延时时间差进行全网定时切频。
28.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
29.获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；所述初始化后的网络参数包括网络测试时间、定时广播消息时间间隔、最大有效间隔、全网切频成功率指标以及可接受全网切频最长时长；
30.在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在所述网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；
31.根据所述有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当所述通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长；
32.若所述全网切频时长不大于所述可接受全网切频最长时长，则根据所述全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据所述切频延时时间差进行全网定时切频。
33.一种计算机可读存储介质，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以下步骤：
34.获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；所述初始化后的网络参数包括网络测试时间、定时广播消息时间间隔、最大有效间隔、全网切频成功率指标以及可接受全网切频最长时长；
35.在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在所述网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；
36.根据所述有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当所述通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长；
37.若所述全网切频时长不大于所述可接受全网切频最长时长，则根据所述全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据所述切频延时时间差进行全网定时切频。
38.上述无线自组网全网频点定时切换方法、装置和计算机设备，通过获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在网络测试时间和最大有效间隔时间段内有往返通
信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；根据有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，得到全网切频时长；若全网切频时长不大于可接受全网切频最长时长，则根据全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据切频延时时间差进行全网定时切频。本发明实施例，以可接受的时间代价，提高全网频点切换成功率。
附图说明
39.图1为一个实施例中无线自组网全网频点定时切换方法的应用场景图；
40.图2为一个实施例中无线自组网全网频点定时切换装置的结构框图；
41.图3为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
42.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
43.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种无线自组网全网频点定时切换方法，包括以下步骤：
44.步骤102，获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数。
45.无线自组网的根节点即控制节点，由于靠近网络中心位置时完成全网切频会略快，在网络中心位置就近选择根节点，且网络节点移动变化快，业务重要时刻，一般不进行切频任务，也不进行根节点的选择。
46.初始化网络参数：选取网络测试时间t、定时广播消息时间间隔time_gap、往返时延rtt(发送方发送数据开始到收到接收方确认消息总共经历的时延)最大有效间隔time_max_rtt、全网切频成功率指标e、可接受全网切频最长时长bound。由于无线自组网的无线不稳定和拓扑结构复杂等特殊性，这些参数需要技术人员平时对网络运行情况有一定的测试评估和经验了解，否则可能需要数次使用本方法进行参数调整以了解整体网络运行情况才能比较好的选择到合适的参数设置。大多数情况下t选2500毫秒、time_gap选25毫秒、time_max_rtt选200毫秒、e选0.999999、bound选3000毫秒是合适的。
47.步骤104，在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在网络测试时间和最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录。
48.检查全网拓扑完整性，若拓扑不完整，则表明链路有不可达，此时不执行频率切换，，避免高可能的失败，当无线自组网的全网拓扑完整时，建立网络测试记录，发起通信测试，以获取在网络测试时间和最大有效间隔时间段内的有效通信记录。有效通信记录是指rtt不长于time_max_rtt的通信记录，若rtt长于time_max_rtt则视为通信无效，根节点未接到其他节点回复的也是通信无效。
49.步骤106，根据有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当通
信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，得到全网切频时长。
50.根据通信有效记录对各节点有效通信次数进行统计，提取最低有效通信次数，根据最低有效通信次数和根节点消息发起总次数计算通信成功率p，根节点消息发起总次数是指在s0到s0+t+time_max_rtt时间内的通信测试中，根节点广播通信测试消息的次数，s0是根节点首次广播通信测试消息时的发起时间戳。在获取通信成功率后，根据全网切频成功率指标计算根节点广播次数，从而根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，计算全网切频时长。
51.步骤108，若全网切频时长不大于可接受全网切频最长时长，则根据全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据切频延时时间差进行全网定时切频。
52.全网切频时长不大于可接受全网切频最长时长，则表明当前的全网切频时长是可接受的时间代价，本发明提出的全网频点切换时机评估算法，能够以可接受的时间代价，提高全网频点切换成功率。本发明方法无需进行全网时间同步，切频的目标时间以切频延时时间差进行说明，获取切频延时时间差后时，就获取了切频的目标时间。
53.上述无线自组网全网频点定时切换方法中，通过获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在网络测试时间和最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；根据有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，得到全网切频时长；若全网切频时长不大于可接受全网切频最长时长，则根据全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据切频延时时间差进行全网定时切频。本发明实施例，以可接受的时间代价，提高全网频点切换成功率。
54.在一个实施例中，根据当前的通信成功率计算达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数包括：根据当前的通信成功率计算达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数为：
55.n＝cell(log
(1-p)
(1-e))
56.其中，n为达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，cell(
·
)为天花板函数，p为通信成功率，e为全网切频成功率指标。
57.在一个实施例中，根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，得到全网切频时长包括：根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，得到全网切频时长为：
58.time＝n*time_gap+time_max_rtt
59.其中，time为全网切频时长，time_gap为定时广播消息时间间隔，time_max_rtt为最大有效间隔。
60.在一个实施例中，在根据全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差之前，还包括：根节点在全网切频时长内以定时广播消息
时间间隔更新并广播定时切频消息和有记录广播消息次数偏移量；定时切频消息包括切频延时时间差；每广播一次消息，有记录广播消息次数偏移量数值加1。
61.在一个实施例中，根据切频延时时间差进行全网定时切频包括：其他节点接收定时切频消息，从定时切频消息中获取当前的切频延时时间差；设定其他节点在经切频延时时间差后执行切频，若切频延时时间差已设定，则选用更近时间点进行切频。
62.在一个实施例中，根据全网切频时长、定时广播消息时间间隔和根节点广播次数计算得到切频延时时间差包括：根据全网切频时长、定时广播消息时间间隔和根节点广播次数计算得到切频延时时间差为：
63.delay＝time
–
times_offset*time_gap
64.其中，delay为切频延时时间差，time为全网切频时长，times_offset为有记录广播消息次数偏移量，time_gap为定时广播消息时间间隔。
65.在一个实施例中，获取在网络测试时间和最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录包括：根节点在网络测试时间内根据广播消息时间间隔广播通信测试消息，得到发起时间戳；广播通信测试消息包括递增消息序号；收到通信测试消息的其他节点将接收到的递增消息序号回复至根节点，得到回复消息时间戳；根据在网络测试时间和最大有效间隔时间段内的发起时间戳和回复消息时间戳，得到有往返通信的根节点和其他节点之间的往返时延；查找往返时延小于最大有效间隔的通信记录，得到有效通信记录。
66.在一个实施例中，方法还包括：当通信成功率没有达到预设阈值时，不进行切频任务。
67.在一个具体实施例中，无线自组网使用udp进行通信，在通信过程中消息都带有发送者节点编号信息，以方便获取通信地址。频点定时切换的具体步骤包括：
68.s1、首先在网络节点移动变化缓慢，业务非重要时刻就近选择选定根节点，初始化算法参数：t选2500毫秒、time_gap选25毫秒、time_max_rtt选200毫秒、e选0.999999、bound选3000毫秒。
69.s2、根节点从s0时间戳开始，连续t时间内，定时time_gap广播通信测试消息，通信测试消息带递增消息序号，并依全网拓扑建立网络测试记录，记录全网节点关于此序号广播消息发起时间戳。
70.s3、收到通信测试消息的节点立即将接收到的消息序号回复根节点。
71.s4、记录有效通信。
72.根节点从s0时间戳开始，将t+time_max_rtt时间段内各节点返回的消息序号对应的回复消息时间戳与发起时间戳相差计算rtt，并记录到网络测试记录中。
73.s5、统计提取最低通信成功率p。
74.在s0到s0+t+time_max_rtt时间内的通信测试中，根据有效通信记录对各节点有效通信次数进行统计，提取最低通信有效次数，计算对应的通信成功率p。
75.本实施例中，p＝12％＝0.12。
76.s6、评估全网切频时间点为time时长后。
77.设置阈值为0，此时，p＝0.12，切换时间视可被接受，e＝0.99999，根据p和e计算得到n＝109，n是经计算得到的根节点广播次数，需要广播n次才能达到预期，但在实际广播
时，因考虑了通信往返链路时间，会多广播time_max_rt t时间，time＝109*25+200＝2925毫秒，2925毫秒《3000毫秒，可以接受，预计成功率高于0.999999。全网切频时间评估到2925毫秒后。
78.s7、根节点连续time时间内，以定时间隔time_gap更新并广播切频时间差。
79.根节点连续time时间内，以定时间隔time_gap广播定时切频消息，定时广播有记录广播消息次数偏移量times_offset，times_offset从1开始递增，每广播一次消息times_offset增1，广播定时切频消息中携带切频延时时间差delay，delay最小为0，在多广播的time_max_rtt时间里，相应受控节点接到消息，立即切频，不再延时之后再切频，此时delay为0。
80.开启定时广播，更新并广播delay，在第一次广播时delay1＝2900，在第二次广播时delay2＝2875，在多广播的time_max_rtt时间里进行第m次广播，在第m次广播时，delaym＝0。
81.s8、其他节点接到定时切频消息后，根据时间差进行定时切频。
82.其它节点接到切频消息时，根据当前节点设备时间戳和切频延时时间差，设定切频时间点，到切频时间点时进行切频，其它节点设置切频时间点后，反馈根节点当前节点已接到定时切频消息，以反馈切频进度信息，方便维护。根节点在收到所有与自身直接相连的子节点的反馈后，进行切频。
83.应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
84.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种无线自组网全网频点定时切换装置，包括：参数获取模块202、网络测试模块204、全网切频时长获取模块206和全网定时切频模块208，其中：
85.参数获取模块202，用于获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；初始化后的网络参数包括网络测试时间、定时广播消息时间间隔、最大有效间隔、全网切频成功率指标以及可接受全网切频最长时长；
86.网络测试模块204，用于在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在网络测试时间和最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；
87.全网切频时长获取模块206，用于根据有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，得到全网切频时长；
88.全网定时切频模块208，用于若全网切频时长不大于可接受全网切频最长时长，则根据全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据切频延时时间差进行全网定时切频。
89.在其中一个实施例中，还用于根据当前的通信成功率计算达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数为：
90.n＝cell(log
(1-p)
(1-e))
91.其中，n为达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，cell(
·
)为天花板函数，p为通信成功率，e为全网切频成功率指标。
92.在其中一个实施例中，还用于根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，得到全网切频时长为：
93.time＝n*time_gap+time_max_rtt
94.其中，time为全网切频时长，time_gap为定时广播消息时间间隔，time_max_rtt为最大有效间隔。
95.在其中一个实施例中，还用于根节点在全网切频时长内以定时广播消息时间间隔更新并广播定时切频消息和有记录广播消息次数偏移量；定时切频消息包括切频延时时间差；每广播一次消息，有记录广播消息次数偏移量数值加1。
96.在其中一个实施例中，还用于其他节点接收定时切频消息，从定时切频消息中获取当前的切频延时时间差；设定其他节点在经切频延时时间差后执行切频，若切频延时时间差已设定，则选用更近时间点进行切频。
97.在其中一个实施例中，还用于根据全网切频时长、定时广播消息时间间隔和根节点广播次数计算得到切频延时时间差为：
98.delay＝time
–
times_offset*time_gap
99.其中，delay为切频延时时间差，time为全网切频时长，times_offset为有记录广播消息次数偏移量，time_gap为定时广播消息时间间隔。
100.在其中一个实施例中，还用于根节点在网络测试时间内根据广播消息时间间隔广播通信测试消息，得到发起时间戳；广播通信测试消息包括递增消息序号；收到通信测试消息的其他节点将接收到的递增消息序号回复至根节点，得到回复消息时间戳；根据在网络测试时间和最大有效间隔时间段内的发起时间戳和回复消息时间戳，得到有往返通信的根节点和其他节点之间的往返时延；查找往返时延小于最大有效间隔的通信记录，得到有效通信记录。
101.在其中一个实施例中，还用于当通信成功率没有达到预设阈值时，不进行切频任务。
102.关于无线自组网全网频点定时切换装置的具体限定可以参见上文中对于无线自组网全网频点定时切换方法的限定，在此不再赘述。上述无线自组网全网频点定时切换装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
103.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算
机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种无线自组网全网频点定时切换方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
104.本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
105.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述实施例中方法的步骤。
106.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中方法的步骤。
107.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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
108.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
109.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种无线自组网全网频点定时切换方法，其特征在于，所述方法包括：获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；所述初始化后的网络参数包括网络测试时间、定时广播消息时间间隔、最大有效间隔、全网切频成功率指标以及可接受全网切频最长时长；在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在所述网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；根据所述有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当所述通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长；若所述全网切频时长不大于所述可接受全网切频最长时长，则根据所述全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据所述切频延时时间差进行全网定时切频。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数包括：根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数为：n＝cell(log
(1-p)
(1-e))其中，n为达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，cell(
·
)为天花板函数，p为通信成功率，e为全网切频成功率指标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长包括：根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长为：time＝n*time_gap+time_max_rtt其中，time为全网切频时长，time_gap为定时广播消息时间间隔，time_max_rtt为最大有效间隔。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差之前，还包括：根节点在所述全网切频时长内以所述定时广播消息时间间隔更新并广播定时切频消息和有记录广播消息次数偏移量；所述定时切频消息包括切频延时时间差；每广播一次消息，所述有记录广播消息次数偏移量数值加1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述切频延时时间差进行全网定时切频包括：其他节点接收所述定时切频消息，从所述定时切频消息中获取当前的切频延时时间差；设定其他节点在经所述切频延时时间差后执行切频，若所述切频延时时间差已设定，则选用更近时间点进行切频。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述全网切频时长、定时广播消息时
间间隔和根节点广播次数计算得到切频延时时间差包括：根据所述全网切频时长、定时广播消息时间间隔和根节点广播次数计算得到切频延时时间差为：delay＝time
–
times_offset*time_gap其中，delay为切频延时时间差，time为全网切频时长，times_offset为有记录广播消息次数偏移量，time_gap为定时广播消息时间间隔。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录包括：根节点在所述网络测试时间内根据所述广播消息时间间隔广播通信测试消息，得到发起时间戳；所述广播通信测试消息包括递增消息序号；收到所述通信测试消息的其他节点将接收到的所述递增消息序号回复至所述根节点，得到回复消息时间戳；根据在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内的发起时间戳和回复消息时间戳，得到有往返通信的根节点和其他节点之间的往返时延；查找所述往返时延小于所述最大有效间隔的通信记录，得到有效通信记录。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述通信成功率没有达到预设阈值时，不进行切频任务。9.一种无线自组网全网频点定时切换装置，其特征在于，所述装置包括：参数获取模块，用于获取无线自组网的根节点和初始化后的网络参数；所述初始化后的网络参数包括网络测试时间、定时广播消息时间间隔、最大有效间隔、全网切频成功率指标以及可接受全网切频最长时长；网络测试模块，用于在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点在所述网络测试时间内向其他节点发起通信测试，获取在所述网络测试时间和所述最大有效间隔时间段内有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；全网切频时长获取模块，用于根据所述有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当所述通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到所述全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据所述根节点广播次数、所述定时广播消息时间间隔和所述最大有效间隔，得到全网切频时长；全网定时切频模块，用于若所述全网切频时长不大于所述可接受全网切频最长时长，则根据所述全网切频时长、定时广播消息时间间隔和当前根节点广播次数计算得到切频延时时间差，根据所述切频延时时间差进行全网定时切频。10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种无线自组网全网频点定时切换方法、装置和计算机设备。所述方法包括：在无线自组网的全网拓扑完整时，根节点发起通信测试，获取有往返通信的根节点和其他节点之间的有效通信记录；根据有效通信记录统计最低有效通信次数，计算得到通信成功率，当通信成功率达到预设阈值时，根据当前的通信成功率计算达到全网切频成功率指标所需的根节点广播次数，根据根节点广播次数、定时广播消息时间间隔和最大有效间隔，得到全网切频时长；若全网切频时长小于可接受全网切频最长时长，则根据全网切频时长进行全网定时切频。采用本方法能够以可接受的时间代价，提高全网频点切换成功率。率。率。


技术研发人员：何义武 宋广林 胥彬 李岳龙 李斌
受保护的技术使用者：湖南智领通信科技有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/7