一种混合组网的数据传输方法和装置与流程

一种混合组网的数据传输方法和装置
1.本申请要求申请日为2020年10月27日，申请号为202011164859.8的中国专利申请的优先权。
技术领域
2.本发明涉及无线组网技术领域，尤其涉及一种混合组网的数据传输方法和装置。


背景技术：

3.电力通信，尤其是电力通信主干网建设已经发展多年，但是由于种种原因，为满足电力营销等复杂业务需求(包括配电网自动化业务)，电力通信接入网缺乏统一的科学规划与网络建设，形成了众多网络技术同时并存的现状，包括230mhz电台、mobitex专网、gprs公网(租用)、cdma公网(租用)以及其它组网技术方案(如数字集群电话与扩频通信等等)。
4.智能电网经历了快速发展，已形成自己的战略框架和发展路线，同时也提出阶段目标。坚强智能电网建设涉及六大应用环节如发电、输电、配电、用电等及支持这些环节的通信平台。
5.而传统的电力通信接入网组网方式通常需要根据不同的应用场景的针对性的组网，在不同通信方式之间界限较为明显，而在极端环境情况如4g，5g运营商信号差，无运营商信号等情况下无法进行组网，难以适应在复杂环境下的数据传输。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种混合组网的数据传输方法和装置，解决了现有的电力通信组网方式无法在多个应用场景下进行自组网，难以适应在复杂环境下的数据传输的技术问题。
7.本发明提供的一种混合组网的数据传输方法，涉及汇集器和通信终端，所述方法包括：
8.接收用户发送的混合组网请求，采用多个所述通信终端和所述汇集器，构建混合组网；
9.当所述混合组网中的第一通信终端获取到待传输数据时，将所述待传输数据转发至信号强度最强且丢包率最低的第二通信终端；
10.判断所述第二通信终端是否与所述汇集器连接；
11.若是，则通过所述第二通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；所述待传输数据具有目标通信终端的通信协议类型；
12.通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据并确定所述目标通信终端的传输路径；
13.通过所述汇集器沿所述传输路径发送所述已转换数据到所述目标通信终端。
14.可选地，所述方法还包括：
15.若所述第二通信终端不与所述汇集器连接，则确定除所述第二通信终端以外信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，通过所述第二通信终端将所述待传
输数据转发至所述第三通信终端；
16.当所述第三通信终端接收到所述待传输数据时，判断所述第三通信终端是否与所述汇集器连接；
17.若是，则通过所述第三通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；
18.若否，则返回确定除所述第二通信终端以外信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，通过所述第二通信终端将所述待传输数据转发至所述第三通信终端的步骤。
19.可选地，所述接收用户发送的混合组网请求，采用多个所述通信终端和所述汇集器，构建混合组网的步骤，包括：
20.响应用户发送的混合组网请求，对多个所述通信终端进行聚类，确定每个所述通信终端的类型；
21.基于所述通信终端的类型，在相同类型的通信终端之间建立通信连接，构建基层组网；
22.建立所述汇集器和多个所述基层组网之间的通信连接，构建混合组网。
23.可选地，所述通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据并确定所述目标通信终端的传输路径的步骤，包括：
24.通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据；
25.获取所述目标通信终端所处的基层组网中的各个通信终端的信号强度和丢包率；
26.通过所述汇集器检测所述信号强度最高且丢包率最低的通信终端是否为中间通信终端；
27.若是，则以所述目标通信终端为目的地，所述中间通信终端为转发点，确定传输路径；
28.若否，则直接将所述已转换数据发送到所述目标通信终端。
29.可选地，所述基层组网还包括无线公网，所述方法还包括：
30.当所述第一通信终端未获取到所述待传输数据时，调整所述第一通信终端为低功耗模式。
31.本发明还提供了一种混合组网的数据传输装置，涉及汇集器和通信终端，所述装置包括：
32.混合组网构建模块，用于接收用户发送的混合组网请求，采用多个所述通信终端和所述汇集器，构建混合组网；
33.第二通信终端发送模块，用于当所述混合组网中的第一通信终端获取到待传输数据时，将所述待传输数据转发至信号强度最强且丢包率最低的第二通信终端；
34.第一判断模块，用于判断所述第二通信终端是否与所述汇集器连接；
35.第一汇集数据传输模块，用于若是，则通过所述第二通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；所述待传输数据具有目标通信终端的通信协议类型；
36.传输路径确定模块，用于通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据并确定所述目标通信终端的传输路径；
37.目标终端发送模块，用于通过所述汇集器沿所述传输路径发送所述已转换数据到
所述目标通信终端。
38.可选地，所述装置还包括：
39.转发模块，用于若所述第二通信终端不与所述汇集器连接，则确定除所述第二通信终端以外信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，通过所述第二通信终端将所述待传输数据转发至所述第三通信终端；
40.第二判断模块，用于当所述第三通信终端接收到所述待传输数据时，判断所述第三通信终端是否与所述汇集器连接；
41.第二汇集数据传输模块，用于若是，则通过所述第三通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；
42.循环模块，用于若否，则返回确定除所述第二通信终端以外信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，通过所述第二通信终端将所述待传输数据转发至所述第三通信终端的步骤。
43.可选地，所述混合组网构建模块包括：
44.类型确定子模块，用于响应用户发送的混合组网请求，对多个所述通信终端进行聚类，确定每个所述通信终端的类型；
45.基层组网构建子模块，用于基于所述通信终端的类型，在相同类型的通信终端之间建立通信连接，构建基层组网；
46.混合组网构建子模块，用于建立所述汇集器和多个所述基层组网之间的通信连接，构建混合组网。
47.可选地，所述传输路径确定模块包括：
48.已转换数据生成子模块，用于通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据；
49.终端参数获取子模块，用于获取所述目标通信终端所处的基层组网中的各个通信终端的信号强度和丢包率；
50.中间通信终端检测子模块，用于通过所述汇集器检测所述信号强度最高且丢包率最低的通信终端是否为中间通信终端；
51.第一传输路径确定子模块，用于若是，则以所述目标通信终端为目的地，所述中间通信终端为转发点，确定传输路径；
52.第二传输路径确定子模块，用于若否，则直接将所述已转换数据发送到所述目标通信终端。
53.可选地，所述基层组网还包括无线公网，所述装置还包括：
54.低功耗调整模块，用于当所述第一通信终端未获取到所述待传输数据时，调整所述第一通信终端为低功耗模式。
55.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
56.基于混合组网请求，采用通信终端和汇集器构建混合组网；若是第一通信终端获取到待传输数据时，基于与之连接的通信终端的信号强度和丢包率将待传输数据发送到第二通信终端；若是第二通信终端与汇集器直接连接，则直接发送待传输数据到汇集器，在汇集器中基于目标通信终端的通信协议类型对待传输数据进行数据转换以生成已转换数据，并确定传输路径，沿传输路径发送已转换数据到目标通信终端，从而解决了现有的电力通
信组网方式无法在多个应用场景下进行自组网，难以适应在复杂环境下的数据传输的技术问题，有效实现复杂环境下的数据传输和网络覆盖。
附图说明
57.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
58.图1为本发明实施例提供的一种混合组网的数据传输方法的步骤流程图；
59.图2为本发明可选实施例提供的一种混合组网的数据传输方法的步骤流程图；
60.图3为本发明实施例提供的一种混合组网的数据传输方法的拓扑结构图；
61.图4为本发明实施例提供的一种混合组网的数据传输装置的结构框图。
具体实施方式
62.本发明实施例提供了一种混合组网的数据传输方法和装置，用于解决现有的电力通信组网方式无法在多个应用场景下进行自组网，难以适应在复杂环境下的数据传输的技术问题。
63.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
64.请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种混合组网的数据传输方法的步骤流程图。
65.本发明提供的一种混合组网的数据传输方法，涉及汇集器和通信终端，所述方法包括：
66.步骤101，接收用户发送的混合组网请求，采用多个所述通信终端和所述汇集器，构建混合组网；
67.在本发明实施例中，当用户处于极端环境时，如4g、5g运营商信号较差或者无运营商信号的情况下，此时若是用户需要与其他通信终端进行通信，则可以通过接收用户发送的混合组网请求，采用多个通信终端和汇集器，构建混合组网，以组成通信覆盖网，为数据传输和网络覆盖提供实现前提。
68.步骤102，当所述混合组网中的第一通信终端获取到待传输数据时，将所述待传输数据转发至信号强度最强且丢包率最低的第二通信终端；
69.若是混合组网中的第一通信终端获取到待传输数据时，为保证数据的稳定传输，由第一通信终端检测与之连接的多个通信终端的信号强度和丢包率，将待传输数据转发至信号强度最强且丢包率最低的第二通信终端。
70.值得一提的是，第一通信终端可以为混合组网中的任一通信终端，第二通信终端为与第一通信终端连接的，信号强度最强且丢包率最低的通信终端。
71.步骤103，判断所述第二通信终端是否与所述汇集器连接；
72.步骤104，若是，则通过所述第二通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；
73.在具体实现中，混合组网中的第二通信终端可能会有多个，在第一通信终端发送待传输数据到第二通信终端后可能无法直接发送到汇集器，也就是说，待传输数据在第二通信终端之间的转发可能会出现多次，第二通信终端可能与汇集器并不是直接连接。
74.在本发明实施例张红，若第二通信终端与汇集器连接，则可以直接通过第二通信终端发送待传输数据到汇集器，以便于汇集器对待传输数据进行进一步的转发。
75.其中，所述待传输数据具有目标通信终端的通信协议类型。
76.步骤105，通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据并确定所述目标通信终端的传输路径；
77.在本发明实施例中，由于不同组网之间的通信协议并不相同，为实现通信覆盖，此时可以通过汇集器基于目标通信终端的通信协议类型，对待传输数据的通信协议进行协议转换，以生成已转换数据。同时为便于后续混合组网中的目标通信终端的发送，可以在汇集器中确定目标通信终端的传输路径。
78.步骤106，通过所述汇集器沿所述传输路径发送所述已转换数据到所述目标通信终端。
79.在确定了传输路径后，沿所述传输路径发送所述已转换数据到所述目标通信终端，从而实现不同通信协议组网中的第一通信终端与目标通信终端之间的数据交互。
80.在本发明实施例中，基于混合组网请求，采用通信终端和汇集器构建混合组网；若是第一通信终端获取到待传输数据时，基于与之连接的通信终端的信号强度和丢包率将待传输数据发送到第二通信终端；若是第二通信终端与汇集器直接连接，则直接发送待传输数据到汇集器，在汇集器中基于目标通信终端的通信协议类型对待传输数据进行数据转换以生成已转换数据，并确定传输路径，沿传输路径发送已转换数据到目标通信终端，从而解决了现有的电力通信组网方式无法在多个应用场景下进行自组网，难以适应在复杂环境下的数据传输的技术问题，有效实现复杂环境下的数据传输和网络覆盖。
81.请参阅图2，图2为本发明可选实施例提供的一种混合组网的数据传输方法的步骤流程图。
82.本发明提供的一种混合组网的数据传输方法，涉及汇集器和通信终端，所述方法包括：
83.在本发明实施例中，上述步骤101可以替换为以下步骤201
‑
203：
84.步骤201，响应用户发送的混合组网请求，对多个所述通信终端进行聚类，确定每个所述通信终端的类型；
85.在本发明实施例中，由于不同网段和不同协议栈的通信终端之间无法直接通信，而为了能够在一定范围内使用通信终端进行通信，可以响应用户发送的混合组网请求，对多个通信终端进行分类，以确定每个通信终端的类型。
86.可选地，所述通信终端可以由由zigbee，蓝牙，wifi，蜂窝无线通信等通信模块组成，本发明实施例对此不作限制。
87.步骤202，基于所述通信终端的类型，在相同类型的通信终端之间建立通信连接，构建基层组网；
88.在确定通信终端的类型后，基于通信终端的类型将多个通信终端划分为多个类型，将同一类型集合内的通信终端之间建立通信连接，从而得到由同一类型通信终端构建的基层组网。
89.其中，每个通信终端之间都可以进行直接或间接的数据传输。
90.值得一提的是，所述基层组网还包括无线公网。
91.步骤203，建立所述汇集器和多个所述基层组网之间的通信连接，构建混合组网。
92.而在得到基层组网之后，由于不同的基层组网之间无法进行数据交互，此时可以采用汇集器与多个基层组网进行通信连接，得到混合组网。以便于在多个基层组网在数据交互时能够通过汇集器进行数据协议的转换，以达到数据转发的目的。
93.步骤204，当所述混合组网中的第一通信终端获取到待传输数据时，将所述待传输数据转发至信号强度最强且丢包率最低的第二通信终端；
94.步骤205，判断所述第二通信终端是否与所述汇集器连接；
95.步骤206，若是，则通过所述第二通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；所述待传输数据具有目标通信终端的通信协议类型；
96.在本发明实施例中，步骤204
‑
206的具体实现过程与上述步骤102
‑
104类似，在此不再赘述。
97.可选地，为节约传输资源，当所述第一通信终端未获取到所述待传输数据时，调整所述第一通信终端为低功耗模式。还可以为每个所述通信终端设置通信交互时间，在所述通信交互时间内唤醒所述通信终端，在其余时间进入到低功耗模式。
98.在本发明的另一个示例中，所述方法还包括：
99.若所述第二通信终端不与所述汇集器连接，则确定除所述第二通信终端以外信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，通过所述第二通信终端将所述待传输数据转发至所述第三通信终端；
100.当所述第三通信终端接收到所述待传输数据时，判断所述第三通信终端是否与所述汇集器连接；
101.若是，则通过所述第三通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；
102.若否，则返回确定除所述第二通信终端以外信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，通过所述第二通信终端将所述待传输数据转发至所述第三通信终端的步骤。
103.在本发明实施例中，若第二通信终端不与所述汇集器连接，则可以判定第二通信终端与其他通信终端连接，仍是处于该基层组网内。此时可以选定信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，将待传输数据转发至第三通信终端；而当第三通信终端接收到待传输数据后，判断第三通信终端是否与汇集器连接，若是，则直接发送待传输数据到汇集器；若不是则基于第三通信终端连接的通信终端，继续寻找信号最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端执行信号转发。
104.步骤207，通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据并确定所述目标通信终端的传输路径；
105.在本发明实施例中，所述步骤207可以包括以下子步骤：
106.通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成
已转换数据；
107.获取所述目标通信终端所处的基层组网中的各个通信终端的信号强度和丢包率；
108.通过所述汇集器检测所述信号强度最高且丢包率最低的通信终端是否为中间通信终端；
109.若是，则以所述目标通信终端为目的地，所述中间通信终端为转发点，确定传输路径；
110.若否，则直接将所述已转换数据发送到所述目标通信终端。
111.在本发明的一个示例中，汇集器在接收到待传输数据后，基于待传输数据的通信协议类型，对待传输数据进行协议转换，以生成已转换数据；再基于通信协议类型获取目标通信终端所处的基层组网的各个通信终端的信号强度和丢包率；对信号强度最强且丢包率最低的通信终端进行检测，判定其是否是中间通信终端，若是，则以目标通信终端为目的地，以中间通信终端为转发点，确定传输路径为通过中间通信终端转发至目标通信终端。
112.若否，则说明此时通信终端就是目标通信终端，可以直接将所述已转换数据发送到所述目标通信终端。
113.步骤208，通过所述汇集器沿所述传输路径发送所述已转换数据到所述目标通信终端。
114.可选地，本方法可以应用在多种场景下，例如电表、配电自动化、线缆检测或线缆巡检等场景。
115.参见图3，图3示出了本发明实施例中的一种混合组网的数据传输方法的拓扑结构图。
116.混合组网由基层组网以及汇集器d1和d2构成，基层组网包括a无线组网、b无线组网、c无线组网、无线公网和服务器，其中a无线组网中包括了a1、a2、a3、a4
……
an，b无线组网中包括了b1、b2
……
bn，c无线组网中包括了c1、c2
……
cn，服务器与无线公网连接以获取互联网信息，为更为形象地说明本方法，以a无线网络和b无线网络数据交互过程为例：
117.a1和b2数据交互，a1首先判断与之连接的设备的信号强度，将数据发送到相邻的信号强度最强，丢包率最少的a2上，同理a2判断信号强度和丢包率将数据传输给a3，a3再传输给汇集器d1，d1拿到其数据后根据自定义传输协议将传输数据进行转换并分析数据传输路径，如协议中描述为转发到b2的组网网络中，d1将数据进行解析后转发到b网络中的b1，b1再将数据转发给b2，从而实现a网络到b网络的数据交互过程。
118.在本发明实施例中，基于混合组网请求，采用通信终端和汇集器构建混合组网；若是第一通信终端获取到待传输数据时，基于与之连接的通信终端的信号强度和丢包率将待传输数据发送到第二通信终端；若是第二通信终端与汇集器直接连接，则直接发送待传输数据到汇集器，在汇集器中基于目标通信终端的通信协议类型对待传输数据进行数据转换以生成已转换数据，并确定传输路径，沿传输路径发送已转换数据到目标通信终端，从而解决了现有的电力通信组网方式无法在多个应用场景下进行自组网，难以适应在复杂环境下的数据传输的技术问题，有效实现复杂环境下的数据传输和网络覆盖。
119.参见图4，图4示出了本发明实施例的一种混合组网的数据传输装置的结构框图。
120.本发明实施例提供了一种混合组网的数据传输装置，涉及汇集器和通信终端，所述装置包括：
121.混合组网构建模块401，用于接收用户发送的混合组网请求，采用多个所述通信终端和所述汇集器，构建混合组网；
122.第二通信终端发送模块402，用于当所述混合组网中的第一通信终端获取到待传输数据时，将所述待传输数据转发至信号强度最强且丢包率最低的第二通信终端；
123.第一判断模块403，用于判断所述第二通信终端是否与所述汇集器连接；
124.第一汇集数据传输模块404，用于若是，则通过所述第二通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；所述待传输数据具有目标通信终端的通信协议类型；
125.传输路径确定模块405，用于通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据并确定所述目标通信终端的传输路径；
126.目标终端发送模块406，用于通过所述汇集器沿所述传输路径发送所述已转换数据到所述目标通信终端。
127.可选地，所述装置还包括：
128.转发模块，用于若所述第二通信终端不与所述汇集器连接，则确定除所述第二通信终端以外信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，通过所述第二通信终端将所述待传输数据转发至所述第三通信终端；
129.第二判断模块，用于当所述第三通信终端接收到所述待传输数据时，判断所述第三通信终端是否与所述汇集器连接；
130.第二汇集数据传输模块，用于若是，则通过所述第三通信终端发送所述待传输数据到所述汇集器；
131.循环模块，用于若否，则返回确定除所述第二通信终端以外信号强度最强且丢包率最低的通信终端作为第三通信终端，通过所述第二通信终端将所述待传输数据转发至所述第三通信终端的步骤。
132.可选地，所述混合组网构建模块401包括：
133.类型确定子模块，用于响应用户发送的混合组网请求，对多个所述通信终端进行聚类，确定每个所述通信终端的类型；
134.基层组网构建子模块，用于基于所述通信终端的类型，在相同类型的通信终端之间建立通信连接，构建基层组网；
135.混合组网构建子模块，用于建立所述汇集器和多个所述基层组网之间的通信连接，构建混合组网。
136.可选地，所述传输路径确定模块405包括：
137.已转换数据生成子模块，用于通过所述汇集器基于所述通信协议类型，对所述待传输数据进行协议转换，生成已转换数据；
138.终端参数获取子模块，用于获取所述目标通信终端所处的基层组网中的各个通信终端的信号强度和丢包率；
139.中间通信终端检测子模块，用于通过所述汇集器检测所述信号强度最高且丢包率最低的通信终端是否为中间通信终端；
140.第一传输路径确定子模块，用于若是，则以所述目标通信终端为目的地，所述中间通信终端为转发点，确定传输路径；
141.第二传输路径确定子模块，用于若否，则直接将所述已转换数据发送到所述目标
通信终端。
142.可选地，所述基层组网还包括无线公网，所述装置还包括：
143.低功耗调整模块，用于当所述第一通信终端未获取到所述待传输数据时，调整所述第一通信终端为低功耗模式。
144.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
145.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
146.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单元来实现本实施例方案的目的。
147.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
148.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。