[發(fā)明專利]一種低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信方法

在審

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• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN105357630A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃祖好;方樺;盧仲宇
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東瑞德智能科技股份有限公司
• 主分類號: H04W4/00
• 分類號: H04W4/00;H04W48/16
• 代理公司: 廣州廣信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44261
• 代理人: 張文雄

1.一種低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信方法，其特征在于包括以下步驟：

1)采用1G以下無線頻段模塊構(gòu)成的低速無線網(wǎng)絡(luò)，在低速無線網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置網(wǎng)關(guān)單元(1)、由若干個設(shè)備(4)組成的設(shè)備節(jié)點單元(2)和中繼器(3)，所述網(wǎng)關(guān)單元(1)與子節(jié)點單元(2)之間通過網(wǎng)關(guān)與設(shè)備連接，以進行數(shù)據(jù)交換；

2)劃分通信時間段，將低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信將通信時間段劃分為信標幀時間段、固定時間段、中繼器時間段和競爭時間段；

3)通過網(wǎng)關(guān)及設(shè)備組網(wǎng)

3-1)網(wǎng)關(guān)在公共信道發(fā)出組網(wǎng)信息；

3-2)需要組網(wǎng)的設(shè)備收到組網(wǎng)信息之后，把設(shè)備的物理地址發(fā)給網(wǎng)關(guān)；

3-3)網(wǎng)關(guān)收到設(shè)備反饋的物理地址之后通過手工確認的方式接受設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)；

3-4)網(wǎng)關(guān)給設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)地址并且通知設(shè)備跳轉(zhuǎn)到工作信道；

3-5)在工作信道，設(shè)備給網(wǎng)關(guān)發(fā)送設(shè)備申報信息；

3-6)網(wǎng)關(guān)接收完設(shè)備申報信息后保存下來并且給設(shè)備確認，組網(wǎng)過程完成；

4)網(wǎng)關(guān)與設(shè)備間通信，組網(wǎng)完成之后，進行正常的數(shù)據(jù)傳輸；網(wǎng)關(guān)在進行數(shù)據(jù)傳輸之前先判斷是否廣播數(shù)據(jù)，如果是廣播數(shù)據(jù)則使用固定時間段，第一個分時間段留給網(wǎng)關(guān)使用，其余的時間段則按照網(wǎng)關(guān)分配ID的先后順序分配給設(shè)備使用；如果不是廣播數(shù)據(jù)，而是單個設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)幀，則在設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)之前，該設(shè)備先對無線網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)聽，查看是否有其他設(shè)備正在傳輸數(shù)據(jù)；若傳輸正在進行，該設(shè)備等待一段設(shè)定的時間，然后再監(jiān)聽；若沒有其他設(shè)備在使用傳輸介質(zhì)，該設(shè)備就開始傳輸一個完整的幀；為了避免一個設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的同時，另一個設(shè)備也開始傳輸數(shù)據(jù)，造成沖突以致數(shù)據(jù)丟失，接收設(shè)備檢測所收到的分組的循環(huán)冗余校驗碼，如果正確，則向發(fā)送設(shè)備傳輸一個確認信息，以指示沒有沖突發(fā)生，否則發(fā)送設(shè)備將重復(fù)上述過程直到數(shù)據(jù)發(fā)送成功，或者重傳規(guī)定的次數(shù)；

5)設(shè)備重新上電入網(wǎng)

5-1)網(wǎng)關(guān)每隔一定時間跳到公共信道發(fā)出信息看是否有設(shè)備需要入網(wǎng)；

5-2)需要入網(wǎng)的設(shè)備在公共信道收到網(wǎng)關(guān)的信息后把自己的物理地址發(fā)送給網(wǎng)關(guān)；

5-3)網(wǎng)關(guān)收到設(shè)備物理地址之后查看原來是否有設(shè)備的記錄，如果有則把原來的網(wǎng)絡(luò)地址分配給設(shè)備，如果沒有則給它分配新的網(wǎng)絡(luò)地址，并且通知設(shè)備跳轉(zhuǎn)到工作信道；

5-4)如果是新入網(wǎng)的設(shè)備則需要把設(shè)備信息向網(wǎng)關(guān)申報，否則直接進行正常工作，至此入網(wǎng)完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信方法，其特征在于：所述信標幀時間段，是指信標幀由網(wǎng)關(guān)發(fā)出，它主要用在需要使用固定時間段和中繼器時間段前面，作為這兩個時間段的開始時間，并且規(guī)定了規(guī)定時間段或者中繼器時間段的時長。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信方法，其特征在于：所述固定時間段，是指在信標幀之后，由網(wǎng)關(guān)根據(jù)設(shè)備的數(shù)量而由多個相同時長的分時間組成的固定時間，每臺設(shè)備根據(jù)在網(wǎng)關(guān)注冊的先后順序各占用一個分時間，用于在組網(wǎng)、廣播、網(wǎng)關(guān)重新上電時設(shè)備向網(wǎng)關(guān)發(fā)送反饋信息時使用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信方法，其特征在于：所述中繼器時間段，是指在有固定時間段的時候，它在固定時間段之后，否則在信標幀之后，由信標幀根據(jù)需要用到中繼器的數(shù)量規(guī)定其時長，用于在有些設(shè)備由于離網(wǎng)關(guān)距離較遠需要通過中繼器幫助傳送信息時使用。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信方法，其特征在于：所述競爭時間段，是在信標幀時間段、固定時間段、中繼器時間段三個時間段之外的時間段，主要是平時的網(wǎng)關(guān)跟普通設(shè)備之間通信時使用。

6.如權(quán)利要求1中的一種低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信方法，其特征在于：網(wǎng)關(guān)單元1通過中繼器與設(shè)備進行通信連接，

1)中繼器上電之后先按普通設(shè)備的流程進行組網(wǎng)；

2)距離較遠的設(shè)備如果幾次發(fā)出信息之后收不到網(wǎng)關(guān)的回應(yīng)則在數(shù)據(jù)幀中把需要使用中繼器的信息加到數(shù)據(jù)幀中發(fā)送給中繼器；

3)中繼器收到設(shè)備信息之后把它轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)關(guān)；

4)網(wǎng)關(guān)根據(jù)中繼器及設(shè)備的信息把它們綁定起來并給設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)地址，其中一個中繼器只能對應(yīng)一臺設(shè)備，所以中繼器要設(shè)置在網(wǎng)關(guān)跟設(shè)備通信連接之間；

5)需要使用中繼器的設(shè)備在組網(wǎng)完成后跟網(wǎng)關(guān)通信只能在中繼器時間段通信。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低速無線網(wǎng)絡(luò)的通信方法，其特征在于：所述設(shè)備等待一段設(shè)定的時間，由如下表達式確定等待時間長度Backoff：

Backoff＝2RetryCount×Random(1～MaxRetryCount)，式中RetryCount表式當(dāng)前重傳的次數(shù)，MaxRetryCount規(guī)定最多重傳的次數(shù)，Random為隨機數(shù)產(chǎn)生函數(shù)，每次產(chǎn)生一個1到MaxRetryCount的整數(shù)。