[發明專利]一種LPWAN物聯網的組播實現方法

有效

• 申請號: 201711393610.2
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108307355B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 周宇翔
• 申請（專利權）人: 中興克拉科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W4/08;H04W12/04;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種LPWAN物聯網的組播實現方法，包括LoRa終端、多個LoRa基站、網絡服務器、組播應用；

所述LoRa終端用于接收組播信息；

所述LoRa基站用于將組播幀傳送到本基站覆蓋范圍的所有LoRa終端；

所述網絡服務器用于分配組播地址，維護組播群路由；

所述組播應用用于負責多個組播群的建立和維護；

其特征在于，所述組播應用配置一個組播根密鑰MulticastKey，所述LoRa終端燒入所述組播根密鑰MulticastKey，對于每個組播群，所述組播應用為其生成一個32位隨機數MulticastGroupRand，再根據組播根密鑰MulticastKey和MulticastGroupRand按照組播認證密鑰計算方法生成組播群的組播認證密鑰MulticastGroupAuthKey和組播加密密鑰MulticastGroupSecKey；

所述組播認證密鑰計算方法如下：

MulticastGroupAuthKey = aes128_encrypt(MulticastKey, 0x01 |MulticastGroupRand | NetID | pad₁₆)

MulticastGroupSecKey = aes128_encrypt(MulticastKey, 0x02 |MulticastGroupRand | NetID | pad₁₆)

MulticastGroupAuthKey用于數據幀的校驗，MulticastGroupSecKey用于數據幀的加密；

所述組播應用建立和維護組播群的步驟包括：

第一步，組播應用完成所有應用LoRa終端的開戶工作；

第二步，組播應用建立一個組播群，分配一個組播群標識，產生一個組播群上下文；

第三步，組播應用為組播群產生一個隨機數 MulticastGroupRand，并生成MulticastGroupAuthKey 和 MulticastGroupSecKey，這些信息均保存到組播群上下文中；

第四步，組播應用到網絡服務器中為組播群申請組播資源，同時將MulticastGroupAuthKey傳送給網絡服務器，網絡服務器收到請求后，分配組播資源，如果分配成功，向組播應用返回組播資源信息，包括組播群地址，組播群信道，組播群擴頻碼，組播群尋呼周期等，同時網絡服務器也建立一個組播群上下文，保存組播標識，組播資源信息；

第五步，選擇LoRa終端，加入到組播群中；

第六步，對每個LoRa終端，當終端注冊后，通過單播方式，通知組播資源信息和MulticastGroupRand信息；LoRa終端收到后，利用MulticastKey和MulticastGroupRand本地生成MulticastGroupAuthKey和MulticastGroupSecKey，建立一個組播上下文，將組播資源信息和密鑰保存起來；當完成所有LoRa終端通知后，組播群就完成建立；

為建立組播群路由，所述網絡服務器可以建立多個組播群，為每個組播群建立一個LoRa網關鏈表，鏈表建立方法如下：

第一步：網絡服務器收到組播應用的組播資源請求后，建立一個組播上下文，保存組播群ID，組播群地址，組播群信道，組播群擴頻碼，組播群尋呼周期；

第二步：組播應用對每個加入組播群的LoRa終端發送組播信息通知消息，該消息需要通過網絡服務器發送，網絡服務器發送該消息時，可以得到組播群ID和LoRa終端的地址信息，找到組播群上下文和LoRa終端的終端上下文；

第三步：在LoRa終端上下文中，取出LoRa終端當前連接的LoRa網關標識，更新到組播群上下文的LoRa網關鏈表中；

當組播應用完成組播群的所有LoRa終端的組播信息通知消息，即完成建立該組播群的組播路由。