[發明專利]一種基于消息類型的LoRa通信方法

在審

• 申請號: 201810216885.7
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108307515A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 陳援非;劉兵;孫迎花;高恒;謝建鋼;王學琨
• 申請（專利權）人: 天津中科智城網絡科技有限公司
• 主分類號: H04W72/08
• 分類號: H04W72/08;H04W72/04;H04W72/10
• 代理公司: 天津津專知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12220
• 代理人: 梁軍

1.一種基于消息類型的LoRa通信方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A，根據終端的業務/消息類型設定業務/消息優先等級，根據信道的能量值/干擾值設定信道的能量/干擾等級；設定業務/消息優先等級與信道的能量/干擾等級的對應關系表；

步驟B，對LoRaWAN協議中的MAC命令進行優化：

步驟B-1，在接入請求Join Request MAC命令中增加消息優先等級域；用于指示終端發送的業務/消息優先等級；

步驟B-2，在同意連接Join Accept MAC命令中增加指示信道狀態域，用于指示每個信道的能量/干擾等級；

步驟B-3，增加信道更新UpdateChState MAC命令，用于更新每個信道的信道狀態；

步驟C，網絡服務器檢測每個信道的能量/干擾等級；

步驟D，終端初始接入時，依照不同優先等級的業務/消息配置不同的接入信道或接入信道組原則，所述終端根據要發送的消息優先等級在對應的信道或信道組上進行初始接入；

步驟E，終端接入后，網絡服務器根據當前信道的能量/干擾等級檢測結果，和/或終端接入請求命令中的消息優先等級和/或消息負載量，為所述終端分配上行信道或信道組；并根據業務/消息優先等級與信道的能量/干擾等級的對應關系表，分配并指示上行信道或信道組中的可用信道；所述終端使用分配的上行可用信道向所述網絡服務器發送上行消息；所述網絡服務器在相應的下行信道上向所述終端發送下行消息，且下行數據速率與最近一次接收到的上行消息的數據速率相同。

2.根據權利要求1所述的基于消息類型的LoRa通信方法，其特征在于，所述步驟B-1中，所述消息優先等級域，占用MAC頭命令中至少兩個預留比特位，分別指示至少4個消息優先等級。

3.根據權利要求1所述的基于消息類型的LoRa通信方法，其特征在于，所述步驟B-2中，所述信道狀態域，占用同意連接Join Accept MAC命令中的至少4個字節的可選域長度，分別指示每個信道上的能量/干擾等級，每個信道都對應多個不同的能量/干擾等級。

4.根據權利要求1所述的基于消息類型的LoRa通信方法，其特征在于，所述步驟B-3中，所述信道更新UpdateChState MAC命令包括信道狀態指示域和消息優先級等級域，其中信道狀態域至少占用4個字節長度，所述消息優先級等級域占用1個字節長度。

5.根據權利要求1所述的基于消息類型的LoRa通信方法，其特征在于，所述步驟E中，當所述網絡服務器接收到的所述終端接入請求Join Request MAC命令中的消息優先等級是較高優先級時，所述網絡服務器分配給所述終端更多的上行信道或更多組的上行信道組，其中所述信道組的索引號在同意連接Join-Accept MAC命令中指示。

6.根據權利要求5所述的基于消息類型的LoRa通信方法，其特征在于，若所述網絡服務器分配至少兩組上行信道組給所述終端時，所述網絡服務器在同意連接Join-Accept MAC命令中指示信道組使用順序；當滿足下列條件中的至少一個時，所述終端按照信道組使用順序切換至新的信道組：

a)所述信道組上的終端數量超過預定義的終端數量門限值；

b)所述信道組上的信道資源占用率超過預定義的資源占用率門限值；

c)所述信道組上檢測到接收信號能量值或者其平均值，高于預定義的能量門限值；

d)所述信道組上檢測到接收信號的信噪比SNR值或者其平均值，低于預定義的SNR門限值。

7.根據權利要求1所述的基于消息類型的LoRa通信方法，其特征在于，所述步驟D中，給業務/消息優先等級不同的終端配置不同的缺省信道或不同數量的缺省信道，且業務/消息優先等級較高的終端優先在配置的缺省信道上跳頻接入網絡；或者，給業務/消息優先等級不同的終端配置不同的初始接入信道或者不同數量的初始接入信道，且業務/消息優先等級較高的終端優先在配置的初始接入信道上跳頻接入網絡。