[發(fā)明專利]一種LPWA網(wǎng)絡(luò)的同步業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811033515.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN109257829B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔理;張衛(wèi)平;張亞順;李愷;宋晨;吳斌;鄭邦才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市艾森智能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04W72/12
• 分類號(hào): H04W72/12;H04W74/08
• 代理公司: 深圳力拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44313
• 代理人: 龔健

1.一種LPWA網(wǎng)絡(luò)的同步業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

1）按業(yè)務(wù)通信的周期性，方向，可靠性要求將通信需求規(guī)劃為6種：計(jì)劃內(nèi)上行，計(jì)劃外上行，廣播下行，A類單播下行，C類單播下行，Beacon同步；

2）將無線頻譜按頻率分為邏輯信道，并按照時(shí)間窗+時(shí)間片兩級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行信道資源規(guī)劃，一個(gè)時(shí)間窗包含固定數(shù)量的時(shí)間片，時(shí)間片長度根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性需求和無線頻譜特性確定，將所有時(shí)間片在6種通信需求間進(jìn)行規(guī)劃；

3）所有終端啟動(dòng)后通過執(zhí)行一個(gè)入網(wǎng)過程來加入網(wǎng)絡(luò)，終端加入網(wǎng)絡(luò)后執(zhí)行業(yè)務(wù)調(diào)度算法，根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的資源分配方案對(duì)無線收發(fā)過程進(jìn)行調(diào)度；

4）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器運(yùn)行同步業(yè)務(wù)控制過程，對(duì)終端入網(wǎng)過程進(jìn)行控制，對(duì)信道資源進(jìn)行調(diào)度分配，對(duì)下行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度；

5）網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)提供頻譜資源物理通道，但是不需要執(zhí)行任何特定的媒體訪問控制，不關(guān)心上層同步業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)；

其中，按以下方式將業(yè)務(wù)通信需求進(jìn)行時(shí)間資源分配：

2.1）PSlot - 計(jì)劃內(nèi)時(shí)間片，將分配給某個(gè)特定終端，用于調(diào)度計(jì)劃內(nèi)上行通信需求，實(shí)現(xiàn)有保障的，無沖突的信道利用；

2.2）ASlot - 計(jì)劃外時(shí)間片，被所有終端共享，終端以分片Aloha的方式隨機(jī)爭用信道，爭用過程執(zhí)行“P-堅(jiān)持”退避算法，ASlot用于調(diào)度計(jì)劃外上行通信需求；

2.3）Beacon時(shí)間片 - 專門用于網(wǎng)絡(luò)周期廣播Beacon信息；

2.4）PRx - 下行時(shí)間片，用于確認(rèn)PSlot上行，以及A類單播下行；

2.5）ARx - 下行時(shí)間片，用于確認(rèn)ASlot上行，以及A類單播下行；

2.6）CRx - 下行時(shí)間片，用于C類單播下行，以及廣播下行；

2.1）~2.6)構(gòu)成時(shí)間窗結(jié)構(gòu)，并稱為時(shí)間片映射，時(shí)間片映射表作為Beacon的一部分進(jìn)行廣播。

2.如權(quán)利要求1所述的同步業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，網(wǎng)絡(luò)并不為每個(gè)上行消息進(jìn)行逐一確認(rèn)，而是在PRx和ARx時(shí)間片中采用集中Ack方式分別對(duì)一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的所有的PSlot上行消息和所有的ASlot上行消息進(jìn)行確認(rèn)。

3.如權(quán)利要求1所述的同步業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟3）包括：

3.1）終端啟動(dòng)后將在預(yù)設(shè)的一組頻點(diǎn)上開啟Beacon信號(hào)偵測(cè)；

3.2）終端在某個(gè)頻點(diǎn)上偵測(cè)到Beacon信號(hào)后加載Beacon信息；

3.3）終端根據(jù)Beacon信息，隨機(jī)選擇一個(gè)ASlot發(fā)起執(zhí)行入網(wǎng)過程，并在對(duì)應(yīng)的ARx開啟接收入網(wǎng)狀態(tài)；

3.4）如果終端入網(wǎng)過程成功，則終端進(jìn)入業(yè)務(wù)服務(wù)狀態(tài)，對(duì)計(jì)劃內(nèi)上行，計(jì)劃外上行，以及下行業(yè)務(wù)需求進(jìn)行時(shí)間片調(diào)度，同時(shí)周期性維護(hù)Beacon信息以維持業(yè)務(wù)同步；

3.5）如果終端入網(wǎng)過程失敗，則等待隨機(jī)退避一段時(shí)間后選擇下一個(gè)Beacon頻點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行上述步驟。

4.如權(quán)利要求3所述的同步業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟3.4）包括：

4.1）終端記錄入網(wǎng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器所分配的時(shí)間片參數(shù)，包括業(yè)務(wù)周期，相對(duì)PSlot位置，PSlot數(shù)量；

4.2）終端計(jì)算下一個(gè)業(yè)務(wù)周期內(nèi)分配給自己的第一個(gè)PSlot所對(duì)應(yīng)的本地時(shí)間T，以及終端完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備所需的時(shí)間delta；

4.3）睡眠，直到T-delta時(shí)刻后啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集，并由所分配PSlot上報(bào)；

4.4）終端在上報(bào)PSlot所對(duì)應(yīng)的PRx時(shí)間片啟動(dòng)接收，并根據(jù)接收情況進(jìn)行必要的錯(cuò)誤處理；

4.5）重復(fù)步驟4.2）開始的過程。

5.如權(quán)利要求3所述的同步業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟3.4）包括：

5.1）終端通過某種方式生成了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括發(fā)生了需要上報(bào)的特定事件；

5.2）終端計(jì)算距離下一個(gè)分配給自己的PSlot的時(shí)間，以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)容忍的上報(bào)延遲，決定是在下一個(gè)ASlot立即上報(bào)還是等待下一個(gè)屬于自己的PSlot再上報(bào)；

5.3）終端在通過ASlot上報(bào)過程中執(zhí)行“P-檢測(cè)”退避算法，即，一旦ASlot上報(bào)沖突，終端將以概率P退避，并且在持續(xù)檢測(cè)到?jīng)_突的情況下以一定方式增大P概率。