用于低功率广域网的分组重传的改进控制制造技术

本申请涉及网络系统(1)中的数据传输方法。网络系统(1)包括网络节点(10)和终端设备(20)。终端设备(20)可以向网络节点(10)传输第一类型的数据分组和第二类型的数据分组。网络节点(10)被要求在接收到第一类型的数据分组时向终端设备(20)发送确认，并且不被要求在接收到第二类型的数据分组时向终端设备(20)发送确认。该方法包括：由网络节点(10)向终端设备(20)传输包括第一上限的指示的第一命令分组，第一上限是针对终端设备(20)传输第一类型的数据分组的第一占空比的上限；以及由终端设备(20)根据小于或等于第一命令分组指示的第一上限的占空比而传输第一类型的数据分组。本申请还涉及在网络系统(1)中使用的网络节点(10)和终端设备(20)。

Improved Control of Packet Retransmit in Low Power WAN

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低功率广域网的分组重传的改进控制
本申请涉及网络系统中的数据传输方法以及用在网络系统中的网络节点和终端设备。本申请具体地涉及在未经许可的频谱中操作和/或允许数据分组的非时隙(例如，ALOHA型)传输的无线网络的上下文中的这种方法、网络节点、和终端设备。本申请特别地适用于低功率广域网(LPWAN)。
技术介绍
LPWAN支持例如，在长距离上，以相对较低的比特率，并且以低功率水平进行诸如传感器数据等数据的无线传输，以便限制(传感器)电池功率消耗。各种LPWAN技术在未经许可的频谱上操作，并且使用ALOHA型通信，这意味着数据传输是非时隙的并且没有在设备之间进行协调，所以网络效率被限制到约18％。LoRa/LoRaWAN(LoRaWAN:https://www.lora-alliance.org/What-Is-LoRa/Technology)是本领域的主流技术之一。在LoRaWAN媒体访问控制(MAC)内，通过两个子网在终端设备和网络节点(例如，包括网络服务器)之间发生通信：终端设备和网关之间的无线部分、以及网关和网络服务器之间的回程部分。由于无线通信在未经许可的频谱上发生，所以终端设备(例如，传感器)和网关二者的空中时间(timeonair)受到法规的限制。诸如LoRaWAN的LPWAN例如可以在终端设备和网络服务器之间提供两种标准类型的数据传输：·经确认的数据分组，接收器响应于该数据分组必须发送确认。·未经确认的数据分组，不需要针对其的确认。在终端设备已经传输分组(数据分组)之后，其可以打开一个或多个接收窗。对于LoRaWAN，终端设备打开RX1和RX2两个接收窗，在这两个接收窗期间，其可以从网络服务器接收输入消息。接收窗的持续时间和频率取决于设备类型(例如，LoRaWAN的类A、B、或C)，并且与功率消耗方面的约束有关。ALOHA模式中的操作的一个特性在于，来自不同设备的分组可能会冲突，并因此而丢失。流量密度越高，发生这样的分组丢失的可能性越高。另外，在未经许可的频谱中的操作会导致与使用相同频带的其他流量源的竞争，这也会导致分组丢失。通常借助于重传机制来应对分组丢失。LoRaWAN规范定义了用于经确认的数据分组和未经确认的数据分组二者的重传机制：·对于未经确认的数据分组，网络服务器可以指令终端设备传输分组NbTran次(例如，多达15次)，以便满足某个服务质量(QoS)目标。在这种情况下，除非终端设备在接收窗RX1或RX2之一期间接收到任何分组，否则分组(数据分组)被发送NbTrans次，而不管其是否被正确地接收。在接收窗之一期间接收任何分组的情况下，重传序列被中止。这意味着对于未经确认的数据分组，网络服务器具有足够的手段使得重传量受到控制(通过适当的流量工程措施)。·另一方面，在经确认的数据分组的情况中，终端设备可以在没有任何限制的条件下重新传输分组，直到接收到确认。网络服务器无法控制重传次数。另外，所有终端设备被允许发送经确认的数据分组，并且LoRaWAN规范规定网络服务器必须在接收窗RX1或RX2之一内利用确认(ACK)位被设置的数据分组进行应答。所有这些ACK分组需要由网关通过无线介质进行中继。这会导致与网关的占空比限制冲突，网络运营商对此高度关注。尽管以上参考LoRaWAN说明了这个问题，但是在其他网络系统，特别是LPWAN(例如，在未经许可的频谱中操作和/或采用ALOHA型的数据分组传输的LPWAN)中同样存在这个问题。网络运营商可以使用的解决方案是向应用构建者/提供商建议“最佳实践”。更具体地，它们可以建议终端设备应当仅发送未经确认的数据分组，或者将经确认的数据分组的使用限制到最小。但是，这种方法的成功完全依赖于应用构建者遵循这些指导的好意。可以使用的另一解决方案是在网络运营商和应用提供商之间的服务等级协议(SLA)中取得对经确认的数据分组的“受限”使用的协议。但是，这要求网络运营商具有用以监测流量以及在需要时施行经协议的行为的手段；这不是最新标准的情况。因此，需要用于包括网络节点和一个或多个终端设备的网络系统中的网络流量控制的改进手段，其中终端设备可以发送经确认的数据分组和未经确认的数据分组。还需要被提供以经改进的网络流量控制的网络节点，以及支持网络节点进行的经改进的网络流量控制的终端设备。
技术实现思路
鉴于这种需求，本文档提出了具有各个独立权利要求的特征的数据传输方法、网络节点、以及终端设备。本公开一方面涉及一种网络系统(例如，无线网络系统、或包括无线子网的网络系统)中的数据传输方法。该网络可以是LPWAN。网络系统可以包括网络节点和终端设备(例如，一个或多个终端设备)。网络节点可以包括网络服务器。终端设备可以包括探测器和/或传感器。终端设备可以向网络节点传输(例如，可以被配置为传输或者可以传输)第一类型的数据分组和第二类型的数据分组。传输可以使用未经许可的频谱或频带。传输可以以非时隙(例如，ALOHA型)方式执行。网络节点可以被要求在接收到第一类型的数据分组时向终端设备发送确认，并且可以不被要求在接收到第二类型的数据分组时向终端设备发送确认。即，网络节点可以在网络或通信标准、网络或通信规范、或网络或控制协议下操作，该网络或通信标准、网络或通信规范、或网络或控制协议要求网络节点在接收到第一类型的数据分组时向终端设备发送确认，但是不要求网络节点在接收到第二类型的数据分组时向终端设备发送确认。终端设备可以重新传输第一类型的数据分组，直到从网络节点接收到确认为止。该方法可以包括由网络节点向终端设备传输第一命令分组，第一命令分组包括第一上限的指示。第一上限可以是针对终端设备传输第一类型的数据分组的第一占空比的上限。第一占空比可以被认为是特定于第一类型的数据分组的。第一上限的指示可以包括第一上限的值的指示。该方法还可以包括由终端设备根据小于或等于第一命令分组指示的第一上限的占空比而传输第一类型的数据分组。同时，终端设备可以不考虑第一上限而传输第二类型的数据分组。即，终端设备对第二类型的数据分组的传输可以不受第一上限的限制。可以基于每个终端设备而施加用于传输第一类型的数据分组的占空比的第一上限。如这样配置，所提出的方法允许网络运营商更好地控制第一数据分组(例如，LoRaWAN中的经确认的数据分组)量(数量)以及它们在网络中的重传，由此确保网络节点(和任何网关)可以在它们的占空比的约束下操作。通过能够影响由终端设备发送的第一类型的数据分组和第二类型的数据分组(例如，LoRaWAN中的未经确认的数据分组)的比例，网络运营商可以更好地控制网络流量的总量，特别是在第二类型的数据分组的重传完全在网络节点(例如，诸如在LoRaWAN中的网络节点)的控制下的情况中。这将有助于降低分组丢失率，从而带来更好的QoS。由于第一上限可以基于每个终端设备而被配置，所以所提出的方法支持不同分类的终端设备之间的区分。这提供了SLA定义方面的扩展可能性。在实施例中，该方法还可以包括由网络节点确定针对终端设备传输第一类型的数据分组的第一占空比的第一上限。该确定可以基于网络系统的网络条件，例如，网络流量而被执行。第一上限可以基于每个终端设备而被确定。相应地，可以控制网络节点被要求针对其的确认的数据分组的数量，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络系统(1)中的数据传输方法，所述网络系统(1)包括网络节点(10)和终端设备(20)，其中所述终端设备(20)能够向所述网络节点(10)传输第一类型的数据分组和第二类型的数据分组，并且其中所述网络节点(10)被要求在接收到所述第一类型的数据分组时向所述终端设备(20)发送确认，并且不被要求在接收到所述第二类型的数据分组时向所述终端设备(20)发送确认，所述方法包括：由所述网络节点(10)向所述终端设备(20)传输第一命令分组，所述第一命令分组包括第一上限的指示，所述第一上限是针对所述终端设备(20)传输所述第一类型的所述数据分组的第一占空比的上限；以及由所述终端设备(20)根据小于或等于由所述第一命令分组指示的所述第一上限的占空比而传输所述第一类型的所述数据分组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.05 EP 16306617.81.一种网络系统(1)中的数据传输方法，所述网络系统(1)包括网络节点(10)和终端设备(20)，其中所述终端设备(20)能够向所述网络节点(10)传输第一类型的数据分组和第二类型的数据分组，并且其中所述网络节点(10)被要求在接收到所述第一类型的数据分组时向所述终端设备(20)发送确认，并且不被要求在接收到所述第二类型的数据分组时向所述终端设备(20)发送确认，所述方法包括：由所述网络节点(10)向所述终端设备(20)传输第一命令分组，所述第一命令分组包括第一上限的指示，所述第一上限是针对所述终端设备(20)传输所述第一类型的所述数据分组的第一占空比的上限；以及由所述终端设备(20)根据小于或等于由所述第一命令分组指示的所述第一上限的占空比而传输所述第一类型的所述数据分组。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述网络节点(10)基于所述网络系统(1)的网络条件，确定所述第一上限。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一命令分组包括所述第一上限的所述指示以及所述第一上限将由所述终端设备(20)应用于传输所述第一类型的所述数据分组的所述占空比的指示。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：由所述网络节点(10)确定针对所述终端设备(20)传输数据分组的第二占空比的第二上限；由所述网络节点(10)向所述终端设备(20)传输第二命令分组，所述第二命令分组包括所述第二上限的指示；以及由所述终端设备(20)根据小于或等于由所述第二命令分组指示的所述第二上限的占空比而传输所述第一类型和所述第二类型中的任一类型的分组。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述网络系统(1)是根据LoRaWAN规范的网络系统，所述第一类型的所述数据分组是经确认的数据分组，并且所述第二类型的所述数据分组是未经确认的数据分组，所述第一命令分组符合DutyCycleReq命令，并且所述DutyCycleReq命令的DutyCyclePL字段包括指示上限的值的四个位和指示所述上限将被应用作为所述第一上限的一个位。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述网络系统(1)是根据LoRaWAN规范的网络系统，所述第一类型的所述数据分组是经确认的数据分组，并且所述第二类型的所述数据分组是未经确认的数据分组，所述第一命令分组和所述第二命令分组均符合DutyCycleReq命令，并且所述DutyCycleReq命令的DutyCyclePL字段包括指示上限的值的四个位和指示所述上限将被应用作为所述第一上限还是所述第二上限的一个位。7.一种在网络系统(1)中使用的网络节点(10)，所述网络系统(1)包括所述网络节点(10)和终端设备(20)，其中所述终端设备(20)能够向所述网络节点(10)传输第一类型的数据分组和第二类型的数据分组，并且其中所述网络节点(10)被要求在接收到所述第一类型的数据分组时向所述终端设备(20)发送确认，并且不被要求在接收到所述第二类型的数据分组时向所述终端设备(20)发送确认，其中所述网络节点(10)被配置为：向所述终端设备(20)传输第一命令分组，所述第一命令分组包括第一上限的指示，所述第一上限是针对所述终端设备(20)传输所述第一类型的所述数据分组的第一占空比的上限，其中所述终端设备(20)被要求根据小于或等于由所述第一命令分组指示的所述第一上限的占空比而传输所述第一类型的所述数据分组。8.根据权利要求7所述的网络节点(10)，其中所述网络节点(10)还被配置为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·哈温克尔，楼喆，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国,FR