一种物联网通信方法、网络侧设备及物联网终端技术

本发明专利技术公开了一种物联网通信方法、网络侧设备及物联网终端，本发明专利技术中，网络侧设备发送的下行数据帧包括传统前导、HEW前导和数据字段；所述数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个资源单元RU；所述RU用于向所述IoT终端发送下行IoT帧，所述下行IoT帧包括IoT前导和IoT数据字段，所述IoT前导用于传输所述下行IoT帧的物理层控制信息，所述IoT数据字段用于传输所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据，通过本发明专利技术使得WLAN的网络侧设备可以调度IoT终端，降低IoT通信过程中出现冲突的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种物联网通信方法、网络侧设备及物联网终端。
技术介绍
物联网(InternetofThing，IoT)作为一种人与物通信，物与物通信的网络，是新一代信息技术的重要组成部分。IoT中，为获得物理世界的信息或实现对物理世界的物体进行控制，需要广泛大量的部署IoT终端，IoT终端为具有一定感知、计算、执行和通信等能力的各种设备，进而通过网络实现信息的传输、协同和处理。由于广泛大量的部署IoT终端，需要较低的成本和复杂度，并要求IoT终端具有很低的功耗。为降低功耗和成本，通常IoT终端通信所用的信道带宽只有1～2MHz，远小于站点(Station，STA)等无线局域网(WirelesslocalAccessNetwork，WLAN)设备所使用的信道带宽。WLAN标准由逐步演进的802.11a、802.11n、802.11ac等版本组成，目前IEEE802.11标准组织已启动了称之为高效率无线局域网(HighEfficiencyWLAN，HEW)的新一代WLAN标准，即802.11ax的标准化工作，支持802.11ax的WLAN设备所使用的信道带宽至少为20MHz，因此，通常情况下，IoT终端不能直接接收和发送WLAN中的信号，即IoT通信不受接入点(AccessPoint，AP)等WLAN网络侧设备的调度和协调，故在目前的通信网络中，IoT终端之间、以及IoT终端与WLAN设备之间，不可避免的会出现冲突。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种IoT通信方法、网络侧设备及IoT终端，以使IoT终端进行IoT通信过程中可以接受网络侧设备的调度，降低IoT通信传输过程中出现冲突的风险。第一方面，提供一种物联网IoT通信方法，包括：网络侧设备确定进行下行数据传输的终端设备，所述终端设备包括IoT终端；所述网络侧设备发送下行数据帧；所述下行数据帧包括传统前导、高效率无线局域网HEW前导和数据字段；所述数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个资源单元RU；所述RU用于向所述IoT终端发送下行IoT帧，所述下行IoT帧包括IoT前导和IoT数据字段，所述IoT前导用于传输所述下行IoT帧的物理层控制信息，所述IoT数据字段用于传输所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据。结合第一方面，在第一种实现方式中，所述终端设备还包括站点STA；所述数据字段在频域上对应的子载波资源还包括不同于所述RU的至少一个其它RU；所述至少一个其它RU用于传输所述网络侧设备与所述STA之间的下行数据。结合第一方面或者第一方面的第一种实现方式，在第二种实现方式中，所述网络侧设备，具体采用如下方式，通过所述RU向所述IoT终端发送下行IoT帧：将所述RU两个边缘位置处设定数量的子载波作为保护子载波；将所述RU中间位置处设定数量的子载波作为直流子载波；通过除所述保护子载波和所述直流子载波之外的、所述RU包含的其它子载波，向所述IoT终端发送下行IoT帧。结合第一方面的第二种实现方式，在第三种实现方式中，所述下行数据帧中包括的数据字段，具体采用如下方式生成：所述网络侧设备将所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据，进行编码调制，得到IoT下行调制符号，并将所述IoT下行调制符号映射到所述至少一个RU包含的子载波上；所述网络侧设备将所述网络侧设备与所述STA之间的下行数据，进行编码调制，得到无线局域网WLAN下行调制符号，并将所述WLAN下行调制符号映射到所述至少一个其它RU包含的子载波上；所述网络侧设备对包含所述至少一个RU对应子载波和所述至少一个其它RU对应子载波的频域信号，进行傅立叶反变换IFFT，并附加循环前缀，生成IoT与WLAN混合传输的下行基带信号。结合第一方面或者第一方面的第一种实现方式，在第四种实现方式中，所述网络侧设备，具体采用如下方式，通过所述RU向所述IoT终端发送下行IoT帧：将所述RU两个边缘位置处设定数量的子载波作为保护子载波；在除所述保护子载波之外的、所述RU包含的其它子载波所对应的频带上，以单载波方式向所述IoT终端发送下行IoT帧。结合第一方面的第四种实现方式，在第五种实现方式中，所述下行数据帧中包括的数据字段，具体采用如下方式生成：所述网络侧设备将所述网络侧设备与所述STA之间的下行数据，进行编码调制，得到无线局域网WLAN下行调制符号，并将所述WLAN下行调制符号映射到所述至少一个其它RU包含的子载波上；所述网络侧设备对包含所述至少一个其它RU对应子载波的频域信号进行傅立叶反变换IFFT，并附加循环前缀CP，生成WLAN下行基带信号；所述网络侧设备将所述网络侧设备与IoT终端之间的下行数据，进行编码调制，并附加CP，生成IoT下行单载波符号；所述网络侧设备对所述IoT下行单载波符号进行波形成型滤波，得到IoT下行基带信号；所述网络侧设备对所述IoT下行基带信号进行变频，得到IoT下行带通信号，其中，所述IoT下行带通信号的中心频点为fr，其中，fr为用于发送下行IoT帧的RU的中心频点相对于零频的频率差；所述网络侧设备将所述IoT下行带通信号和所述WLAN下行基带信号相加，得到IoT与WLAN混合传输的下行基带信号。结合第一方面的第五种实现方式，在第六种实现方式中，所述IoT下行单载波符号和所述WLAN下行基带信号的OFDM符号采用相同长度的CP，且所述IoT下行单载波符号的长度和所述WLAN下行基带信号的OFDM符号的长度相同。结合第一方面的第五种实现方式或者第六种实现方式，在第七种实现方式中，所述IoT下行单载波符号包括K个调制符号，每个调制符号的周期为T1＝T0/K；其中，K为不超过用于发送下行IoT帧的RU包含的子载波数的正整数，T1为每个调制符号的周期，T0为所述WLAN下行基带信号的OFDM符号的长度。结合第一方面或者第一方面的上述任一种实现方式，在第八种实现方式中，所述用于发送下行IoT帧的RU包括至少一个基本RU，所述方法还包括：所述网络侧设备，在所述基本RU上发送信道指示信息；其中，所述信道指示信息用于指示IoT终端由所述基本RU切换到除所述基本RU之外的其它用于发送下行IoT帧的RU上。结合第一方面或者第一方面的上述任一种实现方式中，在第九种实现方式中，所述IoT前导传输的所述下行IoT帧的物理层控制信息包括以下序列之一或任意组合：用于IoT终端获取所述下行IoT帧的定时和频率同步的同步序列；用于IoT终端获取解调所述下行IoT帧所需的信道估计的训练序列。结合第一方面或者第一方面的上述任一种实现方式中，在第十种实现方式中，所述IoT数据字段包括至少一个子帧；所述IoT数据字段包含至少两个IoT终端的下行数据；其中，每个IoT终端的下行数据占用至少一个子帧；或者每个IoT终端的下行数据占用至少一个子帧的至少一个时隙；或者每个IoT终端的下行数据占用至少一个子帧和至少一个子帧的至少一个时隙。第二方面，提供一种物联网IoT通信方法，包括：IoT终端从下行接收信号中获取下行IoT帧，所述下行接收信号包含网络侧设备发送的下行数据帧；所述下行数据帧包括传统前导、高效率无线局域网HEW前导和数据字段，所述数据字段在频域上对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物联网IoT通信方法，其特征在于，包括：网络侧设备确定进行下行数据传输的终端设备，所述终端设备包括IoT终端；所述网络侧设备发送下行数据帧；所述下行数据帧包括传统前导、高效率无线局域网HEW前导和数据字段；所述数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个资源单元RU；所述RU用于向所述IoT终端发送下行IoT帧，所述下行IoT帧包括IoT前导和IoT数据字段，所述IoT前导用于传输所述下行IoT帧的物理层控制信息，所述IoT数据字段用于传输所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据。

【技术特征摘要】
1.一种物联网IoT通信方法，其特征在于，包括：网络侧设备确定进行下行数据传输的终端设备，所述终端设备包括IoT终端；所述网络侧设备发送下行数据帧；所述下行数据帧包括传统前导、高效率无线局域网HEW前导和数据字段；所述数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个资源单元RU；所述RU用于向所述IoT终端发送下行IoT帧，所述下行IoT帧包括IoT前导和IoT数据字段，所述IoT前导用于传输所述下行IoT帧的物理层控制信息，所述IoT数据字段用于传输所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备还包括站点STA；所述数据字段在频域上对应的子载波资源还包括不同于所述RU的至少一个其它RU；所述至少一个其它RU用于传输所述网络侧设备与所述STA之间的下行数据。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络侧设备，具体采用如下方式，通过所述RU向所述IoT终端发送下行IoT帧：将所述RU两个边缘位置处设定数量的子载波作为保护子载波；将所述RU中间位置处设定数量的子载波作为直流子载波；通过除所述保护子载波和所述直流子载波之外的、所述RU包含的其它子载波，向所述IoT终端发送下行IoT帧。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述下行数据帧中包括的数据字段，具体采用如下方式生成：所述网络侧设备将所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据，进行编码调制，得到IoT下行调制符号，并将所述IoT下行调制符号映射到所述至
\t少一个RU包含的子载波上；所述网络侧设备将所述网络侧设备与所述STA之间的下行数据，进行编码调制，得到无线局域网WLAN下行调制符号，并将所述WLAN下行调制符号映射到所述至少一个其它RU包含的子载波上；所述网络侧设备对包含所述至少一个RU对应子载波和所述至少一个其它RU对应子载波的频域信号，进行傅立叶反变换IFFT，并附加循环前缀，生成IoT与WLAN混合传输的下行基带信号。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络侧设备，具体采用如下方式，通过所述RU向所述IoT终端发送下行IoT帧：将所述RU两个边缘位置处设定数量的子载波作为保护子载波；在除所述保护子载波之外的、所述RU包含的其它子载波所对应的频带上，以单载波方式向所述IoT终端发送下行IoT帧。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述下行数据帧中包括的数据字段，具体采用如下方式生成：所述网络侧设备将所述网络侧设备与所述STA之间的下行数据，进行编码调制，得到无线局域网WLAN下行调制符号，并将所述WLAN下行调制符号映射到所述至少一个其它RU包含的子载波上；所述网络侧设备对包含所述至少一个其它RU对应子载波的频域信号进行傅立叶反变换IFFT，并附加循环前缀CP，生成WLAN下行基带信号；所述网络侧设备将所述网络侧设备与IoT终端之间的下行数据，进行编码调制，并附加CP，生成IoT下行单载波符号；所述网络侧设备对所述IoT下行单载波符号进行波形成型滤波，得到IoT下行基带信号；所述网络侧设备对所述IoT下行基带信号进行变频，得到IoT下行带通信号，其中，所述IoT下行带通信号的中心频点为fr，其中，fr为用于发送下行IoT帧的RU的中心频点相对于零频的频率差；所述网络侧设备将所述IoT下行带通信号和所述WLAN下行基带信号相加，得到IoT与WLAN混合传输的下行基带信号。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述IoT下行单载波符号和所述WLAN下行基带信号的OFDM符号采用相同长度的CP，且所述IoT下行单载波符号的长度和所述WLAN下行基带信号的OFDM符号的长度相同。8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述IoT下行单载波符号包括K个调制符号，每个调制符号的周期为T1＝T0/K；其中，K为不超过用于发送下行IoT帧的RU包含的子载波数的正整数，T1为每个调制符号的周期，T0为所述WLAN下行基带信号的OFDM符号的长度。9.如权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述用于发送下行IoT帧的RU包括至少一个基本RU，所述方法还包括：所述网络侧设备，在所述基本RU上发送信道指示信息；其中，所述信道指示信息用于指示IoT终端由所述基本RU切换到除所述基本RU之外的其它用于发送下行IoT帧的RU上。10.如权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，所述IoT前导传输的所述下行IoT帧的物理层控制信息包括以下序列之一或任意组合：用于IoT终端获取所述下行IoT帧的定时和频率同步的同步序列；用于IoT终端获取解调所述下行IoT帧所需的信道估计的训练序列。11.如权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，所述IoT数据字段包括至少一个子帧；所述IoT数据字段包含至少两个IoT终端的下行数据；其中，每个IoT终端的下行数据占用至少一个子帧；或者每个IoT终端的下行数据占用至少一个子帧的至少一个时隙；或者每个IoT终端的下行数据占用至少一个子帧和至少一个子帧的至少一个时隙。12.一种物联网IoT通信方法，其特征在于，包括：IoT终端从下行接收信号中获取下行IoT帧，所述下行接收信号包含网络侧设备发送的下行数据帧；所述下行数据帧包括传统前导、高效率无线局域网HEW前导和数据字段，所述数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个资源单元RU，所述至少一个RU用于发送下行IoT帧，所述下行IoT帧包括IoT前导和IoT数据字段，所述IoT前导用于传输所述下行IoT帧的物理层控制信息，所述IoT数据字段用于传输所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据；所述IoT终端对所述下行IoT帧进行处理，得到所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述IoT终端的接收通道的带宽不超过所述RU的带宽；所述IoT终端的接收通道采用的载波频率为f0+fr，其中，f0为所述下行IoT帧的载波频率，fr为所述RU的中心频点相对于零频的频率差。14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述IoT终端对所述下行IoT帧进行处理，得到所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据，包括：所述IoT终端对所述下行IoT帧的每个正交频分复用OFDM符号，去除循环前缀CP，并进行上采样以及傅立叶变换FFT，得到映射到所述RU包含的子载波上的IoT调制信号；所述IoT终端对所述IoT调制信号进行解调解码，得到所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据。15.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述IoT终端对所述下行IoT帧进行处理，得到所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据，包括：所述IoT终端对所述下行IoT帧的每个单载波符号，去除循环前缀CP，
\t并进行频域均衡，得到映射到所述RU所对应的频带上的IoT调制信号；所述IoT终端对所述IoT调制信号进行解调解码，得到所述网络侧设备与所述IoT终端之间的下行数据。16.如权利要求12至15任一项所述的方法，其特征在于，所述IoT前导传输的所述下行IoT帧的物理层控制信息包括以下序列之一或任意组合：用于IoT终端获取所述下行IoT帧的定时和频率同步的同步序列；用于IoT终端获取解调所述下行IoT帧所需的信道估计的训练序列。17.一种物联网IoT通信方法，其特征在于，包括：IoT终端接收网络侧设备发送的上行传输调度请求；所述上行传输调度请求用于调度所述IoT终端发送上行IoT帧；所述上行IoT帧位于上行数据帧的数据字段，所述上行数据帧的数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个资源单元RU，所述至少一个RU用于发送所述上行IoT帧；所述IoT终端依据所述上行传输调度请求，发送所述上行IoT帧；所述上行IoT帧包括IoT前导和IoT数据字段，所述IoT前导用于传输所述上行IoT帧的物理层控制信息，所述IoT数据字段用于传输所述网络侧设备与所述IoT终端之间的上行数据。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述IoT终端，具体采用如下方式，发送所述上行IoT帧：将所述RU两个边缘位置处设定数量的子载波作为保护子载波；将所述RU中间位置处设定数量的子载波作为直流子载波；在除所述保护子载波和所述直流子载波之外的、所述RU包含的其它子载波上，向所述网络侧设备发送上行IoT帧。19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述IoT终端，具体采用如下方式，通过所述RU发送所述上行IoT帧，包括：所述IoT终端对所述网络侧设备与IoT终端之间的上行数据，进行编码调
\t制，得到IoT上行调制符号，并将所述IoT上行调制符号映射到所述RU包含的子载波上；所述IoT终端对包含所述RU对应子载波的频域信号，进行傅立叶反变换IFFT以及下采样，并附加循环前缀，得到第一IoT上行基带信号；将所述第一IoT上行基带信号，通过上行发射通道发送；所述上行发射通道的载波频率为f0+fr，其中，f0为传输RU所在的上行数据帧的信道的载波频率，fr为所述第二RU的中心频点相对于零频的频率差。20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述IoT终端具体采用如下方式，发送所述上行IoT帧：将所述RU两个边缘位置处的设定数量的子载波作为保护子载波；在除所述保护子载波之外的、所述第二RU包含的其它子载波所对应的频带上，以单载波方式向所述网络侧设备发送上行IoT帧。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述IoT终端，具体采用如下方式以单载波方式发送所述上行IoT帧，包括：所述IoT终端对所述网络侧设备与IoT终端之间的上行数据，进行编码调制，附加循环前缀CP，生成IoT上行单载波符号；所述IoT终端对所述IoT上行单载波符号进行波形成型滤波，得到第二IoT上行基带信号；所述IoT终端将所述第二IoT上行基带信号，通过上行发射通道发送；所述上行发射通道的载波频率为f0+fr，其中，f0为传输RU所在的上行数据帧的信道的载波频率，fr为所述RU的中心频点相对于零频的频率差。22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述IoT上行单载波符号和所述STA发送的WLAN上行基带信号的OFDM符号采用相同长度的CP，且所述IoT上行单载波符号和所述STA发送的WLAN上行基带信号的OFDM符号的长度相同。23.如权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述IoT上行单载波
\t符号包括K个调制符号，每个调制符号的周期为T1＝T0/K；其中，K为不超过所述RU包含的子载波数的正整数，T1为每个调制符号的周期，T0为所述STA发送的WLAN上行基带信号的OFDM符号的长度。24.如权利要求17至23任一项所述的方法，其特征在于，所述IoT前导传输的所述上行IoT帧的物理层控制信息包括以下序列之一或任意组合：用于所述网络侧设备获取所述上行IoT帧的定时和频率同步的同步序列；用于所述网络侧设备获取解调所述上行IoT帧所需的信道估计的训练序列。25.如权利要求17至24任一项所述的方法，其特征在于，所述上行IoT帧包含至少两个IoT终端发送的上行IoT子帧；其中，每个IoT终端发送的所述上行IoT子帧包括IoT前导和IoT数据字段。26.如权利要求17至25任一项所述的方法，其特征在于，所述上行传输调度请求通过网络侧设备发送的下行数据帧发送；所述下行数据帧包括传统前导、高效率无线局域网HEW前导和数据字段，所述下行数据帧包括的数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个用于发送所述上行传输调度请求的RU。27.一种物联网IoT通信方法，其特征在于，包括：网络侧设备向IoT终端发送上行传输调度请求，所述上行传输调度请求用于调度所述IoT终端发送上行IoT帧；所述网络侧设备获取所述IoT终端依据所述上行传输调度请求发送的上行IoT帧；其中，所述上行IoT帧位于上行数据帧的数据字段，所述上行数据帧的数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个资源单元RU，所述至少一个RU用于发送所述上行IoT帧；所述上行IoT帧包括IoT前导和IoT数据字段，所述IoT前导用于传输所
\t述上行IoT帧的物理层控制信息，所述IoT数据字段用于传输所述网络侧设备与所述IoT终端之间的上行数据。28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述网络侧设备，具体采用如下方式接收所述IoT终端依据所述上行传输调度请求发送的上行IoT帧，包括：所述网络侧设备获取上行接收信号，所述上行接收信号包含所述IoT终端发送的上行IoT帧；所述网络侧设备对所述上行接收信号去除循环前缀CP，并进行傅立叶变换FFT，得到频域接收信号；所述网络侧设备获取所述频域接收信号中所述RU对应的子载波上的信号，得到IoT频域信号；所述网络侧设备对所述IoT频域信号进行频域均衡、傅立叶反变换IFFT，以及解调解码处理，得到所述网络侧设备与所述IoT终端之间的上行数据。29.如权利要求27或28所述的方法，其特征在于，所述网络侧设备向IoT终端发送上行传输调度请求，包括：所述网络侧设备通过下行数据帧发送所述上行传输调度请求；所述下行数据帧包括传统前导、高效率无线局域网HEW前导和数据字段，所述下行数据帧包括的数据字段在频域上对应的子载波资源包括至少一个用于发送所述上行传输调度请求的RU。30.如权利要求27至29任一项所述的方法，其特征在于，所述IoT前导传输的所述上行IoT帧的物理层控制信息包括以下序列之一或任意组合：用于所述网络侧设备获取所述上行IoT帧的定时和频率同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晟，罗毅，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44