用于蜂窝网络中的节点的同步方法技术

用于使LoRa网络的第一网关同步的方法，该方法旨在使第一网关能够根据LoRaWAN协议的B类通信模式起作用。该方法的特征在于由第一网关至少一次接收(50)同步帧，每个同步帧已通过LoRa网络中的、配备有同步装置并由服务器指定的第二B类网关传输(49)。第一网关使用其接收每个同步帧的接收时刻，以使得在实施B类通信模式中所使用的信标传输与由LoRa网络中的其它B类网关进行的信标传输同步(51)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于蜂窝网络中的节点的同步方法本专利技术涉及用于使提供低能耗的远程无线网络中的网关同步的方法、装置和实施该方法的系统。互联网正在逐渐转变为对可连接的各种对象、设备和终端进行连接的扩展网络(被称为“物联网”)。对网络已出现新要求，特别是对具有比传统蜂窝网络更大覆盖范围并允许限制专用于经连接的设备的通信能耗的无线网络的要求。在这些提供低能耗的远程无线网络(“低功率广域网(LPWAN)”)中，可提及基于LoRa(LongRange，长距离)技术的网络。LoRa技术在由术语“ISM频带”(工业，科学和医学)所知的、包括可在工业、科学和医学应用中自由使用的频带的频带上操作。基于LoRa技术的网络(下文中称为“LoRa网络”)由基站或网关组成。网关能够检测在其区域中由设备或终端(“终端设备”)发送的消息，并将检测到的消息发送到至少一个集中式服务器(“中央网络服务器”)，至少一个集中式服务器将对检测到的消息进行处理。在LoRa网络中，终端设备不连接到网关。因此，终端设备的范围内的每个网关可用作所述终端设备与集中式服务器之间的中继。如果网关对由终端设备(上行链路)发送的消息进行解码，则网关将经解码的消息重新发送到中央服务器以进行处理。如果必须从集中式服务器向所述终端设备(下行链路)发送消息，则集中式服务器负责确定哪个网关必须中继该消息。如上所述的网关与LoRa网络的终端设备之间的每次通信均使用已知为LoRaWAN的协议来完成。如传统的蜂窝网络那样，可设想若干类型的网关。通常置于高点的网关(称为宏网关)将覆盖广泛的地理区域。其它网关(称为毫微微网关)将具有较小的地理覆盖范围，但用于中继来自例如建筑物中未被宏网关覆盖的区域中的终端设备的通信。在LoRa网络中，每个网关周期性地发射被称为信标的信号，以便为支持其的终端设备(下文中称为B类终端设备)提供具有一定的服务品质的通信服务。由LoRa网络中的网关发送的所有信标必须彼此同步。这种同步通常通过将每个网关(即每个网关的时钟)从属于基准信号(如GPS(全球定位系统)无线电信号)来获得。这种同步解决方案首先要求每个网关具有同步装置，例如用于对同步信号进行解码的装置(例如，GPS模块)，其次要求每个网关处于能够接收所述同步信号的情况。大多数宏网关配备有通常使用GPS无线电信号的同步装置。然而，一些宏网关可能至少暂时地超出GPS信号的范围。此外，并不罕见的是室内部署的毫微微网关未简单地配备有同步装置。因此，一些网关至少暂时不能通过传统上在LoRa网络中所使用的装置来同步它们自己。期望克服现有技术的这些缺点。特别期望提出如下方法，即，该方法使得LoRa网络中的超出另一技术的基准无线电信号的范围或者不具有同步装置的网关自身同步，以便能够发送与由LoRa网络的B类网关发送的信标同步的信标。此外，期望提出如下方法，即，该方法易于以低成本实施，并且特别是在不需要在LoRa网络中的网关中添加例如GPS模块的附加模块的情况下实施。根据本专利技术的第一方面，本专利技术涉及用于使提供低能耗的远程无线网络中的网关同步的方法，该方法旨在使网关根据通信模式(已知为B类)起作用，其中，通信时段通过由支持所述模式的网络中的每个网关(称为B类网关)的信标的周期性发射来限定，信标传输在每个B类网关之间同步，每个通信时段被划分成预定义数量的子时段，根据所述模式而起作用的网络的终端设备能够仅在已分配给其的子时段期间，通过B类网关与服务器双向地进行通信。该方法包括：当其由第一网关实施时，通过所述网络的至少一个第二网关向所述服务器发送包括同步辅助请求的帧；接收包括表示对来自配备有同步装置的所述网络中的网关(称为指定网关)的所述请求的响应的信息的帧，该指定网关为所述至少一个第二网关之中已由所述服务器指定的网关，所述帧的接收使第一网关确定至少一个通信时段，在所述至少一个通信时段期间，第一网关必须接收来自所述指定网关的帧(称为同步帧)；获得表示确定出的每个通信时段的子时段的信息，其中，确定出的每个通信时段的子时段由所述指定网关使用以传输同步帧，所述子时段与直接跟随在所述通信时段之后的信标具有预定义偏移；接收至少一个同步帧；以及针对接收到的每个同步帧：从接收所述同步帧的时刻和所述预定义偏移，确定发送用于所述网络中的每个B类网关的信标的至少一个下一时刻；以及在确定的每个下一传输时刻传输信标。通过这种方式，第一网关至少暂时变成B类网关，因为第一网关可传输与网络中的其它B类网关的信标同步的信标。在一个实施方式中，在发送包括同步辅助请求的帧之前，第一网关检查至少一个第二网关是否处于用于接收所述帧且用于将同步帧传输到第一网关的范围内，如果没有网关在范围内，则不发送包括同步辅助请求的帧。在一个实施方式中，在发送包括同步辅助请求的帧之后，如果在预定时间之后没有接收到对于所述帧的响应，则第一网关通过发送新的同步辅助请求帧来更新同步辅助请求。根据本专利技术的第二方面，本专利技术涉及用于使提供低能耗的远程无线网络中的网关同步的方法，该方法旨在使所述网关能够根据通信模式(称为B类)起作用，其中，通信时段通过由支持所述模式的所述网络中的每个网关(称为B类网关)的信标的周期性发送来限定，信标的发送在每个B类网关之间同步，每个通信时段被划分成预定义数量的子时段，根据所述模式起作用的网络的终端设备能够仅在分配给其的子时段期间通过B类网关与服务器双向地进行通信。当该方法由服务器实施时，该方法包括：接收至少一个请求，该请求包含由第一网关作出并由至少一个第二网关中继的同步辅助请求；检查同步辅助的可行性，当至少一个第二网关中的至少一个网关配备有同步装置时，同步辅助是可能的；当同步辅助是可能的时，指定配备有同步装置的第二网关(被称为指定网关)以用于中继到表示对于同步辅助请求的响应的第一网关信息，所述信息允许在至少一个通信时段的预定义子时段中由指定网关建立至少一个帧(被称为同步帧)到第一网关的传输，同步帧的每次传输使第一网关能够确定与所述网络中的每个B类网关的信标的传输时刻同步的、发送信标的至少一个时刻；以及将包括所述信息的请求传输到指定网关。根据本专利技术的第三方面，本专利技术涉及用于使提供低能耗的远程无线网络中的网关同步的方法，该方法旨在使所述网关根据通信模式(称为B类)起作用，其中，通信时段是通过由支持所述模式的所述网络中的每个网关(称为B类网关)的信标的周期性发送来限定的，信标的发送在每个B类网关之间同步，每个通信时段被划分成预定义数量的子时段，根据所述模式而起作用的网络的终端设备能够仅在分配给其的子时段期间通过B类网关与服务器双向地进行通信。当该方法由所述网络中的为B类网关并且配备有同步装置的第二网关实施时，所述方法包括：接收来自服务器的请求，所述请求包括表示对于由第一网关做出的同步辅助请求的响应的信息，所述请求已由第二网关中继到所述服务器；向第一网关传输包括对于同步辅助请求的响应的帧，所述响应使第一网关能够确定第一网关在至少一个通信时段中的哪一个子时段中必须接收同步帧；以及在所述子时段中向第一网关传输至少一个同步帧，在所述子时段中接收同步帧使第一网关能够确定与所述网络中的每个B类网关传输信标的时刻同步地发送信标的至少一个时刻。根据本专利技术的第四方面，本专利技术涉及用于使实施在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于使提供低能耗的远程无线网络(1)中的网关(11)同步的方法，所述方法用于使所述网关根据已知为B类的通信模式起作用，其中，通信时段通过由支持所述通信模式的所述网络(1)中的每个网关的信标的周期性发送来限定，所述网关被称为B类网关，信标的发送在每个B类网关之间是同步的，每个通信时段被划分成预定义数量的子时段，根据所述通信模式起作用的所述网络(1)的终端设备(13)能够仅在分配给其的子时段期间通过B类网关与服务器(10)双向地进行通信，当所述方法由第一网关(11)实施时，其特征在于，所述方法包括：通过所述网络(1)的至少一个第二网关向所述服务器(10)发送(32)包括同步辅助请求的第一帧；接收(45)第二帧，所述第二帧包括表示对来自配备有同步装置的所述网络(1)中的网关的所述请求的响应的信息，配备有同步装置的所述网络(1)中的网关被称为指定网关，在所述至少一个第二网关之中所述指定网关被所述服务器(10)指定，接收所述第二帧使得所述第一网关(11)确定至少一个通信时段，在所述至少一个通信时段期间，所述第一网关(11)必接收来自所述指定网关的第三帧，所述第三帧称为同步帧；获得(46)表示确定出的每个通信时段的子时段的信息，确定出的每个通信时段的子时段由所述指定网关使用以传输同步帧，所述子时段与直接位于所述通信时段之后的信标具有预定义偏移；接收(50)至少一个同步帧；以及针对接收到的每个同步帧：通过接收所述同步帧的时刻和所述预定义偏移，确定(50)发送用于所述网络(1)中的每个B类网关的信标的至少一个下一时刻；以及在确定出的每个下一传输时刻传输(51)信标。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.28 FR 16506881.用于使提供低能耗的远程无线网络(1)中的网关(11)同步的方法，所述方法用于使所述网关根据已知为B类的通信模式起作用，其中，通信时段通过由支持所述通信模式的所述网络(1)中的每个网关的信标的周期性发送来限定，所述网关被称为B类网关，信标的发送在每个B类网关之间是同步的，每个通信时段被划分成预定义数量的子时段，根据所述通信模式起作用的所述网络(1)的终端设备(13)能够仅在分配给其的子时段期间通过B类网关与服务器(10)双向地进行通信，当所述方法由第一网关(11)实施时，其特征在于，所述方法包括：通过所述网络(1)的至少一个第二网关向所述服务器(10)发送(32)包括同步辅助请求的第一帧；接收(45)第二帧，所述第二帧包括表示对来自配备有同步装置的所述网络(1)中的网关的所述请求的响应的信息，配备有同步装置的所述网络(1)中的网关被称为指定网关，在所述至少一个第二网关之中所述指定网关被所述服务器(10)指定，接收所述第二帧使得所述第一网关(11)确定至少一个通信时段，在所述至少一个通信时段期间，所述第一网关(11)必接收来自所述指定网关的第三帧，所述第三帧称为同步帧；获得(46)表示确定出的每个通信时段的子时段的信息，确定出的每个通信时段的子时段由所述指定网关使用以传输同步帧，所述子时段与直接位于所述通信时段之后的信标具有预定义偏移；接收(50)至少一个同步帧；以及针对接收到的每个同步帧：通过接收所述同步帧的时刻和所述预定义偏移，确定(50)发送用于所述网络(1)中的每个B类网关的信标的至少一个下一时刻；以及在确定出的每个下一传输时刻传输(51)信标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在发送包括同步辅助请求的所述第一帧之前，所述第一网关检查至少一个第二网关是否处于用于接收所述第一帧并用于将第三同步帧传输到所述第一网关的范围内，如果没有网关处于范围内，则不发送包括同步辅助请求的第一帧。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在发送包括所述同步辅助请求的所述第一帧之后，如果在预定时间之后没有接收到对于所述第一帧的响应，则所述第一网关通过发送包括所述同步辅助请求的新的固定帧来更新同步辅助请求。4.用于使提供低能耗的远程无线网络(1)中的网关(11)同步的方法，所述方法用于使所述网关根据已知为B类的通信模式起作用，其中，通信时段通过由支持所述通信模式的所述网络(1)中的每个网关的信标的周期性发送来限定，所述网关被称为B类网关，信标的发送在每个B类网关之间是同步的，每个通信时段被划分成预定义数量的子时段，根据所述通信模式起作用的所述网络(1)的终端设备(13)能够仅在分配给其的子时段期间通过B类网关与服务器(10)双向地进行通信，当所述方法由所述服务器(10)实施时，其特征在于，所述方法包括：接收(36)至少一个请求，所述请求包含由第一网关作出并由至少一个第二网关中继的同步辅助请求；检查(38)同步辅助的可行性，当所述至少一个第二网关中的至少一个网关配备有同步装置时，同步辅助是可能的；当同步辅助是可能的时，指定(42)配备有同步装置的第二网关以用于中继到表示对于所述同步辅助请求的响应的第一网关信息，所述配备有同步装置的第二网关被称为指定网关，所述信息能够在至少一个通信时段的预定义子时段中由所述指定网关建立至少一个帧到所述第一网关的传输，所述至少一个帧被称为同步帧，其中，同步帧的每次传输使所述第一网关能够确定与所述网络中的每个B类网关的信标的传输时刻同步的、发送信标的至少一个时刻；以及将包括所述信息的请求传输(43)到所述指定网关。5.用于使提供低能耗的远程无线网络(1)中的网关(11)同步的方法，所述方法用于使所述网关根据已知为B类的通信模式起作用，其中，通信时段通过由支持所述通信模式的所述网络(1)中的每个网关的信标的周期性发送来限定，所述网关被称为B类网关，信标的发送在每个B类网关之间是同步的，每个通信时段被划分成预定义数量的子时段，根据所述通信模式起作用的所述网络(1)的终端设备(13)能够仅在分配给其的子时段期间通过B类网关与服务器(10)双向地进行通信，当所述方法由所述网络中的第二网关实施时，其中所述第二网关为B类且配备有同步装置，其特征在于，所述方法包括：接收(44)来自所述服务器的请求，所述请求包括表...

【专利技术属性】
技术研发人员：马西尼萨·拉拉姆，蒂尔瑞·莱斯特波勒，
申请(专利权)人：萨热姆通信宽带简易股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR