通信过程制造技术

本申请涉及通信过程。用于在通信网络上传输数据的某些协议(诸如LoRaWAN协议)使用包含旨在传递有用数据的有效载荷的帧，该有效载荷的大小可以随着帧的不同而变化。提出了一种通信方法以便在这种类型的网络上传输数据。该方法基于将有效载荷包划分为一组块，并且然后将如此形成的块插入至少一个段中。每个段包括在创建段时适合于有效载荷大小的多个块。接下来，向这些段补充验证信息，该验证信息使所述数据包的收件者能够确定其是否已接收到所有块。在未接收到所有块的情况下，所述块的发送者至少重新发送未接收到的块。

Communication process

【技术实现步骤摘要】
通信过程
本专利技术涉及一种在远程无线网络中执行并且能耗低的通信方法以及实现该方法的设备和系统。
技术介绍
互联网正在逐步转变为扩展的网络，称为“物联网”，以用于连接各种可连接的对象。已经出现了关于网络的新要求，并且特别是对覆盖范围比常规蜂窝网络更大并使得有可能限制所连接设备的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(低功耗广域网(LPWAN))中，可以提及基于LoRa(注册商标)(远程)技术的网络。LoRa技术在已知称为“ISM带”(工业、科学和医学)的频带上操作，该频带包括可以自由用于工业、科学和医学应用的频带。LoRa技术基于扩频技术，使得能够在噪声特别大的ISM频带中获取具有良好稳健性的低比特率通信。基于LoRa技术的网络(以下称为“LoRa网络”)使用称为LoRaWAN的协议。LoRa网络由通常位于高点的基站或网关组成，以便覆盖大的地理区域。网关能够检测到装备或终端(“端点”)在其区域内发送的消息，并将其传输到至少一个服务器(LoRa网络服务器(LNS))，该服务器将对其进行处理。在LoRa网络的常规功能中，希望向LNS服务器传输消息(即，数据)的端点根据LoRaWAN协议在称为上行链路帧的帧中传输该消息。上行链路帧以广播模式传输。该上行链路帧被至少一个网关接收。接收到该帧的每个网关对其进行解码，并且然后将消息重新传输到LNS服务器，例如以HTTP(超文本传输协议)请求或HTTPS(超文本传输协议安全)请求。如果多个网关已接收到上行链路帧，则LNS服务器接收包含该消息的多个HTTP(或HTTPS)请求。然后，LNS服务器必须在接收到上行链路帧的网关中指定要用于中继对包含在上行链路帧中的消息的响应的网关。响应根据LoRaWAN协议以HTTP(或HTTPS)请求从LNS服务器传输到指定网关，然后以单播模式在下行链路帧中从指定网关传输到端点。在LoRa网络的大多数实施方式中，指定网关是与发送上行链路帧的终端提供最佳传输质量的网关。根据LoRaWAN协议的帧在下文中将被称为LoRa帧。LoRa网络最初是开发用于传输来自连接对象的数据。然而很快意识到，通常由其他类型的网络(诸如IP(互联网协议)网络版本4(RFC-791)或版本6(RFC-2460)或PL(电力线)网络)传输的其他类型的数据可以通过LoRa网络传递或中继。这些数据然后在OSI(开放系统互连)模型中的应用程序级的容器(有效载荷)(称为LoRa有效载荷)中传递，这些LoRa有效载荷对应于LoRa帧的有用部分(有效载荷)。LoRa有效载荷的一个特殊性是，它们的大小可以随着LoRa帧的不同而变化。LoRa有效载荷的大小的这些变化是由应用程序数据的可用比特率(称为有用比特率)的变化引起的。在数据传输期间，有用比特率可以在LNS服务器的影响下变化，例如这修改用于传输的调制，或者有用比特率可以因为必须传输的在LoRaWAN协议中具有优先级的控制数据而变化。当称为应用程序帧的应用程序级帧的大小大于要传输它们的LoRa有效载荷的大小时，必须将这些应用程序帧分段成多个适合于所述有效载荷的大小的段。文献中许多帧分段机构都依赖于分段成固定大小的段。分段成固定大小的段结合或多或少可变大小的有效载荷中的传输使得有必需将段的大小与有效载荷的最小大小对齐。在通过可变大小的有效载荷进行传递的情况下使用这种分段是无效的，因为这会导致与有用数据相比，信令数据(或报头(header)数据)的比例过大。还存在使用适合于可变大小的有效载荷的可变大小的段的所谓的字节对齐的分段。这种类型的分段使用信令，使其能够指向有效载荷中的字节，这再次导致与有效数据相比，信令数据的比例大。期望克服现有技术的这些缺点。特别期望提出一种用于在LoRa有效载荷中有效封装应用帧的方法，该应用帧的大小大于传输它们的LoRa有效载荷的大小。此外，期望所提出的方法允许有效管理引起帧丢失的任何传输错误。此外，期望提出一种易于以低成本实现的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，本专利技术涉及一种用于使用帧传输协议在网络中的第一节点和第二节点之间进行通信的方法，根据所述协议的每个帧称为协议帧，协议帧包括旨在传递有用数据的有效载荷，每个有效载荷的大小可以随协议帧的不同而变化。该方法包括：当由第一节点执行时：获取要传输到第二节点的有效载荷帧；将有效载荷帧划分成预定大小的一组块，每个块与等于该有效载荷帧中所述块的等级的编号相关联；将封装和传输过程应用于所述组的块，包括：以块的编号递减的顺序遍历这些块，并且以此顺序将块插入至少一个段中，将块插入每个段中，直到段大小在保持小于或等于有效载荷的当前大小的同时尽可能接近该当前大小为止；将验证信息插入每个段中，该验证信息包括表示所述段中具有最高等级的块的编号的标识符，并且在包含具有最低等级的块的段中，还包括错误标识码，该错误标识码使得能够确定是否已经接受该组块；以协议帧将每个段传输到第二节点；并且，在从第二节点接收到包含表示至少一个块未被第二节点接收到的信息的接收确认的情况下，最少对未接收到的每个块应用封装和传输过程，第二节点已经使用接收到的每条验证信息来确定丢失的每个块。在一个实施例中，该网络是基于LoRa技术的低能耗的远程无线网络，该协议是LoRaWAN协议，并且第一节点是适合于使用LoRaWAN协议在LoRa网络上进行通信的设备，称为LoRa端点，并且第二节点是LoRa网络服务器，或者第一节点是LoRa网络服务器并且第二节点是LoRa端点。在一个实施例中，如果在将每个段传输到第二节点之后，第一节点在传输最后一个段后的预定时间之后没有从第二节点接收到接收确认，则第一节点向第二节点传输至少包含下列项的段：具有最低等级的块的段、错误标识码和表示所述段中具有最高等级的块的编号的标识符。在一个实施例中，验证信息被包括在所述段的报头中，所述报头还包括表示每当将新的一组块传输到第二节点时修改其值的一组块的改变的信息和/或表示接收确认的请求的信息，使得能够激活或不激活接收确认机构，当激活所述机构时，第一节点等待对来自第二节点的对一组块的接收确认。在一个实施例中，表示至少一个块未被第二节点接收到的信息是一系列位，该系列中的每个位表示一组块中的块，并且对于每个位，所述位的第一值指示接收到相应块，并且所述位的第二值指示未接收到相应块。在一个实施例中，接收确认包括用于标识所述接收确认与哪一组块相关的信息和/或指示当存在使用错误检测码对接收到的块的完整性进行验证时第二节点是否已经或尚未检测到错误的信息。在一个实施例中，当第一节点是服务器并且第二节点是根据LoRaWAN协议在A类中起作用的LoRa端点时，当第二节点已经接收到包括一组块中的块的第一段时，在每次接收段时，第二节点测量自接收到所述段以来的时间，并且当所述时间大于预定最大时间而没有将帧传输到第一节点时，将表示请求传输数据的协议帧传输到第一节点，以便使第一节点能够传输新的段。根据本专利技术的第二方面，本专利技术涉及一种通信节点类型的设备，其被称为第一节点，该设备适合于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用帧传输协议在网络中的第一节点和第二节点之间通信的方法，根据所述协议的每个帧称为协议帧，所述协议帧包括旨在传递有用数据的有效载荷，每个有效载荷的大小可随协议帧的不同而变化，其特征在于，所述方法包括由所述第一节点执行的步骤，所述步骤包括：/n获取(300)要传输到所述第二节点的有效载荷帧；/n将所述有效载荷帧划分(301)为预定大小的一组块，每个块与等于所述有效载荷帧中所述块的等级的编号相关联；/n将封装和传输过程应用于所述组的所述块，包括：/n以所述块的编号递减的顺序遍历所述块，并且以此顺序将所述块插入至少一个段中，将所述块插入每个段中，直到段大小在保持小于或等于效载荷的当前大小的同时到达尽可能接近所述当前大小为止；/n将验证信息插入(304)每个段中，在所述验证信息插入的包括一个以上的块的每个段中，所述验证信息包括表示所述段中具有最高等级的所述块的所述编号的标识符，此外当将所述验证信息插入包含具有最低等级的所述块的所述段中时，所述验证信息包括错误标识码，使得能够确定是否已经接收到所述一组块；并且/n以协议帧将每个段传输(305)到所述第二节点；并且/n在从所述第二节点接收到包含表示至少一个块未被所述第二节点接收到的信息的接收确认的情况下，至少对未接收到的每个块应用所述封装和传输过程，所述第二节点已经使用接收到的每条验证信息来确定丢失的每个块。/n...

【技术特征摘要】
20181009 FR 18593641.一种使用帧传输协议在网络中的第一节点和第二节点之间通信的方法，根据所述协议的每个帧称为协议帧，所述协议帧包括旨在传递有用数据的有效载荷，每个有效载荷的大小可随协议帧的不同而变化，其特征在于，所述方法包括由所述第一节点执行的步骤，所述步骤包括：
获取(300)要传输到所述第二节点的有效载荷帧；
将所述有效载荷帧划分(301)为预定大小的一组块，每个块与等于所述有效载荷帧中所述块的等级的编号相关联；
将封装和传输过程应用于所述组的所述块，包括：
以所述块的编号递减的顺序遍历所述块，并且以此顺序将所述块插入至少一个段中，将所述块插入每个段中，直到段大小在保持小于或等于效载荷的当前大小的同时到达尽可能接近所述当前大小为止；
将验证信息插入(304)每个段中，在所述验证信息插入的包括一个以上的块的每个段中，所述验证信息包括表示所述段中具有最高等级的所述块的所述编号的标识符，此外当将所述验证信息插入包含具有最低等级的所述块的所述段中时，所述验证信息包括错误标识码，使得能够确定是否已经接收到所述一组块；并且
以协议帧将每个段传输(305)到所述第二节点；并且
在从所述第二节点接收到包含表示至少一个块未被所述第二节点接收到的信息的接收确认的情况下，至少对未接收到的每个块应用所述封装和传输过程，所述第二节点已经使用接收到的每条验证信息来确定丢失的每个块。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络是基于LoRa技术的低能耗的远程无线网络，所述协议是所述LoRaWAN协议，并且所述第一节点是适于使用所述LoRaWAN协议在LoRa网络上进行通信的设备，所述第一节点称为LoRa端点，并且所述第二节点是LoRa网络服务器，或者所述第一节点是LoRa网络服务器并且所述第二节点是LoRa端点。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，如果在将每个段传输到所述第二节点之后，所述第一节点在传输最后一个段后的预定时间之后没有从所述第二节点接收到接收确认，则所述第一节点向所述第二节点传输至少包含下列项的段：具有所述最低等级的所述块、所述错误标识码和表示在所述段中具有最高等级的所述块的所述编号的标识符。


4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述验证信息包括在所述段的报头中，所述报头还包括表示每当将新的一组块传输到所述第二节点时修改其值的一组块的改变的信息和/或表示接收确认的请求的信息，使得能够激活或不激活接收确认机构，当所述机构被激活时，所述第一节点等待来自所述第二节点的对所述一组块的接收确认。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，表示至少一个块未被所述第二节点接收到的所述信息是一系列位，所述系列中的每个位表示所述一组块中的块，并且对于每个位，所述位的第一值指示接收到相应块，并且所述位的第二值指示未接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·特布勒，M·勒古里雷克，
申请(专利权)人：萨基姆能源电信公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR