LoRa中继组网通信方法以及LoRa中继技术

本发明专利技术公开了一种LoRa中继组网通信方法以及LoRa中继，方法包括：中继接收至少一个路径信息包后，计算中继自身与网关之间的N种路径类型对应的N种最优成本；基于N种最优成本计算中继自身与网关之间的N种成本因素以及N种路径；在任一种成本因素更新时发出携带有最新的N种成本因素以及N种路径的路径信息包；在发出路径信息包之后，发出应答信息；接收到其他中继发送的应答消息后，确定自身存在于发送应答消息的中继的何种路径中。本发明专利技术中整个组网过程，网关只需发送路径信息包，中继即可自动对路径进行维护和更新，减少中继更新维护路由的开销，终端能根据自身需求选择合适的路径，只需在数据包中指定路径类型即可实现自组网效果。

【技术实现步骤摘要】
LoRa中继组网通信方法以及LoRa中继
本专利技术涉及LoRa通信领域，尤其涉及一种LoRa中继组网通信方法以及LoRa中继。
技术介绍
在LoRa信号盲区范围使用中继可以比增加网关降低成本。现有的使用中继组网的方案中有通过终端广播发起，但实际应用中终端一般有功耗要求，终端应减少发包频率。有的组网由网关发起，网关、中继和终端分别选择和更新路由，这种算法对于LoRa这种相对低速率的传输技术来说组网的开销太大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述组网缺陷，提供一种LoRa中继组网通信方法以及LoRa中继。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一方面，构造一种LoRa中继组网通信方法，方法包括：中继接收来自网关和/或来自其他中继的至少一个路径信息包后，计算中继自身与网关之间的N种路径类型对应的N种最优成本；基于N种最优成本计算中继自身与网关之间的N种成本因素以及N种路径，所述N种成本因素、所述N种路径均分别与所述N种路径类型一一对应关联；在任一种成本因素更新时发出携带有中继自身与网关之间的最新的N种成本因素以及N种路径的路径信息包；在发出路径信息包之后，发出携带有所述N种路径类型、每一种路径类型所关联的路径中位于中继自身前面的上一节点、中继自身的应答信息；接收到其他中继发送的应答消息后，若应答消息中的某种路径类型所关联的路径中的上一节点为自身，则确定自身存在于发送应答消息的中继的所述某种路径类型所关联的路径中。优选地，所述方法还包括：在任一种路径不可达时发出携带有中继自身与网关之间的最新的N种成本因素以及N种路径的路径信息包；所述方法还包括：若中继接收的路径信息包中的任一路径中已包含中继自身，则丢弃所述路径信息包。优选地，所述终端可在收到多个路径信息包后，根据各个路径信息包中的N种成本因素以及N种路径，选择合适的中继绑定入网，所述方法还包括：中继接收上行数据包，根据所述上行数据包外的标签确定发送节点；若所述发送节点为绑定入网了的终端，则将所述上行数据包打上自身的标签后转发出去；若所述发送节点为中继，且自身不存在于所述发送节点的任一种路径类型所关联的路径中，则丢弃所述上行数据包；若所述发送节点为中继，且自身存在于所述发送节点的与所述上行数据包中所指定的路径类型关联的路径中，则将所述上行数据包打上自身的标签后转发出去。优选地，所述网关可在收到的上行数据包后，根据上行数据包外的所有标签分析出网关与终端之间的路径，并基于所述路径将下行数据包打上所述路径中的各个节点的标签；所述方法还包括：中继收到所述下行数据包后，若所述下行数据包外的标签代表自身，则将表示自身的标签拆除后转发出去。优选地，所述方法还包括：中继与网关之间的每一种路径类型的成本，均同时由中继与网关之间的N种成本因素综合计算得到；在计算每一种路径类型的成本时，所述路径类型所关联的成本因素的计算权重大于其他成本因素的计算权重。优选地，所述N种路径类型包括跳数优先路径和信道质量优先路径，所述跳数优先路径的成本和信道质量优先路径的成本均由跳数和信道质量两个成本因素计算得到；所述跳数优先路径与跳数关联，计算跳数优先路径的成本时跳数的计算权重大于信道质量的计算权重；所述计算信道质量优先路径与信道质量关联，计算信道质量优先路径的成本时信道质量的计算权重大于跳数的计算权重。优选地，所述的计算中继自身与网关之间的N种路径类型对应的N种最优成本，包括：针对每一个路径信息包均执行如下处理：基于当前路径信息包计算一份中继自身与网关之间的N种成本因素，并根据计算出的这份N种成本因素综合计算得到一份中继自身与网关之间的N种路径类型的成本；针对每一种路径类型均执行如下处理：对比基于所有的路径信息包所计算出的当前路径类型的各份成本，选取其中最小的成本作为中继自身与网关之间的当前路径类型的最优成本。优选地，所述的基于当前路径信息包计算一份中继自身与网关之间的N种成本因素，包括：计算当前路径信息包从上一节点发送到自身的N种成本因素；从当前路径信息包中提取出上一个节点与网关之间的N种成本因素；根据当前路径信息包从上一节点发送到自身的N种成本因素，以及上一个节点与网关之间的N种成本因素，计算得到一份一份中继自身与网关之间的N种成本因素。优选地，所述的基于N种最优成本计算中继自身与网关之间的N种成本因素以及N种路径，包括：将计算所述N种最优成本时权重最大的N种成本因素选为中继自身与网关之间的N种成本因素；针对选出的中继自身与网关之间的每一种成本因素：将当前成本因素关联的路径类型确定为目标数据类型，将计算当前成本因素时所基于的路径信息包作为目标包，则将所述目标包中与目标数据类型关联的路径加上中继自身后，作为中继自身与网关之间的与所述目标数据类型关联的路径。本专利技术另一方面还构造了一种LoRa中继，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序可被所述处理器运行以实现如权利要求1-9任一项所述的方法的步骤。本专利技术的LoRa中继组网通信方法以及LoRa中继，具有以下有益效果：本专利技术中，因为路径信息包中携带了发送节点的N种路径类型的相关信息(具体为与N种路径类型关联的N种成本因素以及N种路径)，所以每一个中继自身都可以根据上一节点的路径信息包获得自身与网关之间的N种路径类型的相关信息，整个组网过程，网关只需发送路径信息包，中继即可自动对路径进行维护和更新，减少中继更新维护路由的开销；而且每个中继在确定好自身的N种路径类型的相关信息时，会发出应答信息，从而可以让上一中继通过接收应答消息而知晓自身是否存在下一中继的路径中、存在于下一中继的何种路径类型的路径中，因此对于任一来自下游节点的指定路径类型的数据包，上游节点可以直接根据自身是否存在于发送节点的与上行数据包中所指定的路径类型关联的路径中，来决定是否转发数据包，所以对于终端来说，终端能根据自身需求选择合适的路径，只需在数据包中指定路径类型即可实现自组网效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1是LoRa网络拓扑结构的一种示例图；图2是本专利技术LoRa中继组网通信方法的一个具体实施例中的组网步骤示意图；图3是本专利技术LoRa中继组网通信方法的一个具体实施例中的数据传输步骤示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LoRa中继组网通信方法，其特征在于，方法包括：/n中继接收来自网关和/或来自其他中继的至少一个路径信息包后，计算中继自身与网关之间的N种路径类型对应的N种最优成本；/n基于N种最优成本计算中继自身与网关之间的N种成本因素以及N种路径，所述N种成本因素、所述N种路径均分别与所述N种路径类型一一对应关联；/n在任一种成本因素更新时发出携带有中继自身与网关之间的最新的N种成本因素以及N种路径的路径信息包；/n在发出路径信息包之后，发出携带有所述N种路径类型、每一种路径类型所关联的路径中位于中继自身前面的上一节点、中继自身的应答信息；/n接收到其他中继发送的应答消息后，若应答消息中的某种路径类型所关联的路径中的上一节点为自身，则确定自身存在于发送应答消息的中继的所述某种路径类型所关联的路径中。/n

【技术特征摘要】
1.一种LoRa中继组网通信方法，其特征在于，方法包括：
中继接收来自网关和/或来自其他中继的至少一个路径信息包后，计算中继自身与网关之间的N种路径类型对应的N种最优成本；
基于N种最优成本计算中继自身与网关之间的N种成本因素以及N种路径，所述N种成本因素、所述N种路径均分别与所述N种路径类型一一对应关联；
在任一种成本因素更新时发出携带有中继自身与网关之间的最新的N种成本因素以及N种路径的路径信息包；
在发出路径信息包之后，发出携带有所述N种路径类型、每一种路径类型所关联的路径中位于中继自身前面的上一节点、中继自身的应答信息；
接收到其他中继发送的应答消息后，若应答消息中的某种路径类型所关联的路径中的上一节点为自身，则确定自身存在于发送应答消息的中继的所述某种路径类型所关联的路径中。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括：在任一种路径不可达时发出携带有中继自身与网关之间的最新的N种成本因素以及N种路径的路径信息包；
所述方法还包括：若中继接收的路径信息包中的任一路径中已包含中继自身，则丢弃所述路径信息包。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端可在收到多个路径信息包后，根据各个路径信息包中的N种成本因素以及N种路径，选择合适的中继绑定入网，所述方法还包括：
中继接收上行数据包，根据所述上行数据包外的标签确定发送节点；
若所述发送节点为绑定入网了的终端，则将所述上行数据包打上自身的标签后转发出去；
若所述发送节点为中继，且自身不存在于所述发送节点的任一种路径类型所关联的路径中，则丢弃所述上行数据包；
若所述发送节点为中继，且自身存在于所述发送节点的与所述上行数据包中所指定的路径类型关联的路径中，则将所述上行数据包打上自身的标签后转发出去。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网关可在收到的上行数据包后，根据上行数据包外的所有标签分析出网关与终端之间的路径，并基于所述路径将下行数据包打上所述路径中的各个节点的标签；
所述方法还包括：中继收到所述下行数据包后，若所述下行数据包外的标签代表自身，则将表示自身的标签拆除后转发出去。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：中继与网关之间的每一种路径类型的成本，均同时由中继与网关之间的N种成本因素综合计算得到；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨枫敏，蔡吉龙，张俭，莫嘉，王耀庭，
申请(专利权)人：深圳长城开发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44