基于远程广域网络的中继辅助通信方法和相关装置制造方法及图纸

本申请公开一种基于远程广域网络的中继辅助通信方法，能够提高LoRaWAN网络的吞吐量和通信可靠性。方法包括：当处于第一时间段时，根据目标终端集合发送的目标数据包集合确定未转发数据包集合，目标终端集合包括至少两个终端，第一时间段与占空比限制时间段具有重合部分，占空比限制时间段表示受占空比限制约束不能发送数据包的时间段；根据未转发数据包集合确定待转发数据包集合；根据待转发数据包集合生成一个累积数据包；当处于发送时隙时，向网关设备发送一个累积数据包，第一时间段在发送时隙之前。送时隙之前。送时隙之前。

【技术实现步骤摘要】
基于远程广域网络的中继辅助通信方法和相关装置


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种基于远程广域网络的中继辅助通信方法和相关装置。

技术介绍

[0002]远程广域网(Long
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Range Wide
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Area Networks,LoRaWAN)是为LoRa远距离通信网络设计的一套通讯协议和系统架构。它是一种媒体访问控制(Medium Access Control,MAC)层协议。在LoRaWAN中，每个终端设备与网关设备之间的距离不是完全相同的，当终端设备与网关设备的距离较近时，该终端设备的通信性能较好；当终端设备远离网关设备时，该终端设备的通信性能较差，延迟较高、数据包传递率和吞吐量较低。当终端设备远离网关设备时，可以通过在终端设备和网关设备之间新增中继设备，使终端设备和网关设备通过中继设备进行通信以提高远离网关设备的终端设备的通信性能。中继辅助通信架构包括单中继架构和多中继架构。
[0003]一种中继辅助通信的方法是，在上行链路中，多个终端设备向多个中继设备发送数据包，由多个中继设备将终端设备发送的数据包转发至网关设备，由网关设备与其他终端设备进行通信。由于LoRaWAN中规定了占空比限制，即在两个数据包传输之间的间隔时间段不能传输任何数据。一个中继设备向网关设备转发了一次数据包后，当中继设备处于占空比限制时间段时，终端设备向该中继设备发送的数据包无法被中继设备转发至网关设备。终端设备需要重传该数据包，在中继设备处于非占空比限制时间段时将该终端设备发送的该数据包转发至网关设备。
[0004]但是，中继设备在占空比限制时间段内无法转发终端设备发送的数据包至网关设备，需要终端设备重传数据包至中继设备，当中继设备处于非占空比限制时间段时转发该重传数据包至网关设备，终端设备的多次重传导致LoRaWAN网络吞吐量降低和传输干扰增加；当终端设备发送的数据包较多时，中继设备的上传时隙被全部占用，导致终端设备发送的部分数据包始终无法转发至网关设备，导致LoRaWAN网络通信的可靠性较低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的主要目的在于提出一种基于远程广域网络的中继辅助通信方法和相关装置，旨在提高LoRaWAN网络的吞吐量和通信可靠性。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例提供了一种基于远程广域网络的中继辅助通信方法，所述方法包括以下步骤：当处于第一时间段时，根据目标终端集合发送的目标数据包集合确定未转发数据包集合，目标终端集合包括至少两个终端，第一时间段与占空比限制时间段具有重合部分，占空比限制时间段表示受占空比限制约束不能发送数据包的时间段；根据未转发数据包集合确定待转发数据包集合；根据待转发数据包集合生成一个累积数据包；当处于发送时隙时，向网关设备发送一个累积数据包，第一时间段在发送时隙之前。
[0007]为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种中继设备，中继设备包括存储器、处
理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现前述基于远程广域网络的中继辅助通信方法的步骤。
[0008]为实现上述目的，本申请提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现前述基于远程广域网络的中继辅助通信方法的步骤。
[0009]本申请实施例提出的基于远程广域网络的中继辅助通信方法和相关装置，在发送时隙之前的，与占空比限制时间段有重合部分的第一时间段内，从目标终端集合发送的目标数据包中收集未转发的数据包集合，根据未转发数据包集合确定待转发数据包集合，根据待转发数据包集合生成一个累积数据包，当处于发送时隙时，向网关设备发送该一个累积数据包。通过在占空比限制时间段内收集数据包可以大幅减少终端设备重传数据包的次数，提高LoRaWAN网络的吞吐量，减少传输干扰；通过生成一个累积数据包可以大幅增加在发送时隙发送的数据包数量，降低发送时隙被全部占用的概率，提高LoRaWAN网络的通信可靠性。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为LoRaWAN通信网络的一个架构示意图；
[0012]图2为LoRaWAN单中继辅助通信网络的一个架构示意图；
[0013]图3为LoRaWAN多中继辅助通信网络的一个架构示意图；
[0014]图4为本申请实施例提供的LoRaWAN多中继辅助通信网络的一个架构示意图；
[0015]图5为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的一个步骤流程图；
[0016]图6为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的另一步骤流程图；
[0017]图7为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的另一步骤流程图；
[0018]图8为本申请实施例提供的基于功率的终端设备传输过滤的示意图；
[0019]图9为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的另一步骤流程图；
[0020]图10为本申请实施例提供的基于时间的终端设备传输过滤的示意图；
[0021]图11为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的另一步骤流程图；
[0022]图12为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的另一步骤流程图；
[0023]图13为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的另一步骤流程图；
[0024]图14为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的一个应用场景示意图；
[0025]图15为本申请实施例提供的同时基于功率和基于时间的终端设备传输过滤的示意图；
[0026]图16为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的另一应用场景示意图；
[0027]图17为本申请实施例提供的基于远程广域网络的中继辅助通信方法的另一应用场景示意图；
[0028]图18为本申请实施例提供的中继设备的一个结构示意图。
具体实施方式
[0029]物联网(Internet of Things，IoT)希望通过通信技术将人与物，物与物进行连接。在智能家居和工业数据采集等局域网通信场景一般采用短距离通信技术，但对于广范围和远距离的通信场景则需要采用远距离通信技术。低功率广域网(Low
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Power Wide
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area Networks,LPWAN)正是为满足物联网中广范围和远距离的通信场景应运而生的远距离无线通信技术。
[0030]LoRa定义了一种应用于LPWAN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于远程广域网络的中继辅助通信方法，其特征在于，包括：当处于第一时间段时，根据目标终端集合发送的目标数据包集合确定未转发数据包集合，所述目标终端集合包括至少两个终端，所述第一时间段与占空比限制时间段具有重合部分，所述占空比限制时间段表示受占空比限制约束不能发送数据包的时间段；根据所述未转发数据包集合确定待转发数据包集合；根据所述待转发数据包集合生成一个累积数据包；当处于发送时隙时，向网关设备发送所述一个累积数据包，所述第一时间段在所述发送时隙之前。2.根据权利要求1所述的基于远程广域网络的中继辅助通信方法，其特征在于，所述根据所述未转发数据包集合确定待转发数据包集合，包括：根据所述未转发数据包集合中每个未转发数据包的发送功率确定待转发数据包集合。3.根据权利要求2所述的基于远程广域网络的中继辅助通信方法，其特征在于，所述至少两个终端包括第一终端和第二终端，所述未转发数据包集合包括所述第一终端发送的第一数据包集合和所述第二终端发送的第二数据包集合；所述根据所述未转发数据包集合中每个未转发数据包的发送功率确定待转发数据包集合，包括：当所述第一数据包集合的发送功率大于所述第二数据包集合的发送功率时，确定所述第一数据包集合为待转发数据包集合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于远程广域网络的中继辅助通信方法，其特征在于，所述根据目标终端集合发送的目标数据包集合确定未转发数据包集合，包括：从所述目标数据包集合中确定所述目标终端集合在第二时间段内发送的第三数据包集合，所述第一时间段包括所述第二时间段；确定所述第三数据包集合为所述未转发数据包集合。5.根据权利要求4所述的基于远程广域网络的中继辅助通信方法，其特征在于，所述根据所述待转发数据包集合生成一个累积数据包，包括：当所述待转发数据包集合的数据包数量大于所述发送时隙的最大数据包转发量时，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙基尔，
申请(专利权)人：云链网科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：