终端的入网方法、终端与基站的通信方法及相关设备技术

本申请公开了一种终端的入网方法、终端与基站的通信方法及相关设备，涉及通信技术领域，该方法包括：将入网请求信息上报至基站后，打开预设的监听时间窗口，监听基站是否下发了第一前导码，其中，第一前导码为基站发射响应于入网请求信息的入网响应信息前发射的无线信号；若监听到第一前导码，则打开数据接收窗口接收基站发射的入网响应信息，其中，监听时间窗口的时长小于数据接收窗口的时长。本申请解决了现有技术中的LoRaWAN难以兼顾终端的低功耗和实时性的问题。功耗和实时性的问题。功耗和实时性的问题。

【技术实现步骤摘要】
终端的入网方法、终端与基站的通信方法及相关设备


[0001]本申请涉及到通信
，具体而言，涉及一种终端的入网方法、终端与基站的通信方法及相关设备。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。不应以此处的描述包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]在智慧农业领域，为了满足不同区域环境的数据采集和下行控制的需求，NB(Narrow BandInternet of Things，窄带物联网技术)、无线数字通信调制技术LoRa、cat1
[0004](LTEUE
‑
Category1)等各类通信方式逐步广泛使用。农业领域的终端设备，大多设在环境偏僻或者供电不方便的山区，所以要求终端设备以及下行控制设备都要低功耗，同时也要满足上行上报和下行控制要及时，不能有太大的时延。因此，为更好的服务农业领域，通信设计时需满足如下目标：1、网关满足数据采集和控制低时延要求。2、终端满足控制低时延以及低功耗要求。针对前述目标的场景设计要求包括：1)农业及相关任务场景，数据采集和下行控制；2)局域网网络条件下，大田场景如平原场景要突破LoRa覆盖距离(SF12传输有效距离)、山区场景要能够通过LoRa mesh触达到地势低洼的地方。上述场景对通信功耗和响应时间都有一定要求(功耗较低、响应时间较快)，同时有本地控制需求。
[0005]目前普遍应用于农业场景的LoRaWAN通常用于进行数据采集，下行控制相关的应用由于终端的功耗问题，没能形成一个好的协议机制来兼顾低功耗和实时性。目前的LoRaWAN具有Class A、Class B以及Class C三种工作模式，若农业终端工作在ClassA模式，终端只有在发送完上行数据包之后才会开启两个短暂的下行接收窗口，虽然功耗低，但是下行控制不及时，有太大的时延，网络服务器无法实时唤醒终端。工作在ClassB模式的终端的下行接收窗口是定期开启的，工作在ClassC模式的节点的下行接收窗口是一直开启的，其中，ClassB模式定期开启的接收窗口时间通常不得小于2秒，整个接收窗口消耗的功耗对存在于供电不便的山区的终端来说依然较大，ClassC模式功耗比ClassB模式更大。可见，现有的LoRaWAN具有的三种工作模式，难以兼顾农业领域使用场景下各通信设备的低功耗和实时性。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供了一种终端的入网方法、终端与基站的通信方法及相关设备，以至少解决现有技术中的LoRaWAN难以兼顾终端的低功耗和实时性的问题。
[0007]根据本申请的一个方面，还提供了一种终端的入网方法，所述方法基于所述终端实现，所述方法包括：
[0008]将入网请求信息上报至基站后，打开预设的监听时间窗口，监听所述基站是否下发了第一前导码，其中，所述第一前导码为所述基站发射响应于所述入网请求信息的入网响应信息前发射的无线信号；
[0009]若监听到所述第一前导码，则打开数据接收窗口接收所述基站发射的所述入网响应信息，其中，所述监听时间窗口的时长小于所述数据接收窗口的时长。
[0010]在其中的一些实施例中，打开数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述入网响应信息时，所述方法还包括：
[0011]若在所述监听时间窗口内未监听到所述第一前导码，或在所述数据接收窗口内未接收到所述入网响应信息，则基于预设的监听时间间隔，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站是否下发了所述第一前导码。
[0012]在其中的一些实施例中，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站是否下发了所述第一前导码之前，所述方法还包括：
[0013]定期打开所述监听时间窗口监听所述基站是否下发了第二前导码，所述第二前导码为所述基站发射响应于所述入网请求信息的上行通道测试信息前发射的无线信号；
[0014]若监听到所述第二前导码，则打开所述数据接收窗口接收所述上行通道测试信息，并将响应于所述上行通道测试信息的下行通道测试信息上报至所述基站，以使所述基站在接收到所述下行通道测试信息后，发射所述入网响应信息。
[0015]在其中的一些实施例中，还包括：
[0016]将所述入网请求信息上报至中继网关，由所述中继网关将所述入网请求信息转发至所述基站，并打开所述监听时间窗口，监听所述中继网关是否下发了第三前导码，其中，所述中继网关还用于接收所述基站下发的响应于所述入网请求信息的入网响应信息，则所述第三前导码为所述中继网关在将所述入网响应信息转发至所述终端前发射的无线信号；
[0017]若监听到所述第三前导码，则打开所述数据接收窗口接收所述中继网关转发的所述入网响应信息。
[0018]在其中的一些实施例中，所述中继网关内设置有路由表，所述路由表为根据不同所述终端的三元组信息生成；将所述入网请求信息上报至中继网关时，所述方法还包括：
[0019]将属于所述终端的三元组信息上报至所述中继网关，以使所述中继网关基于所述三元组信息和所述路由表，将所述入网请求信息转发至所述基站。
[0020]在其中的一些实施例中，所述基站保存有三元组信息列表，所述三元组信息列表保存有不同所述终端的三元组信息；则，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站是否下发了所述第一前导码之前，所述方法还包括：
[0021]将属于所述终端的三元组信息上报至所述基站，以使所述基站判断所述三元组信息是否属于所述三元组信息列表，若是，则向所述终端下发所述第一前导码，若否，则向所述终端下发所述第二前导码。
[0022]在其中的一些实施例中，终端将入网请求信息上报至基站的步骤包括：
[0023]基于预设的广播时间间隔，定期向所述基站广播所述入网请求信息，以在广播结束后，打开所述监听时间窗口，监听所述基站是否下发了所述第一前导码。
[0024]在其中的一些实施例中，所述数据接收窗口包括第一数据接收窗口和第二数据接收窗口，且所述监听时间窗口的时长均小于所述第一数据接收窗口和所述第二数据接收窗口的时长；打开数据接收窗口接收所述基站发射的所述入网响应信息时，所述方法还包括：
[0025]若在所述第一数据接收窗口内接收到所述入网响应信息，则将收到所述入网响应信息的第一正反馈信息上报至所述基站，并关闭所述第二数据接收窗口。
[0026]在其中的一些实施例中，打开数据接收窗口接收所述基站发射的所述入网响应信息时，所述方法还包括：
[0027]若在所述第一数据接收窗口内未接收到所述入网响应信息，则打开所述第二数据接收窗口，若在所述第二数据接收窗口内收到所述入网响应信息，则将收到所述入网响应信息的第二正反馈信息上报至所述基站；
[0028]若在所述第二数据接收窗口内未收到所述入网响应信息，则基于预设的监听时间间隔，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站是否下发了所述第一前导码。
[0029]在其中的一些实施例中，所述基站发射所述第一前导码的发射时长设置为第一发射时长，所述基站发射所述第二前导码本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种终端的入网方法，其特征在于，所述方法基于所述终端(10)实现，所述方法包括：将入网请求信息上报至基站(20)后，打开预设的监听时间窗口，监听所述基站(20)是否下发了第一前导码，其中，所述第一前导码为所述基站(20)发射响应于所述入网请求信息的入网响应信息前发射的无线信号；若监听到所述第一前导码，则打开数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述入网响应信息，其中，所述监听时间窗口的时长小于所述数据接收窗口的时长。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，打开数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述入网响应信息时，所述方法还包括：若在所述监听时间窗口内未监听到所述第一前导码，或在所述数据接收窗口内未接收到所述入网响应信息，则基于预设的监听时间间隔，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站(20)是否下发了所述第一前导码。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站(20)是否下发了所述第一前导码之前，所述方法还包括：定期打开所述监听时间窗口监听所述基站(20)是否下发了第二前导码，所述第二前导码为所述基站(20)发射响应于所述入网请求信息的上行通道测试信息前发射的无线信号；若监听到所述第二前导码，则打开所述数据接收窗口接收所述上行通道测试信息，并将响应于所述上行通道测试信息的下行通道测试信息上报至所述基站(20)，以使所述基站(20)在接收到所述下行通道测试信息后，发射所述入网响应信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：将所述入网请求信息上报至中继网关(30)，由所述中继网关(30)将所述入网请求信息转发至所述基站(20)，并打开所述监听时间窗口，监听所述中继网关(30)是否下发了第三前导码，其中，所述中继网关(30)还用于接收所述基站(20)下发的响应于所述入网请求信息的入网响应信息，则所述第三前导码为所述中继网关(30)在将所述入网响应信息转发至所述终端(10)前发射的无线信号；若监听到所述第三前导码，则打开所述数据接收窗口接收所述中继网关(30)转发的所述入网响应信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述中继网关(30)内设置有路由表，所述路由表为根据不同所述终端(10)的三元组信息生成；将所述入网请求信息上报至中继网关(30)时，所述方法还包括：将属于所述终端(10)的三元组信息上报至所述中继网关(30)，以使所述中继网关(30)基于所述三元组信息和所述路由表，将所述入网请求信息转发至所述基站(20)。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站(20)保存有三元组信息列表，所述三元组信息列表保存有不同所述终端(10)的三元组信息；则，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站(20)是否下发了所述第一前导码之前，所述方法还包括：将属于所述终端(10)的三元组信息上报至所述基站(20)，以使所述基站(20)判断所述三元组信息是否属于所述三元组信息列表，若是，则向所述终端(10)下发所述第一前导码，若否，则向所述终端(10)下发所述第二前导码。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，终端(10)将入网请求信息上报至基站(20)
的步骤包括：基于预设的广播时间间隔，定期向所述基站(20)广播所述入网请求信息，以在广播结束后，打开所述监听时间窗口，监听所述基站(20)是否下发了所述第一前导码。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据接收窗口包括第一数据接收窗口和第二数据接收窗口，且所述监听时间窗口的时长均小于所述第一数据接收窗口和所述第二数据接收窗口的时长；打开数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述入网响应信息时，所述方法还包括：若在所述第一数据接收窗口内接收到所述入网响应信息，则将收到所述入网响应信息的第一正反馈信息上报至所述基站(20)，并关闭所述第二数据接收窗口。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，打开数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述入网响应信息时，所述方法还包括：若在所述第一数据接收窗口内未接收到所述入网响应信息，则打开所述第二数据接收窗口，若在所述第二数据接收窗口内收到所述入网响应信息，则将收到所述入网响应信息的第二正反馈信息上报至所述基站(20)；若在所述第二数据接收窗口内未收到所述入网响应信息，则基于预设的监听时间间隔，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站(20)是否下发了所述第一前导码。10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站(20)发射所述第一前导码的发射时长设置为第一发射时长，所述基站(20)发射所述第二前导码的发射时长设置为第二发射时长，所述中继网关(30)发射所述第三前导码的时长设置为第三发射时长，其中，所述第一发射时长、所述第二发射时长以及所述第三发射时长均长于所述监听时间间隔具有的时长。11.一种终端与基站的通信方法，其特征在于，所述通信方法为所述终端(10)基于权利要求1至10任一所述的终端(10)的入网方法完成入网后实现，所述方法包括：将上行数据信息上报至基站(20)后，打开预设的监听时间窗口，监听所述基站(20)是否下发了第四前导码，其中，所述第四前导码为所述基站(20)发射响应于所述上行数据信息的下行数据信息前发射的无线信号；若监听到所述第四前导码，则打开所述数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述下行数据信息，其中，所述监听时间窗口的时长小于所述数据接收窗口的时长。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，打开所述数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述下行数据信息时，所述方法还包括：若在所述监听时间窗口内未监听到所述第四前导码，或在所述数据接收窗口内未接收到所述下行数据信息，则基于预设的监听时间间隔，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站(20)是否下发了所述第四前导码。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述上行数据信息上报至中继网关(30)，由所述中继网关(30)将所述上行数据信息转发至所述基站(20)，并打开所述监听时间窗口，监听所述中继网关(30)是否下发了第五前导码，其中，所述中继网关(30)还用于接收所述基站(20)下发的响应于所述上行数据信息的下行数据信息，则所述第五前导码为所述中继网关(30)在将所述下行数据信息转发至所述终端(10)前发射的无线信号；
若监听到所述第五前导码，则打开所述数据接收窗口接收所述中继网关(30)转发的所述下行数据信息。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述中继网关(30)内设置有路由表，所述路由表为根据不同所述终端(10)的三元组信息生成；将所述上行数据信息上报至中继网关(30)时，所述方法还包括：将属于所述终端(10)的三元组信息上报至所述中继网关(30)，以使所述中继网关(30)基于所述三元组信息和所述路由表，将所述上行数据信息转发至所述基站(20)。15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将上行数据信息上报至所述基站(20)的步骤包括：基于预设的广播时间间隔，定期向所述基站(20)广播所述上行数据信息，以在广播结束后，打开所述监听时间窗口，监听所述基站(20)是否下发了所述第四前导码。16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述数据接收窗口包括第一数据接收窗口和第二数据接收窗口，且所述监听时间窗口的时长均小于所述第一数据接收窗口和所述第二数据接收窗口的时长；打开所述数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述下行数据信息时，所述方法还包括：若在所述第一数据接收窗口内接收到所述下行数据信息，则将收到所述下行数据信息的第三正反馈信息上报至所述基站(20)，并关闭所述第二数据接收窗口。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，打开所述数据接收窗口接收所述基站(20)发射的所述下行数据信息时，所述方法还包括：若在所述第一数据接收窗口内未接收到所述下行数据信息，则打开所述第二数据接收窗口，由所述第二数据接收窗口接收所述下行数据信息；若在所述第二数据接收窗口内收到所述下行数据信息，则将收到所述下行数据信息的第四正反馈信息上报至所述基站(20)；若在所述第二数据接收窗口内未收到所述下行数据信息，则基于预设的监听时间间隔，定期打开所述监听时间窗口监听所述基站(20)是否下发了所述第四前导码。18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基站(20)发射所述第四前导码的发射时长设置为第四发射时长，所述中继网关(30)发射所述第五前导码的时长设置为第五发射时长，其中，所述第四发射时长和所述第五发射时长均长于所述监听时间间隔具有的时长。19.一种终端的入网方法，其特征在于，所述方法基于基站(20)实现，所述方法包括：接收终端(10)上报的入网请求信息；向所述终端(10)发射第一前导码，所述第一前导码为向所述终端(10)发射响应于所述入网请求信息的入网响应信息之前发射的无线信号，以使所述终端(10)在打开的监听时间窗口，监听到所述第一前导码后，打开数据接收窗口接收所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震，
申请(专利权)人：阿里云计算有限公司，
类型：发明
国别省市：