廣域物聯(lián)網(wǎng)m2m通信網(wǎng)絡(luò)中的終端、基站及通信機(jī)制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請(qǐng)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及廣域物聯(lián)網(wǎng)M2M(Machine to Machine，機(jī)器與機(jī)器間)通信網(wǎng)絡(luò)中的終端、基站及通信機(jī)制和協(xié)議。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)智能感知、識(shí)別與普適計(jì)算等通信技術(shù)，把傳感器、控制器、機(jī)器、人和物等，以簡(jiǎn)單、靈活、低成本的方式聯(lián)接在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息化、智能化和遠(yuǎn)程管控的物聯(lián)網(wǎng)。一種能夠滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離、低功耗、低成本、高可靠性的廣域物聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的所有物體進(jìn)行M2M的通信管理，已成為物聯(lián)網(wǎng)突破傳統(tǒng)技術(shù)模式的新熱點(diǎn)。
[0003]廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以其通信覆蓋范圍廣、通信數(shù)據(jù)量小、雙向傳輸、超大終端容納數(shù)量、極低系統(tǒng)功耗等特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。當(dāng)前行業(yè)中以LoraWAN、SIGFOX、Weightless等為代表的廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)逐步展開(kāi)應(yīng)用，但是各廠商所采用的物聯(lián)網(wǎng)通信機(jī)制和協(xié)議相對(duì)封閉和獨(dú)立，不能互相兼容，造成物聯(lián)網(wǎng)工程重復(fù)建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)資源巨大浪費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)使用成本高無(wú)法普及推廣，嚴(yán)重阻礙物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一部署和發(fā)展。
[0004]面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)低成本建設(shè)、低門(mén)坎使用、高可靠性通訊、大數(shù)量終端接入的市場(chǎng)要求，因此有必要提出一種廣域物聯(lián)網(wǎng)通信機(jī)制和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)形成統(tǒng)一的行業(yè)通信規(guī)范，使在不同領(lǐng)域采用不同物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣域物聯(lián)網(wǎng)能夠保持彼此間的數(shù)據(jù)相互兼容和滿(mǎn)足服務(wù)器云平臺(tái)的統(tǒng)一管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N終端，應(yīng)用于廣域物聯(lián)網(wǎng)中機(jī)器與機(jī)器間的通信網(wǎng)絡(luò)，包括:
[0006]廣播接收模塊，用于在啟用終端廣播信道后，接收并解析所述通信網(wǎng)絡(luò)的廣播信息，根據(jù)解析的所述廣播信息以確認(rèn)是否屬于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)，其中所述廣播信息包含所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)；
[0007]終端數(shù)據(jù)傳輸模塊，其包括數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送單元和數(shù)據(jù)響應(yīng)接收單元，
[0008]所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送單元用于根據(jù)所述廣播網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)確認(rèn)屬于所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)后，向所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的基站發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，所述數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求包含當(dāng)前發(fā)送的幀序號(hào)；
[0009]所述數(shù)據(jù)響應(yīng)接收單元用于接收所述基站反饋的攜帶有當(dāng)前接收確認(rèn)的幀序號(hào)的數(shù)據(jù)接收確認(rèn)響應(yīng)，以確認(rèn)是否需要重發(fā)數(shù)據(jù)或者繼續(xù)發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。
[0010]進(jìn)一步地，所述終端還包括終端注冊(cè)模塊、終端競(jìng)爭(zhēng)模塊和終端激活模塊中的一個(gè)或兩個(gè)或全部；
[0011]所述終端注冊(cè)模塊包括:注冊(cè)請(qǐng)求發(fā)送單元，用于在根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)確認(rèn)不屬于所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)后，向所述基站發(fā)送入網(wǎng)注冊(cè)請(qǐng)求，所述入網(wǎng)注冊(cè)請(qǐng)求包含終端的物理地址;注冊(cè)響應(yīng)接收單元，用于接收所述基站反饋的注冊(cè)響應(yīng)信息以確認(rèn)是否注冊(cè)成功；
[0012]所述終端競(jìng)爭(zhēng)模塊包括:鏈路請(qǐng)求發(fā)送單元，用于在向所述基站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前，向所述基站發(fā)送鏈路請(qǐng)求以獲取信道占用優(yōu)先權(quán);鏈路響應(yīng)接收單元，用于接收所述基站反饋的鏈路響應(yīng)信息以確認(rèn)是否被允許使用鏈路；
[0013]所述終端激活模塊用于在終端進(jìn)入通信網(wǎng)絡(luò)前，接收入網(wǎng)授權(quán)設(shè)備發(fā)送來(lái)的激活請(qǐng)求，根據(jù)所述激活請(qǐng)求在本地寫(xiě)入激活信息，并向所述入網(wǎng)授權(quán)設(shè)備反饋激活確認(rèn)信息；其中，所述激活請(qǐng)求攜帶的信息包括所述通信網(wǎng)絡(luò)根據(jù)終端的通信制式分配的通信方式和可選擇的所有信道參數(shù)、以及根據(jù)所述終端的應(yīng)用屬性確定的個(gè)性化特征信息，所述激活信息包括所述通信方式、所述信道參數(shù)和所述個(gè)性化特征信息。
[0014]根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基站，應(yīng)用于廣域物聯(lián)網(wǎng)中機(jī)器與機(jī)器間的通信網(wǎng)絡(luò)，包括:
[0015]廣播發(fā)送模塊，用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)廣播信道周期性地發(fā)射廣播信息，所述廣播信息包含當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)；
[0016]網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊，其包括數(shù)據(jù)請(qǐng)求接收單元和數(shù)據(jù)響應(yīng)發(fā)送單元，
[0017]所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求接收單元用于接收終端發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，所述數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求包含當(dāng)前發(fā)送的幀序號(hào)；
[0018]所述數(shù)據(jù)響應(yīng)發(fā)送單元用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，向所述終端反饋攜帶有當(dāng)前接收確認(rèn)的幀序號(hào)的數(shù)據(jù)接收確認(rèn)響應(yīng)。
[0019]進(jìn)一步地，所述基站還包括:還包括網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)模塊、網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)模塊和網(wǎng)絡(luò)注銷(xiāo)模塊中的一個(gè)或兩個(gè)或全部；
[0020]所述網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)模塊包括:注冊(cè)請(qǐng)求接收單元，用于接收所述終端發(fā)送來(lái)的入網(wǎng)注冊(cè)請(qǐng)求，所述入網(wǎng)注冊(cè)請(qǐng)求包含終端的物理地址;注冊(cè)響應(yīng)發(fā)送單元，用于根據(jù)所述入網(wǎng)注冊(cè)請(qǐng)求，向所述終端反饋?zhàn)?cè)響應(yīng)信息以告知所述終端是否注冊(cè)成功；
[0021]所述網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)模塊包括:鏈路請(qǐng)求接收單元，用于接收所述終端發(fā)送來(lái)的鏈路請(qǐng)求;鏈路響應(yīng)發(fā)送單元，用于向所述終端反饋鏈路響應(yīng)信息以告知所述終端是否被允許使用鏈路；
[0022]所述網(wǎng)絡(luò)注銷(xiāo)模塊用于刪除終端在所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的通信許可以使所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)不再接收該終端的通信請(qǐng)求。
[0023]—種實(shí)施例中，上述終端或者基站在通信過(guò)程中的通信數(shù)據(jù)按預(yù)定通信協(xié)議幀報(bào)文格式封裝，所述預(yù)定通信協(xié)議幀報(bào)文格式按幀起始符字段、物理地址字段、鏈路控制域字段、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段、屬性特征字段、命令控制字字段、可選的數(shù)據(jù)域字段、校驗(yàn)字段、幀結(jié)束符字段依次排列組成，所述幀起始符字段和所述幀結(jié)束符字段表示報(bào)文的起始和結(jié)尾，所述物理地址字段表示當(dāng)前幀發(fā)送到的目的地址，所述鏈路控制域字段表示通信鏈路的上下行方向，所述網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段表示所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)標(biāo)志，所述屬性特征字段表示終端的個(gè)性化特征屬性，所述命令控制字字段表示當(dāng)前幀的命令操作，所述數(shù)據(jù)域字段表示當(dāng)前幀攜帶的數(shù)據(jù)信息，所述校驗(yàn)字段表示從所述物理地址字段到所述校驗(yàn)字段之前所有字段的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)值。
[0024]根據(jù)本申請(qǐng)的第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N通信機(jī)制，應(yīng)用于廣域物聯(lián)網(wǎng)中機(jī)器與機(jī)器間的通信網(wǎng)絡(luò)，所述通信機(jī)制采用介質(zhì)訪問(wèn)控制方式實(shí)現(xiàn)所述通信網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的通信，其中，所述通信機(jī)制包括:
[0025]所述通信網(wǎng)絡(luò)中的第一節(jié)點(diǎn)接收并解析來(lái)自當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)節(jié)點(diǎn)的廣播信息，根據(jù)解析的所述廣播信息確認(rèn)所述第一節(jié)點(diǎn)是否屬于所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)，其中所述廣播信息包含所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)；
[0026]所述第一節(jié)點(diǎn)在根據(jù)所述廣播網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)確認(rèn)所述第一節(jié)點(diǎn)屬于所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)后，向所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，所述數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求包含當(dāng)前發(fā)送的幀序號(hào)；
[0027]所述第一節(jié)點(diǎn)接收所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)反饋的攜帶有當(dāng)前接收確認(rèn)的幀序號(hào)的數(shù)據(jù)接收確認(rèn)響應(yīng)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)接收確認(rèn)響應(yīng)確認(rèn)是否需要重發(fā)數(shù)據(jù)或者繼續(xù)發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。
[0028]進(jìn)一步地，所述通信機(jī)制還包括:
[0029]在根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)確認(rèn)不屬于所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)后，所述第一節(jié)點(diǎn)向所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送入網(wǎng)注冊(cè)請(qǐng)求，所述入網(wǎng)注冊(cè)請(qǐng)求包含所述第一節(jié)點(diǎn)終端的物理地址；
[0030]所述第一節(jié)點(diǎn)接收所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)反饋的注冊(cè)響應(yīng)信息以確認(rèn)是否注冊(cè)成功。
[0031]進(jìn)一步地，所述通信機(jī)制還包括:
[0032]在向所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前，所述第一節(jié)點(diǎn)向所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送鏈路請(qǐng)求以獲取信道占用優(yōu)先權(quán)；
[0033]所述第一節(jié)點(diǎn)接收所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)反饋的鏈路響應(yīng)信息以確認(rèn)是否被允許使用鏈路。
[0034]進(jìn)一步地，所述通信機(jī)制還包括:
[0035]在所述第一節(jié)點(diǎn)進(jìn)入所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)之前，所述第一節(jié)點(diǎn)接收入網(wǎng)授權(quán)設(shè)備發(fā)送來(lái)的激活請(qǐng)求，根據(jù)所述激活請(qǐng)求，所述第一節(jié)點(diǎn)寫(xiě)入激活信息，并向所述入網(wǎng)授權(quán)設(shè)備反饋激活確認(rèn)信息；
[0036]其中，所述激活請(qǐng)求攜帶的信息包括所述通信網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)的通信制式分配的通信方式和可選擇的所有信道參數(shù)、以及根據(jù)所述第一節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用屬性確定的所述第一節(jié)點(diǎn)的個(gè)性化特征信息，所述激活信息包括所述通信方式、所述信道參數(shù)和所述個(gè)性化特征信息。
[0037]進(jìn)一步地，所述通信機(jī)制還包括:
[0038]所述第一節(jié)點(diǎn)于預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未接收到來(lái)自所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)的信息或者未向所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，所述第一節(jié)點(diǎn)從所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)注銷(xiāo)。
[0039]本申請(qǐng)?zhí)岢隽藦V域物聯(lián)網(wǎng)M2M通信網(wǎng)絡(luò)的通信機(jī)制，對(duì)終端和基站的通信過(guò)程進(jìn)行梳理，明確了雙方雙向通信各階段的操作流程及相應(yīng)的通信數(shù)據(jù)內(nèi)容，從而可以實(shí)現(xiàn)不同物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)交互數(shù)據(jù)的兼容和上層服務(wù)器云平臺(tái)對(duì)終端的統(tǒng)一管理。
【附圖說(shuō)明】
[0040]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0041]圖1為本申請(qǐng)一實(shí)施例中廣域物聯(lián)網(wǎng)采用介質(zhì)訪問(wèn)控制方式實(shí)現(xiàn)激活、注冊(cè)、競(jìng)爭(zhēng)、注銷(xiāo)四機(jī)