一種基于尋呼的低功耗通信方法和網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于尋呼的低功耗通信方法，以及一種基于尋呼的低功耗通信網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)，或者感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)，通常需要通信鏈路的一端，比如基站設(shè)備，保持在接收或監(jiān)聽狀態(tài)，通過保持比較高的能耗，確保基站能夠正確接收感應(yīng)器發(fā)送的報文。
[0003]為了實現(xiàn)省電的目的，現(xiàn)有技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)終端與接入點(AP)或者中繼器建立并保持時鐘同步，并為每一個終端分配固定的時隙，接入點(AP)或者中繼器可以在這些分配好的時隙中運行在高能耗的接收或監(jiān)聽狀態(tài)。在其他時間休眠，以達到節(jié)省能耗，或延長電池壽命的目的。
[0004]但實際應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)據(jù)傳輸需求由事件觸發(fā)，難以事先預(yù)知。
[0005]如果接入點(AP)或者中繼器為這些終端預(yù)留時隙，則會導(dǎo)致能耗的浪費。當(dāng)終端的數(shù)量較多時，這些預(yù)留的時隙會導(dǎo)致接入點(AP)或者中繼器完全沒有休眠的時間。
[0006]但如果中繼器不為這些下游節(jié)點預(yù)留時隙，當(dāng)這些節(jié)點被特定的事件觸發(fā)，產(chǎn)生并發(fā)送報文給中繼器進行轉(zhuǎn)發(fā)時，中繼器可能正處于休眠狀態(tài)，而不能及時喚醒接收終端上傳的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的通信穩(wěn)定性大幅下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)省能耗并且保證通信性能的基于尋呼的低功耗通信方法，以及一種基于尋呼的低功耗通信網(wǎng)絡(luò)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]—種基于尋呼的低功耗通信方法，在一個發(fā)送方和至少一個接收方之間進行尋呼；
[0010]未進行通信狀態(tài)下，接收方保持休眠/低功耗模式，并且周期性地從休眠/低功耗模式中喚醒，并檢測是否有尋呼幀到達，如果沒有檢測到尋呼幀到達，則返回到休眠/低功耗模式，如果檢測到尋呼幀到達，則進行通信；
[0011 ]未進行通信狀態(tài)下，發(fā)送方保持休眠/低功耗模式；當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，則退出休眠/低功耗模式，并發(fā)送一系列的尋呼幀，喚醒接收方，并進行通信。
[0012]作為優(yōu)選，發(fā)送方發(fā)送尋呼幀的數(shù)量、發(fā)送尋呼幀的持續(xù)時間，根據(jù)接收方的喚醒周期確定，確保尋呼幀的發(fā)送能夠持續(xù)到接收方喚醒并能夠至少接收一個尋呼幀的時刻。
[0013]作為優(yōu)選，發(fā)送方預(yù)先確定接收方的喚醒周期，當(dāng)發(fā)送方需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，根據(jù)接收方的喚醒周期，發(fā)送一系列的尋呼幀;所述的尋呼幀至少攜帶一個系列號或計算值，接收方根據(jù)接收到的系列號或計數(shù)值，得出發(fā)送方完成發(fā)送當(dāng)前一系列的尋呼幀的時刻。
[0014]作為優(yōu)選，接收方檢測到尋呼幀的到達后，根據(jù)尋呼幀攜帶的時鐘同步信息與發(fā)送方建立時鐘同步。
[0015]作為優(yōu)選，接收方和發(fā)送方按照預(yù)設(shè)的規(guī)則，計算接收方和發(fā)送方都需要再次喚醒、進行通信的時刻。
[0016]作為優(yōu)選，發(fā)送方發(fā)送的尋呼幀攜帶接收方的設(shè)備標(biāo)識，接收方設(shè)備標(biāo)識，判斷是否需要預(yù)設(shè)時間后喚醒，與發(fā)送方預(yù)設(shè)的時隙進行通信。
[0017]作為優(yōu)選，發(fā)送方發(fā)送的尋呼幀還附帶一個特定的控制指令，接收方在預(yù)設(shè)時間喚醒后，在與發(fā)送方預(yù)設(shè)的時隙根據(jù)控制指令上傳相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0018]作為優(yōu)選，發(fā)送方發(fā)送的尋呼幀攜帶一個群組的目標(biāo)設(shè)備的標(biāo)識掩碼，接收方根據(jù)標(biāo)識掩碼，判斷是否為當(dāng)前尋呼幀的目標(biāo)設(shè)備;如果是，則基于當(dāng)前接收方的設(shè)備標(biāo)識，按照預(yù)設(shè)的算法計算出需要喚醒并與發(fā)送方進行通信的時刻。
[0019]作為優(yōu)選，不同的接收方采用同樣的算法，計算需要喚醒并與發(fā)送方進行通信的時刻，以各個接收方的設(shè)備標(biāo)識作為輸入，則計算得出不同的喚醒時隙。
[0020]作為優(yōu)選，發(fā)送方發(fā)送的尋呼幀還附帶一個特定的控制指令，根據(jù)控制指令，接收方執(zhí)行與控制指令相對應(yīng)的特定動作。
[0021]—種基于尋呼的低功耗通信網(wǎng)絡(luò)，包括基站、至少一個終端;上行時，基站作為接收方，終端作為發(fā)送方，下行時，基站作為發(fā)送方，終端作為接收方;基站與終端之間基于所述的通信方法進行上行或下行通信。
[0022]作為優(yōu)選，還包括一個或多個中繼，上行時，基站作為接收方，終端作為發(fā)送方，中繼作為接收方接收終端的數(shù)據(jù)并同時作為發(fā)送方轉(zhuǎn)發(fā)終端的數(shù)據(jù)給另外一個中繼或者基站;下行時，基站作為發(fā)送方，終端作為接收方，中繼作為接收方接收基站數(shù)據(jù)并同時作為發(fā)送方轉(zhuǎn)發(fā)基站的數(shù)據(jù)給另外一個中繼或者終端;基站與中繼之間，中繼與中繼之間，中繼與終端之間基于所述的通信方法進行上行或下行通信。
[0023]作為優(yōu)選，基站或中繼，以及終端，均包括:
[0024]—個或多個無線收發(fā)器，具備休眠/低功耗模式與喚醒模式，無線收發(fā)器在喚醒模式下發(fā)送信號或檢測、接收信號；
[0025]—個或多個控制器，具備休眠/低功耗模式與喚醒模式，并設(shè)定有喚醒周期，在每個喚醒周期的喚醒時刻喚醒無線收發(fā)器進行信號發(fā)送或者檢測、接收信號。
[0026]本發(fā)明的有益效果如下:
[0027]本發(fā)明所述的通信方法與網(wǎng)絡(luò)，使得無線通信的收發(fā)雙方能在沒有數(shù)據(jù)需要收發(fā)的情況下休眠，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，發(fā)送方才退出休眠，并發(fā)送一系列的尋呼幀。通過尋呼幀的發(fā)送和接收，收發(fā)雙方建立時鐘同步，選擇一個約定的時隙喚醒并進行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明所述的通信方法用于支撐低流量無線通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模組網(wǎng)。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明所述的通信網(wǎng)絡(luò)的示意圖(一個中繼)；
[0029]圖2是本發(fā)明所述的通信網(wǎng)絡(luò)的示意圖(多個中繼)；
[0030]圖3是無線收發(fā)器與控制器的示意圖。
【具體實施方式】
[0031 ]以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細(xì)說明。
[0032]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的無線通信的收發(fā)雙方通過預(yù)留時隙存在的矛盾與不足，提供一種基于尋呼的低功耗通信方法，在一個發(fā)送方和至少一個接收方之間進行尋呼；
[0033]未進行通信狀態(tài)下，接收方保持休眠/低功耗模式，并且周期性地從休眠/低功耗模式中喚醒，并檢測是否有尋呼幀到達，如果沒有檢測到尋呼幀到達，則返回到休眠/低功耗模式，如果檢測到尋呼幀到達，則進行通信；
[0034]未進行通信狀態(tài)下，發(fā)送方保持休眠/低功耗模式；當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，則退出休眠/低功耗模式，并發(fā)送一系列的尋呼幀，喚醒接收方，并進行通信。
[0035]發(fā)送方發(fā)送尋呼幀的數(shù)量、發(fā)送尋呼幀的持續(xù)時間，根據(jù)接收方的喚醒周期確定，確保尋呼幀的發(fā)送能夠持續(xù)到接收方喚醒并能夠至少接收一個尋呼幀的時刻。
[0036]根據(jù)實施需求，尋呼幀可以攜帶一個序列號，一個同步字，一個特定的控制指令，一個群組的目標(biāo)設(shè)備的標(biāo)識掩碼或者單一目標(biāo)設(shè)備的標(biāo)識。
[0037]接收方檢測到尋呼幀的接收后，根據(jù)尋呼幀攜帶的信息與發(fā)送方建立時鐘同步。具體為:發(fā)送方發(fā)送的尋呼幀攜帶時鐘同步信息，使得接收方接收到至少一幀尋呼幀后，可以實現(xiàn)和發(fā)送方時鐘同步。接收方和發(fā)送方按照一定的規(guī)則，計算收發(fā)雙方都需要再次喚醒、進行數(shù)據(jù)收發(fā)的時刻。
[0038]發(fā)送方預(yù)先確定接收方的喚醒周期。當(dāng)發(fā)送方有數(shù)據(jù)需要發(fā)送給接收方時，發(fā)送方根據(jù)接收方的喚醒周期，發(fā)送一系列的尋呼幀。該一系列的尋呼幀至少攜帶一個系列號，或計算值，使得接收方可以根據(jù)接收到的尋呼幀的系列號或計數(shù)值，估計發(fā)送方完成發(fā)送這一系列的尋呼幀的時刻。
[0039]發(fā)送方發(fā)送的尋呼幀還附帶一個特定的控制指令，根據(jù)控制指令，接收方執(zhí)行與控制指令相對應(yīng)的特定動作。
[0040]發(fā)送方發(fā)送的尋呼幀攜帶接收方的設(shè)備標(biāo)識。接收方喚醒，并且接到至少一個尋呼幀后，根據(jù)接收到的尋呼幀所攜帶設(shè)備標(biāo)識，判斷是否需要在一段時間后喚醒，與發(fā)送方在一個特定的時隙進行通信。接收方在預(yù)設(shè)時間喚醒后，在與發(fā)送方預(yù)設(shè)的時隙根據(jù)控制指令上傳相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0041]發(fā)送方發(fā)送的尋呼幀攜帶一個群組的目標(biāo)設(shè)備的標(biāo)識掩碼。接收方喚醒，并且接到至少一個尋呼幀后，根據(jù)接收到的尋呼幀所攜帶的設(shè)備的標(biāo)識掩碼，判斷當(dāng)前接收方自身是否為這一尋呼幀的目標(biāo)設(shè)備。如果是，則基于當(dāng)前接收方自身的設(shè)備標(biāo)識，按照一定的算法計算出需要喚與發(fā)送方進行通信的時刻通信。為了避免相互沖突，不同接收方采用同樣的算法，并用當(dāng)前接收方自身的設(shè)備標(biāo)識作為輸入，計算出不同的喚醒時隙，從而避免了相互沖突。
[0042]本發(fā)明還提供一種基于尋呼的低功耗通信網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示，包括基站、至少一個終端;上行時，基站作為接收方，終端作為發(fā)送方，下行時，基站作為發(fā)送方，終端作為接收方;基站與終端之間基于所述的基于尋呼的低功耗通信方法進行上行或下行通信。
[0043]本發(fā)明所述的通信網(wǎng)絡(luò)中，如圖2所示，還可以設(shè)置中繼，基站與終端通過中繼進行通信。上行時，基站作為接收方，終端作為發(fā)送方，中繼作為接收方接收終端的數(shù)據(jù)并同時作為發(fā)送方轉(zhuǎn)發(fā)終端的數(shù)據(jù)給另外一個中繼或者基站;下行時，基站作為發(fā)送方，終端作為接收方，中繼作為接收方接收基站數(shù)據(jù)并同時作為發(fā)送方轉(zhuǎn)發(fā)基站的數(shù)據(jù)給另外一個中繼或者終端;基站與中繼之間，中繼與中繼之間，中繼與終端之間基于所述的通信方法進行上行或下行通信。
[0044]當(dāng)基站或中繼設(shè)備作為發(fā)送方，通過發(fā)送一系列尋呼幀喚醒休眠的中繼或終端設(shè)備，進而在一個特定的時隙向這個中繼或終端設(shè)備(群組)發(fā)送下行數(shù)據(jù)。當(dāng)終端或