[发明专利]LPWAN通信系统中的中继

说明书

一种LPWAN通信系统包括服务器设备(130)、至少一个网关(120、121、122)以及至少一个中继器(100)。每个网关使用A类通信模式与终端(110、111、112、113)通信，其中用于终端的任何响应使用相对于由所述终端对原始消息的传输时间定义的接收窗口。每个中继器(100)由每个网关视为终端，并且根据A’类通信模式与终端通信，定义如下：中继器以规则的间隔传输信标并且仅在相对于所述信标定义的时隙期间监听终端。在这个A’类通信模式下，中继器使用相对于所述终端对原始消息的传输时间定义的至少一个其他接收窗口向终端传播任何响应。

技术领域

本发明涉及一种LPWAN(低功率广域网)通信系统中的一个或多个终端与一个或多个网关之间的中继机制。

背景技术

物联网正在崛起。物联网表示互联网到物理世界中的事物和地点的扩展。鉴于互联网通常不扩展超出电子世界，物联网表示来自真实世界中存在的装置的信息和数据到互联网的交换，诸如例如用于收集用气量或用水量读数，或者以一般方式收集传感器测量。物联网被认为是第三代互联网，称为Web 3.0。物联网具有用于指定用于不同用途的通信对象(被称为“所连接的对象”)的通用字符，例如在工业、食品、电子健康或家庭自动化领域中。这些连接的对象通常是具有低能耗的终端，大多数时间处于待机状态，并且不时地唤醒以收集数据(传感器)并通过无线电进行传输。

在物联网的背景下，部署位于地理位置高点的网关，代表服务运营商，以用于创建网络基础设施以使这些连接的对象能够通信。除了维护操作之外，这些网关还通常是固定的和永久性的。可以例如提到SigFox (注册商标)或ThingPark(注册商标)网络的这种模型。这些网关通过中型或远程LPWAN无线通信系统与连接的对象通信，诸如例如 LoRaWAN(注册商标、“远程广域网”)技术，也称为缩写“LoRa”(注册商标、“远程”从联盟名称推广LoRaWAN(注册商标)远程广域网技术)。这些网关使这些连接的对象能够与服务器(网络核心)通信，称为LNS (代表“LoRa网络服务器”，根据LoRaWAN技术术语)，通常用于传送由所述连接对象收集的数据。网关通过网络基础设施与LNS服务器通信，所述网络基础设施通常是有线的，适用于支持在所述连接对象、所述网关与LNS服务器之间交换的数据流量的负载。应当注意，网关与LNS服务器之间的交换通常使用基于IP协议(互联网协议，如RFC 791规范文档中限定的)的服务运营商(未标准化)专用的专有协议。

服务运营商面临的一个问题是一些连接的对象可能在LPWAN通信系统的无线电范围之外。这可能是由于以下事实：先前安装的网关断开连接以进行维护，或者针对部署服务运营商的网关尚未覆盖给定地理区域。安装网关非常耗时，因为这种网关的功能(永久地监听介质)需要主电源。因此，希望提供一种解决方案，使得可以快速且低成本地克服 LPWAN通信系统的无线电范围中的缺陷，以便使已经存在于LPWAN通信系统中的网关的无线电范围之外的连接对象能够受益于所述通信系统的服务。特别希望提供一种特别是与LPWAN通信系统的网关相比消耗很少功率的解决方案。还希望提供一种待用的解决方案(“即插即用”)。

发明内容