[发明专利]选择用于发送帧的网关的方法

说明书

用于包括电子设备和多个网关的通信系统的方法，电子设备和每个网关适于在射频带上发送和接收帧，每个网关连接到相同的中央服务器，第一帧由电子设备发送到中央服务器，该帧包括电子设备的标识符，每个网关接收所述帧并与网关的标识符相关联地将接收到的帧发送到中央服务器，预定义响应延迟以用于响应第一帧，该方法允许中央服务器在多个网关中选择网关，用于响应于第一帧向电子设备发送第二帧。

技术领域

本发明涉及电信的一般领域。本发明更具体地涉及用于通信对象(机器与机器-M2M)的无线通信领域，更具体地，涉及被称为“远程广域网-LoRaWAN”的通信网络领域。

背景技术

远程广域网允许通信对象的连接，并遵循不同于诸如GSM(全球移动系统)网络或UMTS(全球移动电信系统)网络之类的传统通信网络的约束。特别是，这种类型的网络经常使用被称为ISM(工业、科学和医学)频带的频带。这些频带由多个网络运营商共享，且因此无论是在所谓的上行链路方向(从终端电子设备到网络核心)还是在所谓的下行链路方向(从网络核心到终端电子设备)上，都有必要将可用无线电资源的消耗降低到最小。

图1示出了使连接对象101能够与中央服务器110通信的通信网络的传统架构。以下描述强调了LoRa^TM标准(LoRa联盟发布的标准)，但其他通信技术也是可能的。连接对象或终端101通常是包括无线电发射器的电子设备。无线电发射器适于通过包括在预定频带(例如ISM频带)中的多个载波频率中的一个载波频率发送和接收帧或消息。当无线电发射器发送帧时，帧可以被无线电接收器或网关120、12p、…、12N(N大于0，且p在0和N之间)中的一个或多个接收。连接对象101可能是移动的，这不同于放置在固定点的网关120、12p、…、12N，连接对象101发送的帧可以由一个或多个网关120、12p、…、12N接收。每个网关120、12p、…、12N可能通过不同的网络和技术连接到被称为LNS(LoRa网络服务器)的中央服务器110。每个网关120、12p、…、12N从连接对象101接收帧，然后将该帧发送到中央服务器110。如果连接对象101发送的帧被m个网关120、12p、…、12N接收，则中央服务器接收由m个网关重发的该同一帧的m个示例或副本(除非网关和中央服务器110之间存在导致帧丢失的通信问题)。应当注意，每个网关120、12p、…、12N通过可能不同的通信网络连接到中央服务器110。因此，如图1所示，网关120、12p、…、12N可能使用不同的技术通过网络131和网络130连接到中央服务器110。每个通信网络，例如通信网络130和131，允许网关120、12p、…、12N连接到中央服务器110，其可能因此导致帧传输的不同延迟(或时延)，该传输延迟可能与通信网络使用的技术有关，但也可能与所述通信网络上的拥塞有关。传输延迟通常约为10或100毫秒，但在某些情况下可能高达几秒钟。

当中央服务器110从连接对象101接收到帧时，LoRa^TM标准定义了响应延迟(以下称为“RXDelay”)，使得中央服务器110可以通过发送帧来响应连接对象101。实际上，为了降低能量消耗，在发送帧之后，连接对象101可以处于待机状态，并且仅在响应延迟到期之后才开始监听任何响应，并且这持续给定的时间长度。可能地，该标准甚至可以定义多个可能的响应延迟(例如，对于LoRa^TM标准，是“RX1延迟”和“RX2延迟”)，连接对象在每个延迟到期时监听可能的响应达给定时间长度。响应延迟的长度由通信网络的运营商参数化。通常，响应延迟的长度约为一秒或几秒。

发送的每个帧包括计数器(“帧计数器”，以下称为“FcntUp”)，计数器的值在连接对象101每次发送新帧时递增。在对先前发送的帧没有响应的情况下，连接对象101可以重发所述帧。根据LoRa^TM标准，重发帧的计数器“FcntUp”的值与先前发送的帧的计数器值相同。换句话说，一个帧和相应的重发帧具有相同的“FcntUp”计数器值。