[发明专利]一种提高通信网络容量的方法

权利要求书

1.一种提高通信网络容量的方法，包括服务器，连接所述服务器的客户端，若干个连接所述服务器的网关，及若干个连接所述网关的终端设备，所述服务器、所述网关及所述终端设备通信均采用LoRaWAN协议，其特征在于，所述服务器：用于以组播的方式周期性发送心跳包到网关，并处理上行数据及客户端的控制指令或下行数据；所述网关：用于转发上行数据和下行数据；所述终端设备：用于周期性发送非确定上行数据上报状态，处理服务器发送的心跳包，及处理下行数据；所述客户端：用于发送控制指令或查看工作状态；所述方法包括以下步骤：

步骤S1：通过服务器处理上行数据，首先服务器收到终端设备发送的上行数据，服务器根据上行数据的帧号计算该终端设备的丢包率及所有终端设备的平均丢包率，判断该终端设备的丢包率是否大幅度高于平均丢包率，如否，则判断所有终端设备的平均丢包率是否达到一定门限，如是，则服务器把该终端设备的丢包信息加到心跳包，以告知该终端设备，该终端设备则按个别终端设备丢包率过高来进行处理，经过该终端设备处理后观察丢包率是否降低，如是，则判断所有终端设备的平均丢包率是否达到一定门限，如否，则报告给客户端，并判断所有终端设备的平均丢包率是否达到一定门限，如否，则服务器结束处理上行数据，如是，则服务器根据当前LoRa网络容量计算终端设备的最小上报周期Tm，最小上报周期Tm是根据计算公式Tm＝Nn*To/(Nc*Nd)计算得到，其中，To为服务器计算每个上行数据的空中传输时间，得到上行数据的平均空中传输时间；Nn为当前网络中节点数量；Nc为当前网络最大使用的信道数量；Nd为当前网络中用到的数据率等级数量，通知给客户端，而服务器把平均丢包信息及最小上报周期Tm加到心跳包，以告知所有终端设备，所有终端设备则按终端设备丢包率普遍过高来进行处理，经过终端设备处理后判断丢包率是否降低，如是，则服务器结束处理上行数据，如否，则报告给客户端，并结束处理上行数据；

步骤S2：个别终端设备丢包率过高来进行处理，首先判断是否收到心跳包，如否，则结束处理，如是，则判断心跳包中是否带有匹配的DevAddr，DevAddr：LoRaWAN协议中的设备地址， 如否，则结束处理，如是，则被告知本终端设备丢包严重，并获取接收该心跳包时的RSSI和SNR，判断RSSI或SNR是否太差，如否，则结束处理，如是，则增加发射功率或较小数据率，并结束处理；

步骤S3：终端设备丢包率普遍过高来进行处理，首先判断是否收到心跳包，如否，则结束处理，如是，则判断心跳包中是否携带有平均丢包率信息及最小上报周期Tm，如否，则结束处理，如是，则判断是否有占空比约束，如是，则判断最小上报周期Tm是否小于占空比约束的最小上报周期T1，占空比约束的最小上报周期Tl＝待发上行的空中传输时间/占空比，如否，则判断最小上报周期Tm是否小于当前所用的上报周期Tc，如是，则判断占空比约束的最小上报周期T1是否小于当前所用的上报周期Tc，其中，判断最小上报周期Tm是否小于当前所用的上报周期Tc，如否，则终端设备上行的上报周期设置为Tm，如是，则终端设备上行的上报周期保持为Tc，其中，判断占空比约束的最小上报周期T1是否小于当前所用的上报周期Tc，如是，则终端设备上行的上报周期保持为Tc，如否，则终端设备上行的上报周期设置为T1，根据终端设备上行的上报周期的实际情况将终端设备所需要上报的数据拆分成首要和次要部分，将次要部分每间隔几个上报周期再插入上报，以减少整个网络的数据量，并结束处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备为Class C类型的终端设备。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述服务器为LoRaWAN服务器。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网关为LoRaWAN网关。