LoRa基站、基站间的通信方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:20164999发布日期:2020-03-24 21:23阅读:1110来源:国知局
LoRa基站、基站间的通信方法、装置、设备及存储介质与流程

本公开涉及lora网络领域,特别是涉及一种lora基站、基站间的通信方法、装置、设备及存储介质。



背景技术:

lorawan为数以亿计的传感器和智能设备提供了一种低功耗,长距离的物联网接入方式,在智慧城市、智慧园区、智慧农业等领域都有广阔的使用前景。

当lora基站部署后出现回传网络故障时(如以太网断线,或者gprs/3g/4g断线),会考虑共享相邻基站的回传网络的方案。semtechsx1301/sx1308是lora基站方案的核心芯片,每片sx1301/sx1308有10个channel(通道):8个lorachannel(固定125khz带宽,每个可同时支持从sf7到sf12的6个速率)+1个lorastdchannel(可配置125/250/500khz带宽,只支持sf7到sf12中的1个固定速率)+1个fskchannel。所以相当于sx1301一共有49个lora“虚拟”通道。

sx1301的通道列表可以表示如下。

因此,如何充分利用信道资源,以建立基站间的回传网络,是目前亟需解决的一个问题。



技术实现要素:

本公开的一个目的在于,提供一种能够充分利用信道资源的lora网络中基站间的通信方案。

根据本公开的第一个方面,提出了一种lora网络中基站间的通信方法,包括:在第一基站和第二基站之间建立lora连接;尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接;以及在成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过fsk连接进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过lora连接进行通信。

可选地,在第一基站和第二基站之间建立lora连接的步骤包括:第一基站使用lora信道向第二基站发送连接请求;以及响应于接收到第二基站发送的第一回复数据,确定lora连接建立成功。

可选地,在第一基站和第二基站之间建立lora连接的步骤还包括:响应于超过第一预定时间阈值未接收到第一回复数据,在预定范围内调整扩频因子,并重新向第二基站发送连接请求。

可选地,第一基站使用lora信道向第二基站发送连接请求的步骤包括:第一基站接收服务端发送的第二基站的位置信息;第一基站基于自身的位置信息和第二基站的位置信息确定合适的扩频因子;以及第一基站使用所确定的扩频因子向第二基站发送连接请求。

可选地,连接请求包括第一基站的位置信息,并且/或者第一回复数据包括第二基站的位置信息。

可选地,该方法还包括:第一基站保存第二基站的位置信息和lora连接的通信参数信息;并且/或者第二基站保存第一基站的位置信息和lora连接的通信参数信息。

可选地,尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接的步骤包括:基于lora连接约定fsk带宽和速率;第一基站以双方约定的fsk带宽和速率,向第二基站发送需要响应的数据;以及响应于接收到第二基站以双方约定的fsk带宽和速率发送的第二回复信息,判定fsk连接建立成功。

可选地,基于lora连接约定fsk带宽和速率的步骤包括:第一基站通过lora连接将建立fsk连接的请求发送给第二基站,其中,请求包括预估的fsk带宽和速率;响应于接收到第二基站发送的接受预估的fsk带宽和速率的第三回复信息,将预估的fsk带宽和速率作为双方约定的fsk带宽和速率。

可选地,基于lora连接约定fsk带宽和速率的步骤还包括:响应于接收到第二基站发送的包括建议fsk带宽和速率的第四回复信息,以建议fsk带宽和速率作为双方约定的fsk带宽和速率。

可选地,基于lora连接约定fsk带宽和速率的步骤还包括:第一基站基于第二基站的位置信息和lora连接的通信参数信息,预估fsk带宽和速率;

可选地,连接尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接的步骤还包括:响应于超过第二预定时间阈值未接收到第二回复数据,重新执行约定fsk带宽和速率的步骤。

根据本公开的第二个方面,还提供了一种lora网络中基站间的通信方法,包括:与第二基站建立lora连接;尝试与第二基站建立fsk连接;以及在成功建立fsk连接的情况下,通过fsk连接与第二基站进行通信,在未成功建立述fsk连接的情况下,通过lora连接与第二基站进行通信。

根据本公开的第三个方面,还提供了一种lora网络中基站间的通信方法,包括:尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接;以及在成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过fsk连接进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过lora连接进行通信。

根据本公开的第四个方面,还提供了一种lora网络中基站间的通信方法,包括:尝试与第二基站建立fsk连接;以及在成功建立fsk连接的情况下,通过fsk连接与第二基站进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,通过lora连接与第二基站进行通信。

根据本公开的第五个方面,还提供了一种lora网络中基站间的通信装置,包括:lora连接建立模块,用于在第一基站和第二基站之间建立lora连接;以及fsk连接建立模块,用于尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接,其中,在成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过fsk连接进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过lora连接进行通信。

可选地,lora连接建立模块包括第一发送模块和第一接收模块,第一发送模块用于使用lora信道向第二基站发送连接请求,并且响应于第一接收模块接收到第二基站发送的第一回复数据,确定lora连接建立成功。

可选地,lora连接建立模块还包括调整模块,响应于超过第一预定时间阈值第一接收模块未接收到第一回复数据,调整模块在预定范围内调整扩频因子,并且第一发送模块重新向第二基站发送连接请求。

可选地,lora连接建立模块还包括计算模块,第一接收模块接收服务端发送的第二基站的位置信息,计算模块基于自身的位置信息和第二基站的位置信息确定合适的扩频因子,第一发送模块使用所确定的扩频因子向第二基站发送连接请求。

可选地,连接请求包括第一基站的位置信息,并且/或者,第一回复数据包括第二基站的位置信息。

可选地,该装置还包括:第一保存模块,用于保存第二基站的位置信息和lora连接的通信参数信息;和/或者第二保存模块,用于保存第一基站的位置信息和lora连接的通信参数信息。

可选地,fsk连接建立模块包括第二发送模块和第二接收模块,第二发送模块以双方约定的fsk带宽和速率,向第二基站发送需要响应的数据,响应于第二接收模块接收到第二基站以双方约定的fsk带宽和速率发送的第二回复信息,判定fsk连接建立成功。

可选地,第一发送模块通过lora连接将建立fsk连接的请求发送给第二基站,其中,请求包括预估的fsk带宽和速率,响应于第一接收模块接收到第二基站发送的接受预估的fsk带宽和速率的第三回复信息,将预估的fsk带宽和速率作为双方约定的fsk带宽和速率。

可选地,响应于第一接收模块接收到第二基站发送的包括建议fsk带宽和速率的第四回复信息,以建议fsk带宽和速率作为双方约定的fsk带宽和速率。

可选地,fsk连接建立模块还包括预估模块,用于基于第二基站的位置信息和lora连接的通信参数信息,预估fsk带宽和速率;

可选地,响应于第二接收模块超过第二预定时间阈值未接收到第二回复数据,第一发送模块和第一接收模块重新执行约定fsk带宽和速率的操作。

根据本公开的第六个方面,还提供了一种lora网络中基站间的通信装置,包括:fsk连接建立模块,用于尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接,其中,在成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过fsk连接进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过lora连接进行通信。

根据本公开的第七个方面,还提供了一种lora基站,包括:lora连接建立模块,用于与第二基站建立lora连接;fsk连接建立模块,用于尝试与第二基站建立fsk连接,在成功建立fsk连接的情况下,lora基站通过fsk连接与第二基站进行通信,在未成功建立述fsk连接的情况下,lora基站通过lora连接与第二基站进行通信。

根据本公开的第八个方面,还提供了一种lora基站,包括:fsk连接建立模块,用于尝试与第二基站建立fsk连接,在成功建立fsk连接的情况下,lora基站通过fsk连接与第二基站进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,lora基站通过lora连接与第二基站进行通信。

根据本公开的第九个方面,还提供了一种计算设备,包括:处理器;以及存储器,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被所述处理器执行时,使所述处理器执行如本公开第一个方面至第四个方面中任何一个方面述及的方法。

根据本公开的第十个方面,还提供了一种非暂时性机器可读存储介质,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时,使所述处理器执行如本公开第一个方面至第四个方面中任何一个方面述及的方法。

本公开可以首先在两个基站间建立lora连接,并且基于建立的lora连接尝试在两个基站间建立速率更快的fsk连接,fsk连接可用,则用fsk连接通信,fsk连接不可用,则用lora连接通信。由此,可以充分利用信道资源,提高基站间的传输速率。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本公开示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是示出了根据本公开一实施例的lora网络中基站间的通信方法的示意性流程图。

图2是示出了根据本公开另一实施例的lora网络中基站间的通信方法的示意性流程图。

图3是示出了根据本公开另一实施例的lora网络中基站间的通信方法的示意性流程图。

图4是示出了根据本公开另一实施例的lora网络中基站间的通信方法的示意性流程图。

图5是示出了在基站a和基站b间建立lora连接及fsk连接的示意性流程图。

图6是示出了根据本公开一实施例的lora网络中基站间的通信装置的结构的示意性方框图。

图7是示出了图6中的lora连接建立模块可以具有的功能模块的结构的示意性方框图。

图8是示出了图6中的fsk连接建立模块可以具有的功能模块的结构的示意性方框图。

图9是示出了根据本公开一实施例的lora基站的结构的示意性方框图。

图10示出了根据本公开一实施例可用于实现上述lora网络中基站间的通信方法的计算设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

【术语解释】

lora:美国semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的低功耗远距离无线传输方案。

lorawan:lora联盟推出的一个基于开源的mac层协议的低功耗广域网(lowpowerwideareanetwork,lpwan)标准。这一技术可以为电池供电的无线设备提供一个低功耗、可扩展的长距离无线网络。

fsk:频移键控,信号调制方式的一种,semtech公司lora芯片同时支持fsk调制。

ns:lorawannetworkserver,网络服务器。

as:lorawanapplicationserver应用服务器。

nms:lorawannetworkmanagementsystem网络管理系统。

rssi:receivedsignalstrengthindicator接收信号强度指示。

snr:signal-to-noiseratio信噪比。

sf:扩频因子。

backhaul:回传网络。

mesh网络:无线网格网络。

【方案概述】

本公开发明人注意到,在城域网或者智能园区、智能农业等应用领域,基站一般安装在楼顶或者铁塔,互相之间往往没有阻拦,甚至在菲涅尔区通信,通信条件很好。在部署基站时出于系统容量、部署密度等因素考虑,很多场景下会发生同频基站覆盖范围有交叠的情况。因此,对于采用相同频段的同频基站而言,相邻基站之间可以考虑建立lora或fsk通信来共享回传网络(backhaul)。当一个基站的回传网络出故障时(如以太网断线,或者gprs/3g/4g断线),其故障信息上报、可以辅助诊断的日志上传甚至其子节点的上下行数据转发都可以通过lora或fsk连接借助其相邻基站来完成。

基站之间能够建立的信道跟基站之间的距离和信道条件是密切相关的,基站之间无论用lora还是fsk通信都要平衡带宽速率与传输距离。从背景技术部分示出的信道列表可以看出,fsk连接速率(0~250kbps)可以比lora连接速率最大的500khz带宽+sf7时的21.875kbps还要大很多。但是fsk的有效通信距离则要比lora连接低很多,在视距传输的条件下可以到几百米~1千米左右。且带宽+速率越低(既越窄带),能达到的传输距离越远,lora连接的通信距离则大于fsk连接,且抗干扰能力强,穿过阻碍的能力强。

基于上述考量,本公开提出,可以在两个基站之间先用lora建立连接,然后再尝试是否能用fsk建立速率更高的通信,而fsk连接速率和带宽需要由通信双方事先约定,因此可以通过建立的lora连接,使用lora数据交互方式约定fsk的速率和带宽。其中,约定的fsk速率和带宽可以通过两基站距离、lora通信的sf、rssi、snr等参数综合计算得出。在双方达成一致后可以使用相应的fsk设置去通信。如果成功则以后两基站之间可以fsk连接完成通信。如果fsk通信不成功或者丢包率很高,则可以用lora连接重新发起fsk速率和带宽商议流程,选择更低的速率和带宽设置。如果基站之间位置太远,或者有阻挡的情况,不同fsk设置均不能成功通信,则可以放弃建立fsk连接而使用可能的最大速率的lora连接。这样基站之间的通信吞吐率也相应比较小。

基站间建立起通信之后,对于有回传网络故障的基站可以实现以下功能,按对通信吞吐率的要求从低到高排序:1)通过相邻基站上报回传网络故障;2)通过相邻基站上传故障现场、log等可供远程诊断的数据、文件;3)将所带节点的上下行数据通过相邻基站转发。

综上,本公开可以从以下两个角度来提高系统吞吐率和有效容量。

1)尽可能地提高信道传输速率。即在距离允许的范围内,尽可能的提高传输速率。能用fsk就用fsk,fsk或lora的速率能更高就用相应更高的。

2)只考虑1跳的情况,在共享回传网络的场景里更有实用性。避免多跳mesh里面网络维护和转发开销占用大量有限的无线空口和带宽资源的问题。

下面就本公开涉及的各方面做进一步说明。

【lora网络中基站间的通信方法】

图1是示出了根据本公开一实施例的lora网络中基站间的通信方法的示意性流程图。

参见图1,在步骤s110,在第一基站和第二基站之间建立lora连接。

本公开述及的lora网络可以是指lorawan网络,lora网络中的基站(第一基站/第二基站)也即lora基站。lora基站也可称为lora网关或lora集中器,是节点和网络服务器间的信息桥梁,是多信道的收发机。关于lora基站的结构及工作原理为本领域成熟技术,此处不再赘述。

本公开述及的第一基站和第二基站可以是距离较近的适于建立连接基站,如可以距离较近的覆盖范围有交叠的同频基站。

作为示例,可以由第一基站使用lora信道向第二基站发送连接请求,响应于第一基站接收到第二基站发送的回复数据(为了便于区分,可以称为“第一回复数据”),可以确定lora连接建立成功。可选地,所发送的连接请求中还可以包括第一基站的位置信息,并且/或者,第二基站发送的第一回复数据中还可以包括第二基站的位置信息。

另外,也可以由第二基站使用lora信道向第一基站发送连接请求,响应于第二基站接收到第一基站发送的第一回复数据,也可以确定lora连接建立成功。同样可选地,第二基站发送的连接请求中还可以包括第二基站的位置信息,并且/或者,第一基站发送的第一回复数据中还可以包括第一基站的位置信息。

由此,第一基站可以保存第二基站的位置信息和lora连接的通信参数信息,并且/或者,第二基站也可以保存第一基站的位置信息和lora连接的通信参数信息。其中,通信参数信息可以是sf、rssi、snr等参数信息。

在建立lora连接的过程中,响应于超过第一预定时间阈值未接收到第一回复数据,可以在预定范围(如sf7-12)内调整扩频因子(sf),并重新向第二基站发送连接请求,以寻找第一基站和第二基站间可用的sf。

为了使得能够基于最优的sf建立lora连接,可以在建立lora连接的过程中,优先使用较高速率的扩频因子(sf)尝试建立lora连接。在lora连接建立不成功或者丢包率很高的情况下,再使用速率低的sf(即调高sf的数值),重新执行建立lora连接的步骤。由此,可以使得建立的lora连接,能够尽可能地提高信道传输速率。

作为本公开的一个示例,可以由服务端(ns/as/nms)触发lora连接建立流程。例如,服务端可以基于基站的分布信息,确定第一基站的相邻基站,可以将其相邻基站作为第二基站。如此,服务端可以向第一基站发送第二基站及其gps位置信息。第一基站响应于接收到服务端发送的第二基站及其gps位置信息,可以基于第一基站自身的位置信息和第二基站的位置信息,确定二者之间的距离,以进一步确定合适的扩频因子。最后第一基站可以使用确定的扩频因子向第二基站发送建立lora连接的请求,由此,可以在提高lora连接建立的成功率的同时,提高信道传输速率。

在步骤s120,尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接。

首先可以基于建立好的lora连接在第一基站和第二基站之间约定fsk带宽和速率。

例如,第一基站可以基于第二基站的位置信息和lora连接的通信参数信息,预估fsk带宽和速率。其中,第二基站的位置信息(gps信息)可以是在建立lora连接时根据第二基站回复的数据包中获取的,也可以是从服务端(ns/as/nms)获取的。可以由第一基站通过lora连接将建立fsk连接的请求发送给第二基站,所发送的请求中包括第一基站预估的fsk带宽和速率。

响应于第一基站接收到第二基站发送的接受预估的fsk带宽和速率的第三回复信息,可以将预估的fsk带宽和速率作为双方约定的fsk带宽和速率。另外,第二基站也可以不接受预估的fsk带宽和速率,而可以向第一基站发送包括建议fsk带宽和速率的第四回复信息。其中,建立fsk带宽和速率可以是第二基站根据第一基站的位置信息和lora连接的通信参数信息确定的,而第一基站的位置信息可以从建立lora连接时第一基站发送的请求中获取,也可以从服务端(ns/as/nms)获取。

如果响应于第一基站接收到第二基站发送的包括建议fsk带宽和速率的第四回复信息,则可以以建议fsk带宽和速率作为双方约定的fsk带宽和速率。

在约定好的fsk带宽和速率后,第一基站可以以双方约定的fsk带宽和速率,向第二基站发送需要响应的数据。响应于接收到第二基站以双方约定的fsk带宽和速率发送的第二回复信息,可以判定fsk连接建立成功。另外,响应于超过第二预定时间阈值未接收到第二回复数据,可以重新执行约定fsk带宽和速率的步骤。例如,可以选择更低的速率和带宽设置为双方约定的fsk带宽和速率。作为示例,fsk速率和带宽的退避思路可以按照但不限于如下选项顺序执行:1)500khz,250kbps;2)400khz,200kbps;3)300khz,150kbps;4)200khz,100kbps;5)150khz,64kbps;6)100khz,50kbps;7)50khz,25kbps;8)放弃fsk,仅用lora连接。

在步骤s130,在成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站可以通过fsk连接进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站可以通过lora连接进行通信。

由此,可以尽可能地使用速率最佳的连接方式来实现第一基站和第二基站间的通信。如此,当第一基站或第二基站的回传网络出现故障时,可以利用另一个基站以最优速率进行通信。并且,本公开的基站间的通信是1跳的连接,因此还可以避免多跳mesh里面网络维护和转发开销占用大量有限的无线空口和带宽资源的问题。

图2是示出了根据本公开另一实施例的lora网络中基站间的通信方法的示意性流程图。

参见图2,在步骤s210,与第二基站建立lora连接。

在步骤s220,尝试与第二基站建立fsk连接。

在步骤s230,在成功建立fsk连接的情况下,通过fsk连接与第二基站进行通信,在未成功建立述fsk连接的情况下,通过lora连接与第二基站进行通信。

本实施例述及的方法可以由单个基站执行,例如可以由上文述及的第一基站执行。其中,关于建立lora连接、尝试建立fsk连接的过程及相关细节可以参见上文结合图1中对第一基站可以执行的操作的描述,此处不再赘述。

图3是示出了根据本公开另一实施例的lora网络中基站间的通信方法的示意性流程图。

参见图3,在步骤s310,尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接。

在步骤s320,在成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过fsk连接进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过lora连接进行通信。

在本实施例中,可以事先在第一基站和第二基站之间建立lora连接,并基于事先建立好的lora连接尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接。另外,也可以通过其他通信方式(如3g/4g等等)来尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接,在未成功建立fsk连接的情况下,再在第一基站和第二基站之间建立lora连接,并基于建立的lora连接进行通信。其中,关于lora连接、fsk连接的过程及相关细节可以参见上文结合图1的描述,此处不再赘述。

图4是示出了根据本公开另一实施例的lora网络中基站间的通信方法的示意性流程图。本实施例述及的方法可以由单个基站执行,例如可以由上文述及的第一基站执行。

参见图4,在步骤s410,尝试与第二基站建立fsk连接。

在步骤s420,在成功建立fsk连接的情况下,通过fsk连接与第二基站进行通信,在未成功建立述fsk连接的情况下,通过lora连接与第二基站进行通信。

在本实施例中,第一基站可以事先与第二基站建立lora连接,并基于事先建立好的lora连接尝试与第二基站建立fsk连接。另外,第一基站也可以通过其他通信方式(如3g/4g等等)来尝试与第二基站建立fsk连接,并且在未成功建立fsk连接的情况下,再与第二基站建立lora连接,并基于建立的lora连接进行通信。其中,关于lora连接、fsk连接的过程及相关细节可以参见上文结合图1中对第一基站可以执行的操作的描述,此处不再赘述。

图5是示出了在基站a和基站b间建立lora连接及fsk连接的示意性流程图。其中,基站a和基站b可以视为上文述及的第一基站和第二基站。

如图5所示,基站a和基站b之间可以通过两种方式建立lora连接。一种是由基站自动发起,另一种是由服务端(ns/as/nms)发起。

1、由基站自动发起

图5中最上面的虚线框示出了由基站自动发起的流程。

如图所示,基站a可以在sf7-12内使用lora信道向基站b发起建立连接请求,并且连接请求中可以包含基站a的gps位置信息。

基站b在接收到连接请求后,可以更新相邻基站信息表,保存基站a的gps信息、sf、rssi以及snr等数据,并且还可以向基站a发送包含基站b的gps位置信息的回复信息。

如果基站a接收到基站b的回复信息,则可以判定lora连接建立成功,同时也可以更新相邻基站信息表,保存基站b的gps信息、sf、rssi以及snr等数据。如果基站a超过预定时间没有接收到b的回复信息,则可以在预定范围内切换sf(如调高sf),再次向基站b发送连接请求,以寻找基站间可用的sf。

2、由服务端发起

图5中中间的虚线框示出了由服务端发起的流程。

服务端(ns/as/nms)可以根据后台基站的gps位置信息,挖掘相邻基站并下发通知。例如,可以根据后台基站的gps信息,挖掘出基站a和基站b属于相邻基站,则可以向基站a发送相邻基站b及其gps位置信息,并可以向基站b发送相邻基站a及其gps位置信息。

如图所示,可以由基站b根据gps位置计算合适的sf值,并按照计算出的sf值使用lora信道向基站a发送建立连接请求,其中,连接请求中也可疑包括基站b的gps位置信息。

基站a在接收到基站b的连接请求后,可以根据其中的gps位置信息,更新相邻基站信息表,如可以保存基站b的gps位置信息、sf、rssi、snr等等。并且可以向基站b发送包含基站a的gps位置信息的回复信息。

如果基站b能够接收到基站a的回复信息,则可以判定lora连接建立成功,同时也可以更新相邻基站信息表,保存基站a的gps信息、sf、rssi以及snr等数据。如果基站b超过预定时间没有接收到a的回复信息,则可以认为连接失败,此时可以调整sf值,重新向基站a发送连接请求。

在建立lora连接后,可以尝试建立fsk连接。图5中最下面的虚线框示出了建立fsk连接的流程。

如图所示,基站a可以根据基站b的gps+sf+rssi+snr,计算预估fsk带宽和速率,然后可以通过建立好的lora连接向基站b发送建立fsk连接请求,请求中可以包含预估fsk带宽x和速率y。

根据基站a的gps+sf+rssi+snr,基站b可以决定是否接受基站a发送的请求中的fsk带宽x和速率y,如果不接受,则可以向基站a发送基站b建议的建议带宽x′和速率y′,如果接受,则可以向基站a发送相同的fsk带宽x和速率y,以表明接受。

然后基站a可以以约定的fsk带宽和速率向基站b发起通信,基站b可以以约定的fsk带宽和速率回复。如果接收到基站b的回复信息,则可以表明fsk建立成功。否则可以表明fsk通信不成功,可以切换fsk带宽和速率,继续通过lora连接与基站b来约定新的fsk带宽和速率。作为示例,fsk速率和带宽的退避思路可以按照但不限于如下选项顺序执行:1)500khz,250kbps;2)400khz,200kbps;3)300khz,150kbps;4)200khz,100kbps;5)150khz,64kbps;6)100khz,50kbps;7)50khz,25kbps;8)放弃fsk,仅用lora连接。

【lora网络中基站间的通信装置】

图6是示出了根据本公开一实施例的lora网络中基站间的通信装置的结构的示意性方框图。其中,通信装置的功能模块可以由实现本公开原理的硬件、软件或硬件和软件的结合来实现。本领域技术人员可以理解的是,图6所描述的功能模块可以组合起来或者划分成子模块,从而实现上述发明的原理。因此,本文的描述可以支持对本文描述的功能模块的任何可能的组合、或者划分、或者更进一步的限定。

下面就通信装置可以具有的功能模块以及各功能模块可以执行的操作做简要说明,对于其中涉及的细节部分可以参见上文相关的描述,这里不再赘述。

参见图6,通信装置400包括lora连接建立模块410和fsk连接建立模块420。

lora连接建立模块410用于在第一基站和第二基站之间建立lora连接。fsk连接建立模块420用于尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接,其中,在成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过fsk连接进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过lora连接进行通信。

下面以lora连接建立模块410和fsk连接建立模块420均设置在第一基站内为例,就实现第一基站与第二基站之间的通信的过程进行说明。应该知道,lora连接建立模块410和fsk连接建立模块420还可以设置在第二基站内,或者也可以分别设置在不同的基站内。

如图7所示,lora连接建立模块410可以包括第一发送模块411和第一接收模块413。第一发送模块411用于使用lora信道向第二基站发送连接请求,响应于第一接收模块413接收到第二基站发送的第一回复数据,可以确定lora连接建立成功。

可选地,lora连接建立模块410还可以包括调整模块415。响应于超过第一预定时间阈值第一接收模块413未接收到第一回复数据,调整模块415可以在预定范围内调整扩频因子,并且第一发送模块411可以重新向第二基站发送连接请求。

可选地,lora连接建立模块410还可以包括计算模块417。第一接收模块413可以接收服务端发送的第二基站的位置信息,计算模块417可以基于第一基站的位置信息和第二基站的位置信息确定合适的扩频因子,第一发送模块411可以使用所确定的扩频因子向第二基站发送连接请求。

可选地,连接请求包括第一基站的位置信息,并且/或者,第一回复数据包括第二基站的位置信息。并且,通信装置400还可以可选地包括第一保存模块和/或第二保存模块(图中未示出)。其中,第一保存模块可以设置在第一基站内部,第二保存模块可以设置在第二基站内部,第一保存模块用于保存第二基站的位置信息和lora连接的通信参数信息,第二保存模块用于保存第一基站的位置信息和lora连接的通信参数信息。

如图8所示,fsk连接建立模块420可以包括第二发送模块421和第二接收模块423。第二发送模块421可以以双方约定的fsk带宽和速率,向第二基站发送需要响应的数据,响应于第二接收模块423接收到第二基站以双方约定的fsk带宽和速率发送的第二回复信息,判定fsk连接建立成功。

在本实施例中,第一基站与第二基站之间可以通过lora连接约定fsk带宽和速率。例如,可以由第一发送模块411通过lora连接将建立fsk连接的请求发送给第二基站,其中,请求包括预估的fsk带宽和速率,响应于第一接收模块413接收到第二基站发送的接受预估的fsk带宽和速率的第三回复信息,可以将预估的fsk带宽和速率作为双方约定的fsk带宽和速率。另外,响应于第一接收模块413接收到第二基站发送的包括建议fsk带宽和速率的第四回复信息,可以以建议fsk带宽和速率作为双方约定的fsk带宽和速率。

如图8所示,fsk连接建立模块420还可以包括预估模块425,用于基于第二基站的位置信息和lora连接的通信参数信息,预估fsk带宽和速率。可选地,响应于第二接收模块423超过第二预定时间阈值未接收到第二回复数据,可以由第一发送模块411和第一接收模块413重新执行约定fsk带宽和速率的操作。

在本公开的一个实施例中,lora网络中基站间的通信装置也可以包括fsk连接建立模块,用于尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接。在成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过fsk连接进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,第一基站和第二基站通过lora连接进行通信。

在本实施例中,可以事先在第一基站和第二基站之间建立lora连接,fsk连接建立模块可以基于事先建立好的lora连接尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接。另外,fsk连接建立模块也可以通过其他通信方式(如3g/4g等等)来尝试在第一基站和第二基站之间建立fsk连接,并且在未成功建立fsk连接的情况下,再在第一基站和第二基站之间建立lora连接,并基于建立的lora连接进行通信。

【lora基站】

图7是示出了根据本公开一实施例的lora基站的结构的示意性方框图。下面就lora基站可以具有的功能模块以及各功能模块可以执行的操作做简要说明,对于其中涉及的细节部分可以参见上文相关的描述,这里不再赘述。

参见图7,lora基站700包括lora连接建立模块710和fsk连接建立模块720。

lora连接建立模块710用于与第二基站建立lora连接。fsk连接建立模块720用于尝试与第二基站建立fsk连接,在成功建立fsk连接的情况下,lora基站通过fsk连接与第二基站进行通信,在未成功建立述fsk连接的情况下,lora基站通过lora连接与第二基站进行通信。

在本实施例中,lora连接建立模块710和fsk连接建立模块720所执行的操作均可以由lora基站固有的结构执行,也即lora连接建立模块710和fsk连接建立模块720可以由lora基站内的现有组件构成。其中,lora连接和fsk连接的建立过程可以参见上文相关说明,此处不再赘述。

在本公开的另一个实施例中,lora基站可以包括fsk连接建立模块,fsk连接建立模块用于尝试与第二基站建立fsk连接。在成功建立fsk连接的情况下,lora基站通过fsk连接与第二基站进行通信,在未成功建立fsk连接的情况下,lora基站通过lora连接与第二基站进行通信。

在本实施例中,lora基站可以事先与第二基站建立lora连接,fsk连接建立模块可以基于事先建立好的lora连接尝试与第二基站建立fsk连接。另外,lora基站也可以通过其他通信方式(如3g/4g等等)与第二基站通信,fsk连接建立模块也可以通过其他通信方式来尝试与第二基站建立fsk连接,并且在未成功建立fsk连接的情况下,再与第二基站建立lora连接,并基于建立的lora连接进行通信。其中,关于lora连接、fsk连接的过程及相关细节可以参见上文结合图1中对第一基站可以执行的操作的描述,此处不再赘述。

【计算设备】

图10示出了根据本公开一实施例可用于实现上述lora网络中基站间的通信方法的计算设备的结构示意图。

参见图10,计算设备800包括存储器810和处理器820。

处理器820可以是一个多核的处理器,也可以包含多个处理器。在一些实施例中,处理器820可以包含一个通用的主处理器以及一个或多个特殊的协处理器,例如图形处理器(gpu)、数字信号处理器(dsp)等等。在一些实施例中,处理器820可以使用定制的电路实现,例如特定用途集成电路(asic,applicationspecificintegratedcircuit)或者现场可编程逻辑门阵列(fpga,fieldprogrammablegatearrays)。

存储器810可以包括各种类型的存储单元,例如系统内存、只读存储器(rom),和永久存储装置。其中,rom可以存储处理器820或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中,永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中,永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备,例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外,存储器810可以包括任意计算机可读存储媒介的组合,包括各种类型的半导体存储芯片(dram,sram,sdram,闪存,可编程只读存储器),磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中,存储器810可以包括可读和/或写的可移除的存储设备,例如激光唱片(cd)、只读数字多功能光盘(例如dvd-rom,双层dvd-rom)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如sd卡、minsd卡、micro-sd卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。

存储器810上存储有可执行代码,当可执行代码被处理器820执行时,可以使处理器820执行上文述及的lora网络中基站间的通信方法。

上文中已经参考附图详细描述了根据本公开的lora基站、基站间的通信方法、装置及设备。

此外,根据本公开的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品,该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本公开的上述方法中限定的上述各步骤的计算机程序代码指令。

或者,本公开还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质),其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码),当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或计算设备、服务器等)的处理器执行时,使所述处理器执行根据本公开的上述方法的各个步骤。

本领域技术人员还将明白的是,结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

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