加。
[0035]多个终端设备利用本发明所描述的多址接入方法，通过无线方式接入同一网关设备，网关设备再通过以太网/GPRS/3G等方式接入应用服务器。终端设备需要按需（定时或被特定事件触发）将设备采集到的数据传给应用服务器，则必须先将数据发送给网关设备，由网关设备转发给应用服务器。应用服务器则需要对收到的数据进行应答，并按需（定时或被特定事件触发）下发命令给终端设备，也都必须先发送给网关设备，再由网关设备转发给终端设备。
[0036]本发明提供了一种低功耗的网络多址接入方法，用于服务器通过网关设备与若干个终端设备之间进行通信的网络多址数据传输，包括：
[0037]将数据传输的时间轴划分为多个信标周期；
[0038]在当前信标周期开始的第一个时段内，所有终端设备加电后进入唤醒状态，以侦听所述网关设备向终端设备发送的预约消息的传输时间的通知，所述预约消息的传输时间的通知由所述服务器设置；
[0039]在当前信标周期的第一个时段之后的时段内，所有终端设备进入休眠状态，但是与预约消息的传输相应的终端设备会根据所述预约消息的传输时间的通知而彼此独立地被按时唤醒，以实现预约消息的传输。
[0040]所述多个信标周期的划分方法为划分为连续的、固定时长的信标周期，其中所述固定时长的设置时段长度与网络传输速度成负相关，即，若网络传输速度越快，则一个信标周期的时段长度越短，若网络传输速度越慢，则一个信标周期的时段长度越长。
[0041]所述第一个时段为信标时段，其后还包括有以下时段:
[0042]预约上行时段，在该时段内传送预约消息中的、从终端设备发送至服务器的上行消息；
[0043]预约下行时段，在该时段内传送预约消息中的、从服务器发送至终端设备的下行消息。
[0044]所述第一个时段之后还包括有以下时段:
[0045]自由竞争时段，在该时段内传送非预约消息中的、从终端设备发送至服务器的上行消息；并且
[0046]在该时段内，进入休眠状态的终端设备中要发送上行消息的终端设备被加电后进入唤醒状态，以实现上行消息的传输。
[0047]由所述服务器根据重要程度确定从终端设备发送至服务器的所有上行消息的级另IJ，级别高的上行消息设置在预约消息中，而级别低的上行消息设置在非预约消息中，且所有下行消息均设置在预约消息中。
[0048]所述服务器根据每个信标周期中预约消息中上行消息和下行消息的数量，为每个信标周期划分不同时长的预约上行时段和预约下行时段，并在信标时段将划分信息发送给终端设备。
[0049]每个信标周期被划分为η个等时长的时间小节，时间小节的时长大于在信标时段起始消息从网关设备发出到终端设备侦听到所需要的时长；并且
[0050]信标时段、预约上行时段、预约下行时段和自由竞争时段是时长均为时间小节的整数倍。
[0051]在自由竞争时段，与所有非预约消息中的上行消息的传输相应的终端设备自由确定上行消息的具体发送时间小节，但在发送前需侦听其它终端设备的发送信号，若不能够侦听到发送信号，则立即进行上行消息的发送，若能够侦听到发送信号，则自由向后推迟发送的时间小节，然后再进行侦听以确定是否可以发送，直到当前信标周期结束。
[0052]所述服务器根据一信标周期内上行消息的性质，对待应答的上行消息进行应答，并且在该信标周期之后的第X个信标周期内的信标时段，对该信标周期内的所有应当发送捆绑应答消息给终端设备，其中X为整数。
[0053]在信标时段内，还发送标记网关设备当前时间的时间戳，终端设备接收到该时间戳后，调整终端设备的时间与网管设备的时间同步。
[0054]为了满足上、下行信息传输的实时性，本发明方法将时间轴划分为连续的信标周期，每个信标周期长度一致，但是可根据通信速率进行调节。例如采用1Kbps通信速率时，可使用2s作为信标周期长度。网关设备周期性发送信标帧，以标识不同的信标周期。信标帧中包含了网关设备当前时间戳，终端设备在接收到信标帧并解析出时间戳后，即可修正自己的时间，保持与网关同步。所述信标帧包括当前信标周期中所述信标时段、预约上行时段、预约下行时段以及自由竞争时段段的时间长度，终端设备根据所述时间戳进行时间同步。
[0055]为了让具有多种上、下行传输需求的终端设备低功耗多址接入同一网络，本发明方法将每个信标周期划分为四个传输时段:信标时段、预约上行时段、预约下行时段以及自由竞争时段。由于网关设备和终端设备之间发送/接收信标帧需要一定的时间，会导致时间同步误差，因此本发明方法进一步将每个信标周期划分为多个小节，每小节的时间长度相等，并需大于检测信标帧起始时间位置的误差。例如在10Kbps速率下，每个信标周期长度为2s，检测信标帧起始时间位置误差为10ms，则可将信标周期划分为128个小节，每小节15. 625mso网关设备发出的信标帧中规定了当前信标周期传输时段的划分，也即每个传输时段占用了多少个小节。
[0056]如图1所示，第n个信标周期内，上述4个传输时段分别占据10、4、14、100个小节，加起来之和等于128，而在第n+1个信标周期内，上述4个传输时段则分别占据10、0、8、110个小节。划分不同传输时段的目的是为了满足不同的传输需求：在预约上行时段，终端设备可以无冲突的发送上行信息，适用于高实时性要求的应用；在预约下行时段，终端设备可以实时接收下行信息；在自由竞争时段，终端设备则可能存在冲突，存在发送失败的几率，适用于发送普通数据。而且各传输时段的占比可以根据接入网络的终端设备进行灵活调整，从而动态调节一个信标周期内的上、下行网络带宽资源分配。基于时分多址（TDMA)的时间同步方案中，终端设备只能在指定时间片内进行上、下行传输，当设备数量较大时，单个设备所获得的时间片相隔很远，会带来很大的延迟；类似loraWAN协议的时间异步方案允许终端设备按需发送上行信息，但存在失败几率，且无法在低功耗情况下实时接收下行信息；而类似ContikiMAC协议的时间异步方案则允许终端设备实时接收下行信息，但网关设备必须长时间占用信道发送前导码，导致带宽严重浪费，通信效率低下。
[0057]网关设备在信标时段内发送信标帧外，还发送捆绑应答帧，用于对所接收到的终端设备发送的上行信息进行应答。每个终端设备在一个信标周期内最多发送一个上行信息，网关设备在第n+x个信标周期中发送的捆绑应答帧，是对所收到的终端设备在第n个信标周期内发送的上行信息的应答，其中x是一个可调节的系统参数。一个捆绑应答帧中可能包含对多个上行信息的应答，以减少通信量，避免浪费带宽。如图1所示，如果设置x =1，则第n+1个信标周期中发送的捆绑应答帧，是对所收到的终端设备在第n个信标周期内发送的上行信息（An、Bn、Cn)的应答。如果设置较大的X，则可处理由服务器根据接收到的上行信息设定捆绑应答帧内容，而且网关和服务器之间存在一定通信延迟的情况。
[0058]网关设备在信标时段内发送捆绑应答帧后，还发送预约传输时间设置帧，用于通知终端设备在指定的时间点发送上行信息或者接收下行信息。如图1所示，网关设备在第n个信标周期发送的预约传输时间设置帧中包含预