无线通信网络中的群组确认的制作方法

本发明涉及通信系统中对上行帧的确认（acquittement）的传输，在所述通信系统中使用预定的接收窗口来传输用来确认所讨论的上行帧的下行帧。

背景技术：

物联网正逐步兴起。物联网代表着互联网到物理世界中的各地各事物的延伸。虽然互联网传统上不会延伸超越电子世界，但物联网代表着信息和数据从存在于现实世界中的设备到互联网的交换，如例如以便实现耗电量或用水量的记录的收集。物联网被认为是互联网的第三次变革，号称web3.0。物联网是当前要传输和存储的数据量增加的部分原因，其也是所谓的“大数据”的起源。物联网具有普遍性，可以指定例如工业、农产品加工业、电子医疗或住宅自动化管理的领域中具有各种用途的物体进行通信。

为了使通信物体（也称为终端设备）能够在物联网的环境中进行通信，运营商部署位于地理高点的集合网关（英语的“gatheringgateways（聚集网关）”）。除维护操作外，这些集合网关通常是固定的和永久性的。例如，可以举sigfox（注册商标）或thingpark（注册商标）网络为例。这些集合网关借助于中程或远程无线电通信来与通信物体通信，所述中程或远程无线电通信如例如由进行lorawan技术的推广的协会命名的lorawan（英语的“longrangewide-areanetwork（远程广域网）”）技术，也简称“lora”（英语的“longrange（远程）”）。这些集合网关因此用作通信物体与服务器（核心网络）之间的中继，所述服务器被配置成处理由终端设备上传的信息并向所述终端设备发送消息（例如指令）。

为了能够尽可能地进入待机状态，终端设备在它们与服务器（经由一个或多个集合网关）的间接通信中应用在lorawan型数据传输协议中称为“a类”的通信机制。该机制在于，以对于所考量的终端设备和充当用于服务器的中继的集合网关来说确定的方式来定义一个或多个接收窗口，所考量的终端设备在所述一个或多个接收窗口期间侦听应在其中进行下行通信的通信介质（在lorawan型数据传输协议的情况下是两个接收窗口）。一个或多个接收窗口始于根据由所讨论的终端设备发起的上行通信的预定义持续时间段结束时，并且它们还具有预定义的持续时间。然后，在所述多个接收窗口中的一个或另一个（在必要时）中执行应指向所述终端设备的下行帧，尤其是为了执行对所述上行帧的确认。事实上，所讨论的终端设备通常需要知道服务器已确实接收到由所述终端设备传输的上行帧的数据。接收窗口从对于所讨论的终端设备和充当用于服务器的中继的集合网关来说确定的预定时刻开始的这种逼近使得所述终端设备能够在此期间进入待机状态并因此保存其能量续航。

然而，从下行帧传输的管理的观点来看，除非增加接收窗口的数量或增加持续时间，否则该方法几乎没有时机将数据传输给所述终端设备。另外，这些接收窗口中的一部分用来从形式上确认发动所述接收窗口的定义的上行帧的事实增强了该缺点。实际上，在所讨论的集合网关以这种方式确认所讨论的上行帧期间，终端设备与集合网关之间的通信所基于的通信介质无法完全自由地执行其他通信。换言之，它要么阻止其他通信，要么对其他通信产生干扰。

期望减轻可以更普遍地在此类接收窗口上操作的无线通信网络（如例如在lpwan（英语的“low-powerwide-areanetwork（低功率广域网）”）型通信系统中）中找到的现有技术的这些缺点。

技术实现要素：

本发明涉及一种在通信系统中传输确认的方法，所述通信系统包括服务器、多个终端设备和至少一个集合网关，所述集合网关用来在服务器与终端设备之间进行中继，每个终端设备经由无线通信介质与至少一个所述集合网关进行通信，该方法由服务器来实现。该方法包括以下步骤：创建至少一个群组并将终端设备分配给每个创建的群组；为每个创建的群组定义彼此间隔时段p的群组接收窗口的实例，使得群组接收窗口的实例在确定的时刻到来；从终端设备接收上行帧；针对被分配给群组的一个所述终端设备，在以点对多点模式在为所述群组定义的群组接收窗口的一个所述实例中传输的一个下行帧中确认所接收的上行帧，所述下行帧包括针对在群组接收窗口的所述实例之前的时段p期间由该群组的终端设备发射的所有上行帧的群组确认；以及针对未被分配给群组的一个所述终端设备，以点对点模式确认所接收的上行帧。这样，借助于群组式确认，通信系统的通带消耗更加高效。

根据特定实施例，通过将一个所述终端设备分配给群组，服务器向所述终端设备传输订阅消息，服务器通过所述订阅消息向所述终端设备指示所述终端设备已与所述群组相关联，该订阅消息包括索引信息，该索引信息指示所述终端设备在所述群组内与哪个索引相关联，该索引将群组确认字段中的比特位置与所述终端设备相关联。

根据特定实施例，服务器向所述终端设备传输订阅消息，服务器通过所述订阅消息向所述终端设备指示所述终端设备已与所述群组相关联，并且在所述群组内将索引隐式关联至所述终端设备，该索引将群组确认字段中的比特位置与所述终端设备相关联，该索引的值等于nd个比特中的ng_b>0个最低有效比特的值，其用于表示被分配给所述终端设备以用于在通信系统中进行通信的地址。

根据特定实施例，订阅消息包括时间基准字段，所述时间基准字段表示针对所述群组的群组接收窗口的下一个实例开始的时刻。

根据特定实施例，时间基准字段还包括表示针对所述群组的间隔群组接收窗口的各实例的时段p的持续时间的补充信息。

根据特定实施例，时间基准字段还包括针对所述群组的间隔群组接收窗口的各实例的时段p的可变性的信息。

根据特定实施例，时段p的持续时间根据预定义的持续时间序列而变化，并且时间基准字段包括指示该群组在所述预定义的持续时间序列中的何处的信息，于是该预定义的持续时间序列是终端设备预先已知的或包括在订阅消息中。

根据特定实施例，群组确认包括时间同步字段，其提供对应于针对所述群组的群组接收窗口的下一个实例到来的时刻的相对时间。

本发明还涉及一种服务器，其被配置成实现上文在其实施例中的任一项中介绍的该第一方法。

本发明还涉及一种在通信系统中接收确认的方法，所述通信系统包括服务器、多个终端设备和至少一个集合网关，所述集合网关用来在服务器与终端设备之间进行中继，每个终端设备经由无线通信介质与至少一个所述集合网关进行通信，该方法由每个终端设备来实现。该方法包括以下步骤：将上行帧传输给服务器；当所述终端设备从服务器接收到将终端设备分配给群组的分配消息时，将无线通信介质的侦听安排（programmer）在彼此间隔时段p的群组接收窗口的实例期间，以便群组接收窗口的实例在确定的时刻到来；当所述终端设备被分配给群组时，在群组接收窗口的实例期间以点对多点模式接收包括对所述上行帧的确认的下行帧，每个下行帧包括针对在群组接收窗口的所述实例之前的时段p期间由该群组的终端设备发射的所有上行帧的群组确认；以及当所述终端设备未被分配给群组时，以点对点模式接收包括对所述上行帧的确认的下行帧。

根据特定实施例，该方法包括以下步骤：从服务器接收订阅消息，服务器通过所述订阅消息向所述终端设备指示所述终端设备已与所述群组相关联，该订阅消息包括索引信息，该索引信息指示所述终端设备在所述群组内与哪个索引相关联，该索引将群组确认字段中的比特位置与所述终端设备相关联；以及在接收到群组确认时，通过验证群组确认字段中的所述比特位置处的值来确定所述终端设备先前传输的上行帧是否被确认。

根据特定实施例，该方法包括以下步骤：从服务器接收订阅消息，服务器通过所述订阅消息向所述终端设备指示所述终端设备已与所述群组相关联。另外，在所述群组内，索引隐式关联至所述终端设备，该索引将群组确认字段中的比特位置与所述终端设备相关联，该索引的值等于nd个比特中的ng_b>0个最低有效比特的值，其用于表示被分配给所述终端设备以用于在通信系统中进行通信的地址。并且该方法还包括以下步骤：在接收到群组确认时，通过验证群组确认字段中的所述比特位置处的值来确定所述终端设备先前传输的上行帧是否被确认。

根据特定实施例，订阅消息包括时间基准字段，所述时间基准字段表示针对所述群组的群组接收窗口的下一个实例开始的时刻，并且所述终端设备根据时间基准字段来安排无线通信介质的侦听。

根据特定实施例，时间基准字段还包括表示针对所述群组的间隔群组接收窗口的各实例的时段p的持续时间的补充信息。

根据特定实施例，时间基准字段还包括针对所述群组的间隔群组接收窗口的各实例的时段p的可变性的信息。

根据特定实施例，时段p的持续时间根据预定义的持续时间序列而变化，时间基准字段还指示该群组在所述预定义的持续时间序列中的何处，于是该预定义的持续时间序列是终端设备预先已知的或包括在订阅消息中。

根据特定实施例，群组确认包括时间同步字段，其提供对应于针对所述群组的群组接收窗口的下一个实例到来的时刻的相对时间，并且该方法还包括以下步骤：与所述终端设备的任何上行传输无关地安排在针对所述群组的群组接收窗口的实例期间的无线通信介质的侦听；以及通过确定在这样安排的群组接收窗口的实例期间接收到的群组确认的实际传输或接收时刻与先前估计的所述群组确认的传输或接收时刻之间的偏移来重新同步所述终端设备的内部时钟。

本发明还涉及一种终端设备，其被配置成实现上文在其实施例中的任一项中介绍的该第二方法。

附图说明

通过阅读以下对实施例的描述，上述本发明的特征以及其他特征将更清楚地显现，所述描述是结合附图给出的，在附图中：

-图1示意性地示出了其中可以实现本发明的通信系统；

-图2示意性地示出了图1的通信系统的通信设备的硬件架构的示例；

-图3示意性地示出了在图1的通信系统中实现的协议架构的示例；

-图4示意性地示出了本发明的特定实施例中的接收窗口的布置；

-图5a和5b示意性地示出了本发明的特定实施例中的在图1的通信系统中交换的消息字段；

-图6示意性地示出了本发明的特定实施例中的在图1的通信系统中的消息交换；

-图7示意性地示出了本发明的特定实施例中的第一接收窗口安排算法；以及

-图8示意性地示出了本发明的特定实施例中的第二接收窗口安排算法。

具体实施方式

图1示意性地示出了其中可以实现本发明的通信系统。

通信系统包括至少一个集合网关120、121、122、123（在图中标为gw，针对英语的“gateway（网关）”）。集合网关120、121、122、123设置有与所述集合网关120、121、122、123所附接到的服务器130（在图中标为srv）的相应的通信链路。例如，服务器130是lns（英语的“lorawannetworkserver（lorawan网络服务器）”）型服务器。图1中示出了四个集合网关，但是通信系统可以包括不同数量的集合网关。

在通信系统中，消息应以帧的形式从所有的终端设备110、111、112（在图中标为ed，针对英语的“enddevice（终端设备）”）上传到服务器130。图1中示出了三个终端设备，但是通信系统可以包括不同数量的终端设备。

服务器130起到控制并收集可在终端设备110、111、112处获得的信息的作用，并且集合网关120、121、122、123起到在终端设备110、111、112与服务器130之间进行中继的作用。消息，尤其是确认消息，也可以以帧的形式从服务器130经由集合网关120、121、122、123传输给终端设备110、111、112。

为了使得能够实现该中继作用，每个集合网关120、121、122、123设置有至少一个无线电接口，其使得所述集合网关能够与至少一个终端设备110、111、112进行通信，该通信是基于无线通信网络，并且优选地是根据lpwan型通信技术。所述无线电接口例如是lora型接口，从而使得能够在通信系统内实现lorawan型数据传输协议。所述无线电接口使得终端设备可以取决于所述终端设备相对于集合网关120、121、122、123的地理位置以及所述终端设备和集合网关120、121、122、123的环境中的无线电信道传输条件而能够通过多个集合网关的无线电信道进行通信。例如图1中的终端设备110的情况，其能够通过集合网关120、121和122的无线电信道（图1中用虚线来体现）进行通信。另外，每个集合网关120、121、122、123设置有至少一个其他接口，其使得所述集合网关能够与服务器130通信。例如，该其他接口是使得能够经由互联网与服务器130通信的有线接口。

后文结合图3描述在通信系统中实现的协议架构的示例，其使得终端设备110、111、112和服务器130能够经由集合网关120、121、122、123进行通信。

图2示意性地示出了图1的通信系统的通信设备的硬件架构的示例。每个终端设备110、111、112和/或每个集合网关120、121、122、123和/或服务器130都可以基于这样的硬件架构来构造。

通信设备包括通过通信总线210连接的：处理器或cpu（英语的“centralprocessingunit（中央处理单元）”）201；读写存储器ram（英语的“randomaccessmemory（随机存取存储器）”）202；只读存储器rom（英语的“readonlymemory（只读存储器）”）203；存储单元或存储载体读取器，如sd（英语的“securedigital（安全数字）”）读卡器204或hdd（英语的“harddiskdrive（硬盘驱动器）”）硬盘；通信接口if1205；以及可能存在的其他通信接口if2206。

当图2的通信设备表示通信系统的终端设备时，通信接口if1205被配置成使得所述终端设备能够与通信系统的集合网关通信。

当图2的通信设备表示通信系统的集合网关120、121、122、123时，通信接口if1205被配置成使得所述集合网关能够与通信系统的终端设备通信，并且另一通信接口if2206被配置成使得所述集合网关能够与服务器130通信。

当图2的通信设备表示服务器130时，通信接口if1205被配置成使得所述服务器130能够以与集合网关120、121、122、123的通信接口if2206兼容的方式与集合网关120、121、122、123通信。

处理器201能够执行从存储器rom203、外部存储器、存储载体或通信网络加载到存储器ram202中的指令。当所讨论的通信设备开启时，处理器201能够从存储器ram202读取指令并执行它们。这些指令形成计算机程序，所述程序使处理器201实现本文结合所讨论的通信设备描述的全部或部分的算法和步骤。

因此，本文描述的全部或部分的算法和步骤可以通过由可编程机器（如dsp（英语的“digitalsignalprocessor（数字信号处理器）”）或微控制器）执行一组指令而以软件形式实现。本文描述的全部或部分的算法和步骤也可以由专用机器或组件（如fpga（英语的“field-programmablegatearray（现场可编程门阵列）”）或asic（英语的“application-specificintegratedcircuit（专用集成电路）”））以硬件形式来实现。一般而言，所讨论的通信设备包括电子电路，所述电子电路被适配并配置成实现本文结合所讨论的通信设备描述的算法和步骤。

图3示意性地示出了图1的通信系统中实现的协议架构的示例。图3示出了分布于终端设备110、集合网关120和服务器130之间的协议架构。

终端设备110包括上层311和下层313，以及连接在上层311和下层313之间的中间层312。上层311是客户端应用。因此，终端设备110可以包括若干客户端应用。中间层312实现终端设备110与服务器130之间经由集合网关120的交换协议，例如lorawan型交换协议。下层313是终端设备110的无线电接口（例如，lora型接口）的物理层（phy），其使得所述终端设备110能够与通信系统的集合网关（如例如集合网关120）通信。

服务器130包括上层331和下层333，以及连接在上层331和下层333之间的中间层332。上层331是服务器应用。因此，服务器130可以包括若干服务器应用。应当注意，图3的表示是逻辑表示，并且服务器应用可以在服务器130的各个单独的设备上执行，或者可以将服务器130视为由以协作方式实施本文描述的功能性的多个互连机器组成的集合。

中间层332实现服务器130与集合网关120、121、122、123之间的交换协议，例如https（英语的“hypertexttransferprotocolsecure（超文本传输安全）”）型交换协议。下层333是服务器130的接口的物理层（phy），其使得能够与集合网关120、121、122、123通信。

集合网关120包括第一下层322和第二下层323以及适配模块321。第一下层322是集合网关120的无线电接口的物理层（phy），其使得能够与通信系统的终端设备（如例如终端设备110）通信。第二下层323是集合网关120的接口的物理层（phy），其使得能够与服务器130通信。适配模块321被配置成将经由第一下层322接收到的消息转换为适合于第二下层323的消息，并且反之亦然。在此转换中，集合网关120可以在所述消息中添加附加信息，如例如由所述集合网关120在接收到所述消息时确定的接收信号水平指示rssi。

图3所示的协议架构使得终端设备110的中间层312基于终端设备110和集合网关120的各自的下层来与集合网关120的中间层321通信。图3所示的协议架构还使得终端设备110的上层311基于终端设备110、集合网关120和服务器130的各自的中间层312、321、332来与服务器130的上层331通信。因此，同一服务器应用可以与在尽可能多的终端设备上执行的相应的客户端应用进行通信，并且因此，执行多个客户端应用的同一终端设备可以与在服务器130上执行的尽可能多的服务器应用进行通信。

所示的协议模块和层可以被补充，特别是补充使服务器130能够与集合网关120进行交换的协议栈，特别是使服务器130能够配置集合网关120的那些。

通过创建至少一个群组并将多个终端设备分配给所述群组，服务器130能够在同一个下行帧内确认分别由不同终端设备或由不同客户端应用（无论它们是否在同一终端设备内）传输的几个上行帧。通过定义群组和相关联的群组接收窗口，服务器130将该群组的终端设备预约至预定时刻，所述终端设备可以在所述预定时刻处侦听（所述终端设备与集合网关之间的）通信介质，以便确定在集合网关代表服务器130在该时刻传输的群组确认中是否确认了它们的上行帧。

图4示意性地示出了本发明特定实施例中的接收窗口的布置。作为示例，考虑终端设备110传输上行帧501，由一个或多个集合网关将上行帧501中继到服务器130。此外，考虑终端设备110（或至少是终端设备110的客户端应用）属于一个群组，针对该群组的接收窗口rw2503（称为群组接收窗口）被定义至预定时刻。接收窗口rw2503的实例的出现是在对于服务器130以及属于所讨论的群组的终端设备来说确定的时刻。图4示出了彼此间隔时间t的时段p的群组接收窗口rw2503的两个连续的实例。

优选地，接收窗口rw2503的实例在基本上规律的时刻处到来（时段p的持续时间基本上固定）。在特定实施例中，接收窗口rw2503的实例在规律的时刻处到来（时段p的持续时间固定）。

由于上行帧501的传输，称为单独的接收窗口的接收窗口rw1502的实例始于根据上行帧501的传输预定义的持续时间的时段结束时。因此，可以以预定义的方式创建接收窗口rw1502的若干实例。

单独的接收窗口rw1502旨在使服务器130能够借助于服务器130选择的集合网关与终端设备110进行点对点下行通信。这是在lorawan型数据传输协议中称为“a类”的相同通信机制，不同之处在于，当终端设备110属于一个群组时，上行帧501的确认在接下来的群组接收窗口rw2503而不是单独的接收窗口rw1502中进行。实际上，由于服务器130此时不一定有要专门传输给终端设备110的信息或命令，因此仅为了确认该上行帧501而在单独的接收窗口rw1502的实例中执行下行传输会导致无意义地过度消耗通带（英语的“overhead（间接费用）”）。于是谈论群组确认。后文结合图6详述该方面。然而，如果服务器130此时有要专门传输给终端设备110的信息或命令，则服务器130可以在单独的接收窗口rw1502的实例中执行下行传输并在该下行帧内除了所述信息或命令之外还确认所述上行帧。在这里发现例如在lorawan协议中称为“背负式运输（piggy-back）”的行为。

考虑禁止终端设备110在与所述群组相关联的群组接收窗口rw2503的两个实例之间传输与所述终端设备110所属的给定群组相对应的多于一个上行帧。因此，群组接收窗口rw2503的实例的节奏被定义成满足终端设备110、111、112与服务器130之间的应用要求。

在特定实施例中，禁止终端设备110在时段p的某些子时间段期间传输上行帧。例如，禁止终端设备110在边缘时段m期间传输上行帧，所述边缘时段m在群组接收窗口rw2503的实例的开始时刻之前（并且邻接所述开始时刻），如图4所示。这避免了对针对所讨论的上行帧的确认假定处于其中的群组接收窗口rw2503的实例产生不确定性。

在特定实施例中，终端设备110要确保上行帧501的传输不会导致根据上行帧501的传输时刻定义的单独的接收窗口rw1502的实例与群组接收窗口rw2503的实例有重叠。换言之，终端设备110要确保上行帧501的传输使得单独的接收窗口rw1502的任何实例不同于为所述终端设备110（或其所考虑的客户端应用）所属于的群组定义的群组接收窗口rw2503的任何实例。

应当注意，本描述是针对可以在各单独的接收窗口中接收下行帧的终端设备，如lorawan型数据传输协议中的“a类”中的情况。然而，群组接收窗口的原理可以应用于有可能使用集合网关120、121、122、123所传输的信标（英语的“beacon”）中定义的补充接收窗口的终端设备，如lorawan型数据传输协议中的“b类”中的情况，在这种情况下，若干终端设备可以在同一时间窗口中侦听介质。然而，群组接收窗口的原理也可以应用于持续侦听通信介质的终端设备，如lorawan型数据传输协议中的“c类”中的情况，因为通带获益仍然有效。

图5a和5b示意性地示出了本发明的特定实施例中的在图1的通信系统中交换的消息字段。

图5a更具体地示出了在sub-rq消息中使用的字段，服务器130通过sub-rq消息向终端设备指示服务器130已将所述终端设备与群组相关联。换言之，sub-rq消息是到所述群组的订阅通告消息。

在特定实施例中，服务器130可以将同一个终端设备与若干群组相关联。特别地，服务器130可以将所述终端设备的各个客户端应用与不同的相应群组相关联。因此，gid（针对英语的“groupidentifier（群组标识符）”）字段提供群组标识符，其使得所讨论的终端设备能够通过sub-rq消息知道其与哪个群组相关联。当通信系统中只有一个可能的群组时或者当群组的指定没有歧义时，该gid字段可以省略。

另外，索引字段ind优选地向所述终端设备指示所述终端设备（或所讨论的客户端应用）在所述群组内与哪个索引（也称为“次序”）相关联。

服务器130可以通过从可用索引的集合中获取索引来将所讨论的索引分配给所讨论的终端设备。例如，服务器130在所述可用索引集合中以升序或降序分配索引。根据另一示例，服务器130通过在所述可用索引集合中随机或伪随机地进行抽取来分配索引。在优选变型中，所讨论的索引可以由终端设备隐式地找到，于是不必明确地指示该索引。为此，服务器130基于被分配给所讨论的终端设备以用于在图1的通信系统中进行通信的地址。实际上，通常在所述终端设备向通信系统（的服务器）声明的认证阶段期间动态地将地址分配给通信系统的终端设备。在lorawan协议中，该地址称为devaddr。

该地址通常但不一定表示在比群组的最大容量所需的比特更多的比特数上。例如，该动态分配的地址是32比特，而该群组的最大容量是256个终端设备（这严格地仅需要8比特的表示）。

考虑该群组的最大容量是ng，其仅需要ng_b>0比特的表示，并且被分配给图1的通信系统中的终端设备的地址严格地要求nd>ng_b比特的表示。大数定律使得所述地址的nd个比特中的ng_b个最低有效比特在所讨论的群组的终端设备中充分多样化以避免值的冲突。然后，为每个终端设备分配该群组内的索引，该索引对应于被分配给它以用于在图1的通信系统中进行通信的地址的nd个比特中的ng_b个最低有效比特。这使得服务器130和每个终端设备能够独立地确定该索引。因此可以省去上述ind字段。尽管如此，服务器130仍然可以在所述ind字段中通知这样获得的索引。

返回到图5a，时间基准字段nw（针对英语的“nextwindow（下一窗口）”）还向所述终端设备提供针对所述群组的表示群组接收窗口rw2503的下一个实例开始的时刻的信息。该信息可以是绝对时间或相对时间。

在通信系统确保所述通信系统的各组成元件的内部时钟同步的情况下，所述信息可以表示绝对时间。然而，就实践而言更多的情况是所述信息表示相对时间（也就是从确定的时刻开始计的延迟）。

在信息是相对时间的情况下，服务器130通过将传输sub-rq消息的单独的接收窗口rw1502的实例的发生时刻考虑在内来计算该相对时间。包含在时间基准字段nw中的所述信息可以补充有针对所述群组的表示间隔群组接收窗口rw2503的各实例的时段p的持续时间的补充信息，该补充信息本身可以补充有针对所述群组的表示间隔群组接收窗口rw2503的各实例的时段p的可变性的信息。例如，使得时段p的持续时间根据预定义的持续时间序列而变化。应当注意，这种可变性可以由时段p的标称持续时间值周围的带符号随机变量来表示。时间基准字段nw于是指示该群组在所述预定义的持续时间序列中的何处（例如，通过所述持续时间序列内的索引），于是该预定义的持续时间序列是终端设备预先已知的（例如，通过安装时的配置）或在时间基准字段nw中告知的。

图5b更具体地表示了在mack（英语的“multicastacknowledgement（多播确认）”）群组确认消息中使用的字段，服务器130通过所述字段来对属于同一群组的一组终端设备执行群组式确认。在群组接收窗口rw2503的实例中以点对多点的方式执行任何mack群组确认的传输。已经描述的gid字段在必要时标识相关群组。

另外，ack字段标识所述群组的终端设备中该mack群组确认所针对的终端设备的索引。在图5b中，纯粹作为示例，示出了八个索引子字段0到7（例如，ack字段可以包含256个比特，从而使得能够构成具有256个终端设备或客户端应用的群组）。优选地，构成最大容量等于nb个终端设备的群组，其中nb是2的幂次方。

当第一预定义值（例如“1”）被设为与终端设备相关联的索引时，所述mack群组确认消息于是包括目的地为所讨论的终端设备的确认；并且当第二预定义值（例如“0”）被设为与所讨论的终端设备相关联的索引时，所述mack群组确认消息于是不包括目的地为所讨论的终端设备的确认。

另外，时间同步字段ts（针对英语的“timesynchronization（时间同步）”）优选地包括在mack群组确认消息中。时间同步字段ts提供指示表示群组接收窗口的下一实例到来的时刻的相对时间的信息。该时间同步字段ts具有与时间基准字段nw相同的功能，但是时间同步字段ts是相对的，而时间基准字段nw可以是绝对的。

在间隔群组接收窗口的实例的时段p可变的情况下，字段ts于是还指示该群组处于上述预定义的持续时间序列中的何处。

图6示意性地示出了本发明的特定实施例中的图1的通信系统中的消息交换。在图6中考虑终端设备110（或终端设备110的客户端应用）被分配给群组，并且服务器130决定还将终端设备112（或终端设备112的客户端应用）分配给该同一群组。

当通信系统中存在若干可能的群组时，服务器130根据终端设备的客户端应用来将所述终端设备分配给一个或另一个群组。按照另一标准，服务器130根据中继终端设备的上行帧或者在统计上最常中继所述终端设备的上行帧的集合网关来将所述终端设备分配给一个或另一个群组。按照另一标准，服务器130根据终端设备的地理定位来将所述终端设备分配给一个或另一个群组。可以实现包括上述中的至少一个的各种标准组合。

当第一群组达到了所述第一群组中的授权终端设备的最大数量时（这特别地是由于mack消息具有最大的同时确认容量），创建至少第二群组以随后在其中包括满足包括在第一群组中的标准的其他终端设备。于是，在必要时可以通过解除一个群组中的一个或多个终端设备的关联然后将它们与另一群组相关联来均衡这样创建的群组。作为变型，当群组达到了所述群组中的授权终端设备的最大数量时，可以用其他终端设备来替换所述群组的一个或多个终端设备。

在步骤601中，服务器130经由集合网关121将包括sub-rq消息的下行帧传输给终端设备112。服务器130响应于终端设备112传输的上行帧（图6中未示出）传输所述sub-rq消息，使得集合网关121可以在根据所述上行帧的传输时刻定义的单独的接收窗口rw1502的实例中传输所述sub-rq消息以及所述上行帧的单独确认（在点对点模式中）。除了使得能够确保根据结合图3描述的协议架构的通信的报头字段之外，sub-rq消息还包括字段，如结合图5a描述的那些，其使得能够向设备终端112通知服务器130将终端设备112与所讨论的群组相关联。

优选地，服务器130响应于由与所讨论的群组与之相关联的服务器应用通信的客户端应用所传输的上行帧而传输包括sub-rq消息的帧。这样，终端设备112就知道所讨论的群组对应于哪个客户端应用（如果存在歧义的话）。

在步骤602中，集合网关121在单独的接收窗口rw1502的所述实例中将sub-rq消息传输给终端设备112。这样，以点对点模式通告对所讨论的群组的订阅。

在步骤603中，终端设备112传输包括sub-rsp消息的上行帧，终端设备112通过该消息来追认（confirmer）sub-rq消息的接收。通过sub-rsp消息，终端设备112可以接受或拒绝订阅。例如，终端设备112可能此时已经属于一个或多个群组并且达到了同时授权群组的最大限制（例如，4个）。根据另一示例，接受订阅至一个群组使终端设备112消耗稍微多一点的能量，因为终端设备112将不得不更频繁地唤醒来侦听通信介质。例如，当终端设备112的能量储备水平低于预定义的阈值时，终端设备112可以拒绝订阅群组。此处考虑终端设备112接受服务器130提出的订阅。

在步骤604中，集合网关121获取终端设备112在步骤603中传输的上行帧，并因此将sub-rsp消息中继到服务器130，从而通知了终端设备112接受了对所讨论的群组的订阅。在步骤603中传输的上行帧可能被终端设备112的无线电范围内的若干网关中继到服务器130，然后由服务器130负责确保帧的重复数据删除。

在步骤605中，服务器130通过uack（英语的“unicastack（单播ack）”）消息来确认终端设备112在步骤603中传输的上行帧。在步骤606中，集合网关121将该单独确认中继到终端设备112。因此，该单独确认的传输是以点对点模式进行的，也就是说是在根据步骤603的上行帧的传输时刻定义的单独的接收窗口rw1502的实例中进行的。

随后，在步骤607中，终端设备110向服务器130传输上行帧ulf（针对英语的“uplinkframe（上行链路帧）”）。该上行帧ulf被集合网关121获取，集合网关121在步骤608中将其中继到服务器130。此处同样，该上行帧ulf可能被终端设备112的无线电范围内的若干网关中继到服务器130，然后由服务器130负责确保帧的重复数据删除。

并且在步骤609中，终端设备112将另一个上行帧ulf传输给服务器130。该上行帧ulf由集合网关121（和/或另一集合网关）获取，该集合网关在步骤610中将其中继到服务器130。

考虑在同一个时段p期间传输了这两个上行帧ulf，该时段p间隔了针对与终端设备110和112（或所讨论的它们各自的客户端应用）相关联的群组的群组接收窗口rw2503的两个实例。

在步骤611中，服务器130传输针对在步骤607和609中传输的上行帧ulf的mack群组确认。在ack字段中，与终端设备110和112的索引相关联的值指示服务器130确认步骤607和609的上行传输ulf。在步骤612中，集合网关121在群组接收窗口rw2503的实例中中继该mack群组确认，群组接收窗口rw2503的所述实例跟随在其间已在步骤607和609中传输了上行帧ulf的时段p之后。在图6中，步骤612被分解为两个子步骤612a和612b，以示出mack群组确认的传输是以点对多点模式进行的。由于终端设备110和112在与之相关的群组接收窗口rw2503的实例中侦听通信介质，所以终端设备110和112接收到由集合网关121中继的mack群组确认。然后，终端设备110和112分析mack群组确认以确定在ack字段中的它们自己的索引（或次序）是否指示它们先前在步骤607和609中传输的上行帧ulf已被服务器130确认。在相反情况下，相关终端设备随后应重传未被确认的上行帧ulf。

为了使集合网关121知道何时传输mack群组确认，服务器130在mack群组确认的封装报头中指示表示集合网关121假定将mack群组确认中继到终端设备的时刻的信息。此外，集合网关121此时可以传输mack群组确认的几个连续的副本（例如，3个副本），以提高相关终端设备侧的接收机会。

应当注意，就涉及到要在单独的接收窗口rw1502的实例中传输的下行帧的情况而言，集合网关121跟踪相关上行帧的接收时刻，并且服务器130在所述下行帧的封装报头中指示集合网关121假定在此之后中继下行帧的相对时间。然后，集合网关121在从相关上行帧的接收时刻起开始计的所述相对时间到期之后中继所述下行帧。作为变型，集合网关121可以通过预先知晓相关上行帧的接收时刻与单独的接收窗口rw1的所述实例应间隔的预定义的相对时间而根据相关上行帧的接收时刻来自行确定何时开始单独的接收窗口rw1502的每个实例。

为了解除终端设备与群组的关联，建立与用于将终端设备与群组相关联的流程类似的流程。例如，服务器130可能希望解除所述终端设备与群组的关联，以将其替换为其在所述群组中的存在更为合适的另一终端设备，例如因为所述另一终端设备更频繁地传输或因为所述另一终端设备在地理上位于更靠近所述群组的其他终端设备的位置。

考虑解除终端设备112的关联的情况。这样，在步骤613中，服务器130经由集合网关121将包括unsub-rq消息的下行帧传输给终端设备112。服务器130响应于终端设备112传输的上行帧而传输所述unsub-rq消息，使得集合网关121可以在根据所述上行帧的传输时刻定义的单独的接收窗口rw1502的实例中传输所述unsub-rq消息以及对所述上行帧的单独确认（点对点模式）。除了使得能够确保根据结合图3描述的协议架构的通信的报头字段之外，unsub-rq消息还包括gid字段，其使得能够在必要时标识所讨论的群组。

在步骤614中，集合网关121在单独的接收窗口rw1502的所述实例中将unsub-rq消息传输给终端设备112。这样，以点对点模式告知对所讨论的群组的解除关联。

在步骤615中，终端设备112传输包括unsub-rsp消息的上行帧，终端设备112通过该消息来追认unsub-rq消息的接收。通过unsub-rsp消息，终端设备112追认了已经考虑了对群组的取消订阅，这意味着随后在单独的接收窗口rw1502的实例中进行对由终端设备112（或由相关客户端应用）发射的上行帧的确认。

在步骤616中，集合网关121已获取了终端设备112在步骤615中传输的上行帧，并因此执行unsub-rsp消息到服务器130的中继，该消息然后通知终端设备112已追认了考虑了对群组的取消订阅。此处同样，所讨论的上行帧可能被终端设备112的无线电范围内的若干网关中继到服务器130，然后由服务器130负责确保帧的重复数据删除。

在步骤617中，服务器130通过uack消息确认终端设备112在步骤615中传输的上行帧。在步骤618中，集合网关121将该单独确认uack中继到终端设备112。因此，该单独确认uack的传输是以点对点模式进行的，也就是说是在根据步骤615的上行帧的传输时刻定义的单独的接收窗口rw1502的实例中进行的。

图7示意性地示出了本发明的特定实施例中的第一接收窗口安排算法。图7的算法由终端设备110、111、112来实现。作为示例，考虑图7的算法由终端设备110来实现。

在步骤701中，终端设备110传输上行帧，以便至少一个集合网关接收所述上行帧，并由所述至少一个集合网关负责将其中继到服务器130。

在步骤702中，终端设备110相应地将通信介质的侦听安排在单独的接收窗口rw1502的至少一个实例中。

在步骤703中，终端设备110验证所述终端设备110是否属于一个群组（或者与所述上行帧的发送有关的终端设备110的客户端应用是否属于一个群组）。如果是这种情况，则执行步骤704；否则执行步骤705。

在步骤704中，终端设备110相应地将通信介质的侦听安排在与所述群组相关联的群组接收窗口rw2503的下一个实例中。此处要注意的是，当终端设备110接收到sub-rq消息时，终端设备110在时间基准字段nw中从服务器130接收到表示群组接收窗口rw2503的下一实例将开始的时刻的信息。另外，此处要注意的是，终端设备110知晓针对所述终端设备110（或相关客户端应用）所属的群组的间隔群组接收窗口rw2的各实例的时段p的持续时间。这样，终端设备110就知晓所讨论的群组接收窗口rw2503的每个所述实例假定到来的时刻。然后执行步骤705。

在步骤705中，终端设备110等待所安排的接收窗口的下一实例。终端设备110可以在所安排的接收窗口的下一实例到来时处于待机状态。

图8示意性地示出了本发明的特定实施例中的第二接收窗口安排算法。作为示例，考虑图8的算法由终端设备110来实现。

除了能够接收mack群组确认之外，终端设备110还可以使用群组接收窗口rw2503的实例来进行通信系统中的时间同步。实际上，由于终端设备110可能处于待机状态，因此其内部时钟可能随时间漂移，并且需要定期重新进行时间同步。终端设备110于是可以基于mack消息的实际接收时刻来执行这种重新时间同步。这样，当终端设备110已传输了上行帧时，终端设备110可以得益于知道在接下来的群组接收窗口rw2503的实例中传输的下行帧的接收时刻来在验证服务器130实际确认了所讨论的上行帧的同时进行重新时间同步。所述终端设备110也可能未在特定时间期间传输上行帧，使得其内部时钟可能在其下一次上行帧传输之后的群组接收窗口rw2503的实例到来之前漂移过多。然后，在特定实施例中，终端设备110将寻求在群组接收窗口rw2的实例中独立于其上行帧传输来侦听通信介质，以保持通信系统中的时间同步。

这样，在步骤801中，终端设备110监视其内部时钟的时间同步。换言之，终端设备110监视自终端设备110上一次执行时间同步以来、例如自终端设备110上一次通过知道mack群组确认的传输时刻来重新同步其内部时钟以来其内部时钟的理论最大漂移。例如，终端设备110的内部时钟的理论最大漂移约为10ppm，亦即略微小于每天一秒。

在步骤802中，终端设备110确定是否存在其内部时钟相对于通信系统的其余部分、特别是服务器130和/或相对于预定义的阈值漂移过多的风险。例如，终端设备110被安排为在任何接收窗口的理论开始之前100毫秒退出待机状态。然后，终端设备110可以每2小时寻求重新进行时间同步。如果存在内部时钟相对于通信系统的其余部分、特别是服务器130和/或相对于预定义的阈值漂移过多的风险，则执行步骤803；否则重复步骤801。

在步骤803中，终端设备110相应地将通信介质的侦听安排在下一群组接收窗口rw2503中，如已经结合图7所描述的。然后，它将确定mack群组确认的实际传输（或接收）时刻，尽管该时刻与它并不相关。该时刻使它能够知晓mack群组确认的实际传输（或接收）时刻与所述终端设备110先前从它自身的角度（基于其内部时钟）估计的mack群组确认的传输（或接收）时刻应当到来的时刻之间的偏移。因此，确定此偏移使其能够校准其内部时钟以保持同步。然后重复步骤801。