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CN112188618B - 动态调整入网资源的组网方法、终端、网关以及存储介质 - Google Patents

动态调整入网资源的组网方法、终端、网关以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动态调整入网资源的组网方法、终端、网关以及存储介质，所述方法包括：终端在下行信道获取LoRa网关下发的下行包，其中，所述网关可根据系统已使用资源动态调整的入网信道信息，并将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中；根据下行包中携带的所述入网信道信息，确定网关最新分配的所有入网信道；从最新分配的所有入网信道中选择一个具体的入网信道；随机延迟一段时间后，发送入网请求到所选择的入网信道；基于本发明，终端根据网关发布的信息合理选择入网信道和入网时间，缩短大量终端入网时间，提高系统资源利用率。

Description

动态调整入网资源的组网方法、终端、网关以及存储介质
技术领域
本发明涉及LoRa通信领域，尤其涉及一种动态调整入网资源的组网方法、终端、网关以及存储介质。
背景技术
目前利用LoRa技术通信的系统正常运行之前都需要入网或注册的过程，入网过程需要较长时间同时占用一定的系统资源。目前终端入网的信道大多固定。当入网的信道少时，终端入网时间长；当入网的信道多时，当终端基本入网成功后，过多的入网信道造成系统资源浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述入网缺陷，提供一种动态调整入网资源的组网方法、终端、网关以及存储介质。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于LoRa的动态调整入网资源的组网方法，应用于LoRa终端，所述方法包括：
在下行信道获取LoRa网关下发的下行包，其中，所述网关可根据系统已使用资源动态调整的入网信道信息，并将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中；
根据下行包中携带的所述入网信道信息，确定网关最新分配的所有入网信道；
从最新分配的所有入网信道中选择一个具体的入网信道；
随机延迟一段时间后，发送入网请求到所选择的入网信道。
优选地，所述的根据下行包中携带的所述入网信道信息，确定网关最新分配的所有入网信道，包括：
从下行包的包头提取预设位置的字节信息，基于所述字节信息确定最新分配的所有入网信道；
利用自身的终端ID与最新分配的所有入网信道的数量取模，选取与根据取模结果对应的入网信道。
优选地，所述方法还包括：
在发送入网请求后，监测所述下行信道以等待接收回复包，如接收到回复包，则确定入网成功，否则重新发送入网请求。
本发明另一方面还构造一种LoRa终端，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法的步骤。
本发明另一方面还构造一种基于LoRa的动态调整入网资源的组网方法，应用于LoRa网关，所述方法包括：
根据系统已使用资源动态调整的入网信道信息；
将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中发送至下行信道中，以便LoRa网关根据下行包中携带的所述入网信道信息选择一个具体的入网信道发送入网请求；
从入网信号获取入网请求，在确认可以入网时下发回复包给对应的终端。
优选地，所述的将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中，包括：将最新的入网信道信息以一个字节的形式添加到下行包的包头的预设位置，每个上行信道对应字节中的一个比特位，当上行信道可以用于终端入网时，则将其对应的比特位设置为有效，以表示该上行信道为入网信道。
优选地，所述方法还包括：当已经入网的终端增加时，降低将入网信道信息添加到下行包的频率。
优选地，所述方法还包括：当已经入网的终端达到预设系统容量时，仅保留一个入网信道，并将保留的所述入网信道的周期进行时间分割，一部分时间用于已入网终端正常的数据传输，另一部分时间用于终端入网。
本发明另一方面还构造一种LoRa网关，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法的步骤。
本发明另一方面还构造一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法的步骤。
本发明的动态调整入网资源的组网方法、终端、网关以及存储介质，具有以下有益效果：本发明网关可根据系统已使用资源动态发布入网信道信息，终端根据网关发布的信息合理选择入网信道和入网时间，缩短大量终端入网时间，提高系统资源利用率，而且终端选定入网信道后是随机延迟后发送入网请求是为了降低碰撞概率；进一步地，入网信道信息是添加到要发送的下行包的包头发布，只占用一个字节，因此不会占用太多资源，而且可以保证入网信息的及时发布；另外，网关对于信息发布的频率也可以动态调整，进一步减少系统内不必要的数据传输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是本发明基于LoRa的动态调整入网资源的组网方法的实施例一的流程图；
图2是本发明基于LoRa的动态调整入网资源的组网方法的实施例二的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明总的思路是：网关根据系统已使用资源动态调整的入网信道信息，并且将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中发送至下行信道中，如此保证入网信道信息的及时发布，且不占用过多资源；终端根据下行包中携带的入网信道信息确定网关最新分配的所有入网信道，从最新分配的所有入网信道中选择一个具体的入网信道，随机延迟一段时间后，发送入网请求到所选择的入网信道，如此可以缩短大量终端入网时间，提高系统资源利用率，而且终端选定入网信道后是随机延迟后发送入网请求是为了降低碰撞概率。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
参考图1，本实施例公开了一种基于LoRa的动态调整入网资源的组网方法，应用于LoRa终端，所述方法包括：
S101、在下行信道获取LoRa网关下发的下行包；
其中，所述网关可根据系统已使用资源动态调整的入网信道信息，并将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中。例如，网关所有的下行包都在其包头通过一个字节来表示最新分配的所有入网信道。一般来说，上行信道有八个，所以可以利用一个字节表示各个上行信道是否为入网信道，每个上行信道对应字节中的一个比特位，默认每一个比特位设置为无效0，当上行信道可以用于终端入网时，则将其对应的比特位设置为有效比如1，以表示该上行信道为入网信道。
比如说，总共的上行信道有F0-F7，包头的预设位置的字节是00100011，则表示F2、F6、F7个信道是入网信道。
S102、根据下行包中携带的所述入网信道信息，确定网关最新分配的所有入网信道；
具体的，从下行包的包头提取预设位置的字节信息，基于所述字节信息确定最新分配的所有入网信道；
利用自身的终端ID与最新分配的所有入网信道的数量取模，选取与根据取模结果对应的入网信道。比如，假设步骤S101分析出来入网信道有F2、F6、F7，表示总共3个入网信道，ID能被3整除的终端使用第1个可入网信道F2，余数为1的使用第2个可入网信道F6，余数为2的使用第3个可入网信道F7。
S103、从最新分配的所有入网信道中选择一个具体的入网信道；
S104、随机延迟一段时间后，发送入网请求到所选择的入网信道。
S105、在发送入网请求后，监测所述下行信道以等待接收回复包，如接收到回复包，则确定入网成功，否则重新发送入网请求。
比如，如果一定时间内没有接收到回复包，则间隔一定时间再发，当然再发时，如果网关更新了入网信道信息，则应该选取一个最新确定的入网信道发送。
实施例二
参考图2，本实施例公开了一种基于LoRa的动态调整入网资源的组网方法，应用于LoRa网关，所述方法包括：
S201、根据系统已使用资源动态调整的入网信道信息；容易理解当系统内的终端增加，使用的信道数也增加，可用于入网的信道数减少，同时需要入网的终端数也变少，这是合理的。
S202、将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中发送至下行信道中，以便LoRa网关根据下行包中携带的所述入网信道信息选择一个具体的入网信道发送入网请求；
具体的，网关所有的下行包都在其包头通过一个字节来表示最新分配的所有入网信道。一般来说，上行信道有八个，所以可以利用一个字节表示各个上行信道是否为入网信道，每个上行信道对应字节中的一个比特位，默认每一个比特位设置为无效0，当上行信道可以用于终端入网时，则将其对应的比特位设置为有效比如1，以表示该上行信道为入网信道。
S203、从入网信号获取入网请求，在确认可以入网时下发回复包给对应的终端。
优选地，网关发布可用的入网信道的信息的频率也可动态调整，例如根据系统内的终端数调整，当系统内的终端数较少时，预期需要入网的终端较多，此时发布频率较高，提高入网效率，反之，发布效率可降低，减少系统传输数据量。为此，所述方法还包括：当已经入网的终端增加时，降低将入网信道信息添加到下行包的频率；当已经入网的终端减少时，增加将入网信道信息添加到下行包的频率，极限情况是，每个下行包都添加入网信道信息。如此，当系统内的终端越来越多，未入网的终端越来越少(或系统运行过程中个别终端离线重新入网)，此时降低发布可用的入网信道信息的频率，减少系统内不必要的数据传输，此时终端入网的时间可能稍微变长。
或者根据网路内数据拥塞程度决定，当系统内数据拥塞时，降低广播频率，因为增加入网数据可能加剧拥塞情况，反之可增大广播频率，提高入网效率。
优选地，所述方法还包括：当已经入网的终端达到预设系统容量(基本达到系统容量)时，仅保留一个入网信道，并将保留的所述入网信道的周期进行时间分割，一部分时间用于已入网终端正常的数据传输，另一部分时间用于终端入网。
实施例三
本实施例公开了一种LoRa终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一所述的方法的步骤。具体实现过程可参阅上述方法实施例的描述，此处不再赘述。
实施例四
本实施例公开了一种LoRa网关，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例二所述的方法的步骤。具体实现过程可参阅上述方法实施例的描述，此处不再赘述。
实施例五
本实施例公开了一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一所述的方法的步骤，或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例二所述的方法的步骤。具体实现过程可参阅上述方法实施例的描述，此处不再赘述。
综上所述，本发明的动态调整入网资源的组网方法、终端、网关以及存储介质，具有以下有益效果：本发明网关可根据系统已使用资源动态发布入网信道信息，终端根据网关发布的信息合理选择入网信道和入网时间，缩短大量终端入网时间，提高系统资源利用率，而且终端选定入网信道后是随机延迟后发送入网请求是为了降低碰撞概率；进一步地，入网信道信息是添加到要发送的下行包的包头发布，只占用一个字节，因此不会占用太多资源，而且可以保证入网信息的及时发布；另外，网关对于信息发布的频率也可以动态调整，进一步减少系统内不必要的数据传输。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种基于LoRa的动态调整入网资源的组网方法，应用于LoRa终端，其特征在于，所述方法包括：
在下行信道获取LoRa网关下发的下行包，其中，所述网关可根据系统已使用资源动态调整入网信道信息，并将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中，以及当已经入网的终端达到预设系统容量时，仅保留一个入网信道，并将保留的所述入网信道的周期进行时间分割，一部分时间用于已入网终端正常的数据传输，另一部分时间用于终端入网；
根据下行包中携带的所述入网信道信息，确定网关最新分配的所有入网信道，包括：从下行包的包头提取预设位置的字节信息，基于所述字节信息确定最新分配的所有入网信道，利用自身的终端ID与最新分配的所有入网信道的数量取模，选取与根据取模结果对应的入网信道；
从最新分配的所有入网信道中选择一个具体的入网信道；
随机延迟一段时间后，发送入网请求到所选择的入网信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在发送入网请求后，监测所述下行信道以等待接收回复包，如接收到回复包，则确定入网成功，否则重新发送入网请求。
3.一种基于LoRa的动态调整入网资源的组网方法，应用于LoRa网关，其特征在于，所述方法包括：
根据系统已使用资源动态调整入网信道信息；
将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中发送至下行信道中，以便LoRa终端根据下行包中携带的所述入网信道信息选择一个具体的入网信道发送入网请求；
从入网信号获取入网请求，在确认可以入网时下发回复包给对应的终端；以及当已经入网的终端达到预设系统容量时，仅保留一个入网信道，并将保留的所述入网信道的周期进行时间分割，一部分时间用于已入网终端正常的数据传输，另一部分时间用于终端入网；
其中，所述的将最新的入网信道信息添加到要发送的下行包中，包括：将最新的入网信道信息以一个字节的形式添加到下行包的包头的预设位置，每个上行信道对应字节中的一个比特位，当上行信道可以用于终端入网时，则将其对应的比特位设置为有效，以表示该上行信道为入网信道。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当已经入网的终端增加时，降低将入网信道信息添加到下行包的频率。
5.一种LoRa终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-2任一项所述的方法的步骤。
6.一种LoRa网关，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3-4任一项所述的方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-2任一项所述的方法的步骤，或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3-4任一项所述的方法的步骤。
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