CN108966305A - 一种lora中继自组网方法 - Google Patents

一种lora中继自组网方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108966305A
CN108966305A CN201810844728.0A CN201810844728A CN108966305A CN 108966305 A CN108966305 A CN 108966305A CN 201810844728 A CN201810844728 A CN 201810844728A CN 108966305 A CN108966305 A CN 108966305A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
gateway
relay
endpoint
network topology
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810844728.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王元志
廖春生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUANGDONG GLOBEEZ FIREFIGHTING TECHNOLOGY CO., LTD.
Yunduan Zhijiao (Guangzhou) Internet of Things Technology Co., Ltd.
Original Assignee
Guangdong Younghead Electronic Technology Co Ltd
Shenzhen Rongsheng Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Younghead Electronic Technology Co Ltd, Shenzhen Rongsheng Intelligent Equipment Co Ltd filed Critical Guangdong Younghead Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201810844728.0A priority Critical patent/CN108966305A/zh
Publication of CN108966305A publication Critical patent/CN108966305A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/246—Connectivity information discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种LORA中继自组网方法，在组网阶段，网关节点广播组网，中继节点收到广播报文后继续转发；末端节点收到广播报文上报自身节点信息给网关节点、中继节点或其它邻近末端节点，生成末端节点网络拓扑；中继节点分别收集网关节点信息、其它中继节点信息和末端节点信息，生成中继网络拓扑；网关节点收集中继节点信息和末端节点信息，生成网关网络拓扑；在通信阶段，网关按网关网络拓扑查找最佳路由发送报文；中继节点根据中继网络拓扑转发报文；末端节点收到报文后进行回复，路由可选择直达网关、通过中继或其它末端节点直达网关。本发明方法能实现动态组网，增加通信距离，末端节点具有移动性，动态添加或删除末端节点不影响网络性能。

Description

一种LORA中继自组网方法
技术领域
本发明属于无线窄带通讯技术领域，具体涉及一种LORA中继自组网方法。
背景技术
传统意义上的无线窄带组网，都是静态的，非动态的，通信范围低，固定，花费大量的时间进行维护网络拓扑的状态，节点的增加或删除导致网络震荡，导致通信不可用。
LORA是LPWAN通信技术中的一种，是美国Setech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的***，进而扩展传感网络。LORA技术具有远距离、低功耗 (电池寿命长)、多节点、低成本的特性。
LORA网络主要由终端(可内置LORA模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成，应用数据可双向传输。一般说来，传输速率、工作频段和网络拓朴结构是影响传感网络的三个主要因素。其中，网络拓朴结构的选择是由传输距离要求和***需要的节点数决定的。
因此，研究利用LORA技术实现动态组网，增加通信距离，末端节点具有移动性，动态添加或删除末端节点而不影响网络性能是非常有意义的。
发明内容
本发明提出了一种能实现动态组网，增加通信距离，末端节点具有移动性，动态添加或删除末端节点而不影响网络性能的LORA中继自组网方法。
本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：
一种LORA中继自组网方法，所述自组网由网关节点、中继节点和末端节点组成，自组网的工作状态分为组网阶段和通信阶段；
在组网阶段，网关节点根据上位机设置的中继节点地址和末端节点地址进行广播组网，中继节点收到该广播报文后继续转发报文；末端节点收到该广播报文则分别上报自身节点信息给网关节点、中继节点或其它邻近末端节点，生成末端节点网络拓扑；中继节点分别收集网关自身节点信息、其它中继节点信息和末端节点信息，上报收集到的末端节点信息给网关节点，生成中继网络拓扑；网关节点收集中继节点信息和末端节点信息，生成网关网络拓扑；
在通信阶段，网关根据末端节点地址，按网关网络拓扑查找最佳路由，然后发送报文；最佳路由中如果有中继节点，则中继节点根据中继网络拓扑转发报文；末端节点收到该报文，根据目的地地址判断是属于自己的报文后进行回复，回复路由可以选择直达网关、通过中继直达网关或通过其它末端节点直达网关。
所述中继节点也可以是具备中继功能的末端节点。
所述通信阶段，对于网关节点发送的报文，中继转发的优先级大于末端节点转发的优先级。
所述末端节点的回复，如果路由有多级中继，优先按原路返回，对于原路返回链路信号质量差情况，选择邻近中继节点或末端节点转发。
本发明的优点：
1、高度抽象了组网的各种节点组成，分为网关节点、中继节点和末端节点，网关节点为必要节点，中继节点为非必要节点，末端节点为必要节点，末端节点同时具备中继转发功能，可以有效的补充末端节点移动性带来网络拓扑变化的影响，实现动态组网，增加通信距离。
2、优化组网过程，动态增加或删除末端节点，不影响其它末端节点与网关节点通信，不会导致网络震荡而导致无法通信。
3、本自组网网络具有高度自动化，只需把中继节点地址和末端节点地址设置给网关，无需其它配置，即可通过上位机软件获取末端节点信息并下发指令给末端节点进行双向通信。
附图说明
图1本发明所述一种LORA中继自组网方法的数据流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种LORA中继自组网方法，该自组网的状态分为组网状态和正常工作状态，由于末端节点的移动性，故设定30秒为一个周期，0-2秒为组网阶段，3-30秒为正常通信阶段，上述周期可根据情况调整。
所述LORA中继自组网由网关节点、中继节点和末端节点组成。
网关节点：必要节点，具有主导地位，具备主动组网功能和周期组网功能，生成网关网络拓扑，正常通信阶段查询末端节点数据功能。
中继节点：非必要节点，在组网阶段，上报网关自身节点信息、中继网关节点的广播报文；收集网关、其它中继节点信息，收集末端节点的信息，生成中继网络拓扑；正常通信阶段根据中继网络拓扑，转发报文。
末端节点：必要节点，在组网阶段时，分别上报自身节点信息给网关节点、中继节点和其它邻居末端节点，生成末端节点网络拓扑；在正常通信阶段，除上报自身数据之外，还具有转发网关节点、中继节点和其它末端节点报文功能。
本发明自组网方法具体步骤如下：
1、上位机软件设置中继节点地址、末端节点地址、频点通道给网关。
2、网关根据上位机软件设置的中继节点地址和末端节点地址进行广播组网。
3、步骤2的广播报文发给所有的中继节点和末端节点，中继节点继续转发该广播报文，末端节点收到该广播报文则上报自身节点信息给中继节点，最后中继节点把收集到的末端节点信息上报给网关节点，至此网关网络拓扑、中继网络拓扑和末端节点网络拓扑均构建完成。
4、网关根据末端地址进行下发命令或查询信息，根据网关网络拓扑，查找最佳路由，然后发送报文。
5、对于步骤4所述的报文，中继转发的优先级大于末端节点转发的优先级，优先中继转发。
6、末端节点收到目的地址是自己的报文，进行回复，路由可以选择直达网关、通过中继直达网关或通过其它末端节点直达网关，对于多级中继情况，优先按原路返回，对于原路返回链路信号质量差情况，选择邻近中继节点或末端节点转发。
实施例2
一种LORA中继自组网方法，该所述LORA中继自组网由网关节点和末端节点组成。具体步骤如下：
1、上位机软件设置末端节点地址、频点通道给网关。末端节点具有中继功能。
2、网关根据上位机软件设置的末端节点地址进行广播组网。
3、步骤2的广播报文发给所有的末端节点，作中继的末端节点继续转发报文，末端节点收到该广播报文则上报自身节点信息网关或其它作中继的末端节点，生成末端节点网络拓扑；作中继的末端节点把收集到的末端节点信息上报给网关节点，分别收集末端节点信息、网关节点信息、其它作中继的末端节点，生成中继网络拓扑；网关节点收集末端节点信息和作中继的末端节点信息，生成网关网络拓扑；
4、网关根据末端地址进行下发命令或查询信息，根据网关网络拓扑，查找最佳路由，然后发送报文。
5、对于步骤4所述的报文，中继转发的优先级大于末端节点转发的优先级，优先中继转发。
6、末端节点收到目的地址是自己的报文，进行回复，路由可以选择直达网关、通过其它末端节点直达网关，对于多级中继情况，优先按原路返回，对于原路返回链路信号质量差情况，选择邻近中继节点或末端节点转发。
本实施例末端节点有中继功能，用作中继节点。

Claims (4)

1.一种LORA中继自组网方法，其特征在于，所述自组网由网关节点、中继节点和末端节点组成，自组网的工作状态分为组网阶段和通信阶段；
在组网阶段，网关节点根据上位机设置的中继节点地址和末端节点地址进行广播组网，中继节点收到该广播报文后继续转发报文；末端节点收到该广播报文则分别上报自身节点信息给网关节点、中继节点或其它邻近末端节点，生成末端节点网络拓扑；中继节点分别收集网关自身节点信息、其它中继节点信息和末端节点信息，上报收集到的末端节点信息给网关节点，生成中继网络拓扑；网关节点收集中继节点信息和末端节点信息，生成网关网络拓扑；
在通信阶段，网关根据末端节点地址，按网关网络拓扑查找最佳路由，然后发送报文；最佳路由中如果有中继节点，则中继节点根据中继网络拓扑转发报文；末端节点收到该报文，根据目的地地址判断是属于自己的报文后进行回复，回复路由可以选择直达网关、通过中继直达网关或通过其它末端节点直达网关。
2.根据权利要求1所述的一种LORA中继自组网方法，其特征在于，所述中继节点也可以是具备中继功能的末端节点。
3.根据权利要求1所述的一种LORA中继自组网方法，其特征在于，所述通信阶段，对于网关节点发送的报文，中继转发的优先级大于末端节点转发的优先级。
4.根据权利要求1所述的一种LORA中继自组网方法，其特征在于，所述末端节点的回复，如果路由有多级中继，优先按原路返回，对于原路返回链路信号质量差情况，选择邻近中继节点或末端节点转发。
CN201810844728.0A 2018-07-27 2018-07-27 一种lora中继自组网方法 Withdrawn CN108966305A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810844728.0A CN108966305A (zh) 2018-07-27 2018-07-27 一种lora中继自组网方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810844728.0A CN108966305A (zh) 2018-07-27 2018-07-27 一种lora中继自组网方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108966305A true CN108966305A (zh) 2018-12-07

Family

ID=64465811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810844728.0A Withdrawn CN108966305A (zh) 2018-07-27 2018-07-27 一种lora中继自组网方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108966305A (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110049122A (zh) * 2019-04-15 2019-07-23 Oppo广东移动通信有限公司 通信处理方法及相关装置
CN110278138A (zh) * 2019-06-27 2019-09-24 苏州市厚宏智能科技有限公司 货品管理的通讯***及方法
CN111132260A (zh) * 2019-11-27 2020-05-08 江苏三希科技股份有限公司 一种多路由自组网的Lora通信方法及***
CN111132094A (zh) * 2019-11-22 2020-05-08 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种适用于输电线路感知***的通讯网络及通讯方法
CN111510471A (zh) * 2019-12-31 2020-08-07 青岛乾程科技股份有限公司 一种居民用电抄表网络的lora自组网方法
CN111800841A (zh) * 2019-04-08 2020-10-20 Oppo广东移动通信有限公司 中继功能控制方法及相关装置
CN111918307A (zh) * 2020-07-31 2020-11-10 重庆邮电大学 基于LoRa定位的多层网关数据传输***及方法
CN112235745A (zh) * 2020-10-23 2021-01-15 北京航空航天大学云南创新研究院 基于信道订阅的多层分布式LoRa网络
CN112423365A (zh) * 2020-09-29 2021-02-26 国网天津市电力公司 一种用于配电台区设备LoRa通讯的MESH组网通讯方法
CN112491686A (zh) * 2020-11-09 2021-03-12 厦门骐俊物联科技股份有限公司 一种基于LoRaWAN协议可实现节点间通信的LoRa网络
CN112954619A (zh) * 2021-03-04 2021-06-11 广东工业大学 一种基于放大转发的LoRa多中继协作通信***的通信方法
CN112969211A (zh) * 2021-02-25 2021-06-15 新开普电子股份有限公司 一种网状结构的LoRa自组网方法及***
CN113905349A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 中国铁道科学研究院集团有限公司 组网方法、装置及***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106781398A (zh) * 2017-01-03 2017-05-31 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种多表集抄通信接口转换器的LoRa无线抄表方法
CN107396418A (zh) * 2017-07-10 2017-11-24 西安电子科技大学 基于LoRa的无中心自组织网络的实现方法
CN107770832A (zh) * 2017-10-11 2018-03-06 崔吉洲 具有抗干扰性能无线中继自组网方法
CN107911801A (zh) * 2017-10-26 2018-04-13 上海宏力达信息技术股份有限公司 一种基于LoRa的无线通信***及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106781398A (zh) * 2017-01-03 2017-05-31 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种多表集抄通信接口转换器的LoRa无线抄表方法
CN107396418A (zh) * 2017-07-10 2017-11-24 西安电子科技大学 基于LoRa的无中心自组织网络的实现方法
CN107770832A (zh) * 2017-10-11 2018-03-06 崔吉洲 具有抗干扰性能无线中继自组网方法
CN107911801A (zh) * 2017-10-26 2018-04-13 上海宏力达信息技术股份有限公司 一种基于LoRa的无线通信***及方法

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111800841A (zh) * 2019-04-08 2020-10-20 Oppo广东移动通信有限公司 中继功能控制方法及相关装置
CN111800841B (zh) * 2019-04-08 2023-07-07 Oppo广东移动通信有限公司 中继功能控制方法及相关装置
CN110049122B (zh) * 2019-04-15 2021-06-01 Oppo广东移动通信有限公司 通信处理方法及相关装置
CN110049122A (zh) * 2019-04-15 2019-07-23 Oppo广东移动通信有限公司 通信处理方法及相关装置
CN110278138A (zh) * 2019-06-27 2019-09-24 苏州市厚宏智能科技有限公司 货品管理的通讯***及方法
CN111132094A (zh) * 2019-11-22 2020-05-08 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种适用于输电线路感知***的通讯网络及通讯方法
CN111132260A (zh) * 2019-11-27 2020-05-08 江苏三希科技股份有限公司 一种多路由自组网的Lora通信方法及***
CN111132260B (zh) * 2019-11-27 2022-02-18 江苏三希科技股份有限公司 一种多路由自组网的Lora通信方法及***
CN111510471A (zh) * 2019-12-31 2020-08-07 青岛乾程科技股份有限公司 一种居民用电抄表网络的lora自组网方法
CN111918307A (zh) * 2020-07-31 2020-11-10 重庆邮电大学 基于LoRa定位的多层网关数据传输***及方法
CN112423365A (zh) * 2020-09-29 2021-02-26 国网天津市电力公司 一种用于配电台区设备LoRa通讯的MESH组网通讯方法
CN112423365B (zh) * 2020-09-29 2023-04-28 国网天津市电力公司 一种用于配电台区设备LoRa通讯的MESH组网通讯方法
CN112235745B (zh) * 2020-10-23 2023-03-31 北京航空航天大学云南创新研究院 基于信道订阅的多层分布式LoRa网络
CN112235745A (zh) * 2020-10-23 2021-01-15 北京航空航天大学云南创新研究院 基于信道订阅的多层分布式LoRa网络
CN112491686A (zh) * 2020-11-09 2021-03-12 厦门骐俊物联科技股份有限公司 一种基于LoRaWAN协议可实现节点间通信的LoRa网络
CN112969211A (zh) * 2021-02-25 2021-06-15 新开普电子股份有限公司 一种网状结构的LoRa自组网方法及***
CN112969211B (zh) * 2021-02-25 2024-03-15 新开普电子股份有限公司 一种网状结构的LoRa自组网方法及***
CN112954619A (zh) * 2021-03-04 2021-06-11 广东工业大学 一种基于放大转发的LoRa多中继协作通信***的通信方法
CN113905349A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 中国铁道科学研究院集团有限公司 组网方法、装置及***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108966305A (zh) 一种lora中继自组网方法
CN102870349B (zh) 中继增强接入网中的优化信令
Bongale et al. Energy efficient intra-cluster data aggregation technique for wireless sensor network
JP6323856B2 (ja) 通信制御方法および移動端末
CN103477608A (zh) 经由移动网关的传感器网络信息采集
CN101873273A (zh) 路由转发方法、路由节点及无线通信网络
CN101540992B (zh) 报文转发的方法、基站和***
CN104320796A (zh) 基于leach协议的无线传感器网络数据传输方法
US20120063361A1 (en) System and Method for Remote Radio Unit Finding and Topology Structure Establishment
CN101686521B (zh) 基于网络编码的无线自组网路由查找方法
CN103582065A (zh) 一种无线传感器网络的高效自组网路由方法
CN101998303B (zh) 数据传输方法、***、施主基站、中继设备和演进分组核心网节点
WO2016150269A1 (zh) 一种寻呼优化的方法、装置及***、存储介质
CN103260211A (zh) 一种改进的aomdv路由方法
CN109150723A (zh) 一种物联网的路由通信实现方法
US20140372626A1 (en) Terminal, route generating method, and computer-readable recording medium
CN105049347A (zh) 一种基于社会网络任务分发模型的dtn路由方法
CN104768199A (zh) 一种数据包传输方法及装置
CN102386991A (zh) 一种无线移动自组织网络时分多址接入***的时隙交换操作方法
JP4767329B2 (ja) ネットワークシステムおよび通信方法
Zhao et al. Age-energy tradeoff in random-access Poisson networks
CN102026330A (zh) 一种提高自组织网络可用性的方法
Gruber et al. Ad hoc routing for cellular coverage extension
CN102883401B (zh) 一种延长无线多跳自组织网络生存周期的实现方法
CN102316550B (zh) 一种无线终端动态接入方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190125

Address after: 510623 Room 2505, 25 Floor, Fuli Yingtong Building, 30 Huaxia Road, Pearl River New Town, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: Yunduan Zhijiao (Guangzhou) Internet of Things Technology Co., Ltd.

Applicant after: Shenzhen Rongsheng Intelligent Equipment Co., Ltd.

Applicant after: GUANGDONG GLOBEEZ FIREFIGHTING TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 518101 Research Building 15D, Central Avenue A, Intersection of Xixiang Avenue and Baoyuan Road, Xixiang Street, Baoan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant before: Shenzhen Rongsheng Intelligent Equipment Co., Ltd.

Applicant before: GUANGDONG YOUNGHEAD ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD.

TA01 Transfer of patent application right
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181207

WW01 Invention patent application withdrawn after publication