CN109951890B - 一种数据通信方法、中继节点、终端节点及通信*** - Google Patents

Abstract

本申请适用于通信技术领域，提供了一种数据通信方法、中继节点、终端节点及通信***，基站为通信***中的中继节点和终端节点分配网络地址，中继节点和终端节点收到分配的网络地址后进入休眠状态；在中继节点的中断触发时间，中继节点由休眠状态切换为唤醒状态，在终端节点的中断触发时间，终端节点由休眠状态切换为唤醒状态，终端节点将待上报的数据信息通过中继节点发送给基站，基站收到数据信息后反馈响应信息，中继节点收到响应信息后先将响应信息发送给对应的终端节点，再进入休眠状态，终端节点收到响应信息后进入休眠状态。通过本申请，可提高数据传输的可靠性，并且组网简单，能够降低终端节点和中继节点的功耗。

Description

一种数据通信方法、中继节点、终端节点及通信***

技术领域

本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种数据通信方法、中继节点、终端节点及通信***。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要发展阶段。物联网主要是物与物之间的通信，不同于人与人之间的通信要求高宽带、高速率、通信设备需要频繁充电，物与物之间的通信具有大量设备接入网络后数据传输频率较低、且数据传输量较小的特点。

目前，物联网的组网方式主要是星型组网和Mesh组网。然而，目前星型组网中终端节点经常出现无法与基站正常通信的问题；而Mesh组网复杂、成本高；并且这两种组网方式中各节点的功耗太高。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种数据通信方法、中继节点、终端节点及通信***，以解决目前组网方式数据传输不可靠、组网复杂且功耗高的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种数据通信方法，应用于通信***中的中继节点，所述数据通信方法包括：

接收所述通信***中的基站为所述中继节点以及连接所述中继节点的终端节点分配的网络地址，将为所述终端节点分配的网络地址发送给对应的终端节点，并进入休眠状态；

在预定的中断触发时间，由休眠状态切换为唤醒状态，并接收连接所述中继节点的终端节点上报的数据信息，将所述数据信息发送给所述基站；

在接收到所述基站根据所述上报的数据信息返回的响应信息后，将所述响应信息发送给与所述响应信息对应的终端节点，并由唤醒状态切换为休眠状态，所述响应信息用于指示与所述响应信息对应的终端节点进入休眠状态。

本申请实施例的第二方面提供了一种数据通信方法，应用于通信***中的终端节点，所述数据通信方法包括：

通过连接所述终端节点的中继节点从所述通信***中的基站获取网络地址，并进入休眠状态；

在预定的中断触发时间，由休眠状态切换为唤醒状态，并将待上报的数据信息通过所述中继节点发送给所述基站；

在接收到所述基站通过连接所述终端节点的中继节点返回的响应信息后，由唤醒状态切换为休眠状态。

本申请实施例的第三方面提供了一种中继节点，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例第一方面提供的所述方法的步骤。

本申请实施例的第四方面提供了一种终端节点，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例第二方面提供的所述方法的步骤。

本申请实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现本申请实施例第一方面和/或第二方面提供的所述方法的步骤。

本申请实施例的第六方面提供了一种通信***，包括：

基站、至少一个第三方面提供的中继节点、至少一个第四方面提供的终端节点，每个终端节点通过一个中继节点与所述基站连接；

所述基站，用于为所述中继节点和所述终端节点分配网络地址。

本申请实施例基站为通信***中的中继节点和终端节点分配网络地址，中继节点和终端节点收到分配的网络地址后进入休眠状态；在中继节点的中断触发时间，中继节点由休眠状态切换为唤醒状态，在终端节点的中断触发时间，终端节点由休眠状态切换为唤醒状态，终端节点将待上报的数据信息通过中继节点发送给基站，基站收到数据信息后反馈响应信息，中继节点收到响应信息后先将响应信息发送给对应的终端节点，再进入休眠状态，终端节点收到响应信息后进入休眠状态。通过上述通信的方式，终端节点通过中继节点发送待上报的数据信息，避免了终端节点与基站距离太远时数据传输不可靠的问题；同时，终端节点只需要连接一个中继节点即可与基站进行通信，组网方式简单；并且中继节点和终端节点只有在预定的中断触发时间才会切换为唤醒状态，在数据传输完成后再次进入休眠状态，降低了中继节点和终端节点的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的通信***的示意框图；

图2是本申请一实施例提供的一种数据通信方法的实现流程示意图；

图3是本申请又一实施例提供的一种数据通信方法的实现流程示意图；

图4是本申请又一实施例提供的中继节点的示意框图；

图5是本申请又一实施例提供的终端节点的示意框图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本申请一实施例提供的通信***的示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。如图所示，所述通信***包括：

基站、至少一个中继节点、至少一个终端节点，每个终端节点通过一个中继节点与所述基站连接；

图1中示出了一个基站(Sink)、两个中继节点(R1和R2)、六个终端节点(S1-S6)，其中终端节点S1、S2、S3分别通过中继节点R1与所述基站连接，终端节点S4、S5、S6分别通过中继节点R2与所述基站连接。

所述基站为所述中继节点和所述终端节点分配网络地址，并将所述网络地址广播给所述中继节点和所述终端节点；所述中继节点作为所述基站和所述终端节点传输的信息的中转站，接收所述基站和所述终端节点其中一方发送的信息，并将该信息发送给另一方。所述终端节点通过连接的中继节点上报数据信息给所述基站，所述基站在收到上报的数据信息后，将与所述数据信息对应的响应信息原路返回给与所述数据信息对应的终端节点，在中继节点和终端节点收到响应信息后，相继进入休眠状态，中继节点和终端节点只有在各自预定的中断触发时间，才会被唤醒。

其中，所述基站、中继节点以及终端节点的具体功能可参见图2、图3对应实施例的相关描述。

目前物联网的星型组网要求每个终端节点直接与基站进行通信，但是，当终端节点位置较偏僻，与所述基站距离较远时，常出现所述终端节点无法与所述基站正常通信的问题，而目前的mesh组网技术是一种网状网络的拓扑，向蜘蛛网一样具有四通八达的功能，但是，这种组网技术复杂、成本高。本申请实施例中的组网技术，每个终端节点通过一个中继节点与基站进行通信连接，既解决了星型组网终端节点与基站距离太远时数据传输不可靠的问题，又解决了mesh组网复杂、成本高的问题。

图2是本申请一实施例提供的数据通信方法的实现流程示意图，本申请实施例应用于所述通信***中的中继节点，如图所示该方法可以包括以下步骤：

步骤S201，接收所述通信***中的基站为所述中继节点以及连接所述中继节点的终端节点分配的网络地址，将为所述终端节点分配的网络地址发送给对应的终端节点，并进入休眠状态。

在本申请实施例中，在进行通信***组网后，中继节点和终端节点周期性的广播加网帧，所述加网帧表示中继节点和终端节点要求加入通信***并获取网络地址的请求信息，基站接收到加网帧后，会相应的分配网络地址，并通过广播的方式将分配的网络地址发送给相应的终端节点和中继节点。中继节点和终端节点在接收到网络地址后，停止广播加网帧。若在组建通信***后，有新的中继节点和终端节点加入该通信***，中继节点和终端节点也需要周期性的广播加网帧，直到接收到基站分配的网络地址。基站为通信***中的中继节点和终端节点分配的网络地址是与中继节点和终端节点的设备号对应的，或者与中继节点和终端节点的媒体访问控制(Media Access Control或者Medium Access Control，MAC)地址对应，MAC地址也成为物理地址或硬件地址。

中继节点在通信***中作为终端节点和基站通信的桥梁，具有转发数据信息的功能。例如，中继节点(R1)不仅能够接收到基站广播的R1的网络地址，还能够接收到与R1连接的终端节点S1、S2、S3的网络地址，中继节点R1需要将接收到的终端节点S1、S2、S3的网络地址分别发送给终端节点S1、S2、S3。当中继节点R1以及与中继节点R1连接的终端节点S1、S2、S3接收到网络地址后，中继节点进入休眠状态。当然，实际应用中，终端节点也可以相应的进入休眠状态。

作为本申请又一实施例，在所述进入休眠状态之前，还包括：

获取预设的上报信息，所述上报信息包括：所述基站的工作周期、初始上报时间、上报周期；

基于所述上报信息以及为连接所述中继节点的终端节点分配的网络地址，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间；

将所述上报数据信息的时间作为所述中继节点的中断触发时间。

在本申请实施例中，中继节点进入休眠状态后，若连接所述中继节点的终端节点需要上报数据信息时，中继节点必须被唤醒才能够转发终端节点上报的数据信息。所以，需要提前设置中断触发时间。

只有终端节点需要上报数据信息时的时间，中继节点为了实现转发的功能才需要呈现唤醒状态，所以，可以将某个中继节点连接的所有终端节点上报数据信息的时间设置为中断触发时间。

为了使得通信***中终端节点、中继节点、基站更均衡的工作，避免基站在某个时间段接收到大量的数据信息，可以为每个终端节点设置具体的上报数据信息的时间，所有终端节点上报数据信息的时间周期性分布。当然还可以采用其它方式设置中断触发时间，例如，可以设置基站的工作周期、初始上报时间、上报周期，基站的工作周期表示基站接收终端节点上报数据信息的频率，初始上报时间表示基站接收的第一个数据信息的上报时间，上报周期表示终端节点连续两次上报数据信息的时间差，即单个终端节点上报数据信息的频率。基于所述上报信息以及为连接所述中继节点的终端节点分配的网络地址，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间，如果将网络地址参与计算，就需要将终端节点的网络地址设置为等间隔的，例如，基站在分配网络地址时，根据加网顺序为终端节点分配网路地址。

具体的，所述基于所述上报信息以及为所述终端节点分配的网络地址，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间包括：

通过以下公式t_i＝(D_i-D₁)*T₀+t₀+nT，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间；

其中，所述i表示所述终端节点被分配网络地址时的顺序，所述t_i表示第i个终端节点上报数据信息的时间，所述D_i表示第i个终端节点的网络地址，所述T₀表示所述基站的工作周期，所述t₀表示初始上报时间，所述T表示上报周期，n表示第n个上报周期，n∈[0,1,2,……]。

为了更清楚的说明如何根据所述上报信息以及为所述终端节点分配的网络地址，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间，通过举例说明，继续以图1中的通信***为例，基站为中继节点和终端节点分配网络地址。2个中继节点与6个终端节点周期性地广播加网帧，假定加网的顺序为R1，S1，S4，S2，R2，S5，S3，S6，基站分配的网络地址如下：

R1:0x0002，S1:0x0100，S2:0x0102，S3:0x0104；

R2:0x0003，S4:0x0101，S5:0x0103，S6:0x0105；

即中继节点的网络地址按照加网顺序排序，终端节点的网络地址按照加网顺序进行排序。

假设所述基站的工作周期T₀为10秒、初始上报时间t₀为9:00:00、上报周期T为24小时，则根据计算公式(网络地址-0x0100)*10+09:00:00)可以计算得出当前的周期(n取0)每个终端节点的上报数据信息的时间：

终端节点S1上报数据信息的时间为09:00:00，终端节点S2上报数据信息的时间为09:00:20，终端节点S3上报数据信息的时间为09:00:40，中继节点R1根据连接所述中继节点R1的终端节点S1-S3的网络地址计算所述中继节点R1上报数据信息的时间，所以中继节点R1的上报数据信息的时间为09:00:00、09:00:20和09:00:40。

同理，终端节点S4上报数据信息的时间为09:00:10，终端节点S5上报数据信息的时间为09:00:30，终端节点S6上报数据信息的时间为09:00:50，中继节点R2根据连接所述中继节点R2的终端节点S4-S6的网络地址计算所述中继节点R2上报数据信息的时间，所以中继节点R2的上报数据信息的时间为09:00:10、09:00:30和09:00:50。然后将计算的每个中继节点的上报数据信息的时间设置为中断触发的时间。

在设置了中断触发时间后，就可以开启RTC终端，进入休眠状态，等待中断触发时间被唤醒。

步骤S202，在预定的中断触发时间，由休眠状态切换为唤醒状态，并接收连接所述中继节点的终端节点上报的数据信息，将所述数据信息发送给所述基站。

在本申请实施例中，当到达中断触发时间后，中继节点则由休眠状态切换为唤醒状态，由于设置的中断触发时间为连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间，所以，在被唤醒后，就会接收到连接所述中继节点的终端节点上报的数据信息，然后将所述数据信息发送给所述基站。将连接所述中继节点的终端节点上报的数据信息设置为中断触发的时间，最大程度的降低了功耗。

作为举例，所述中继节点R1在09:00:00、09:00:20和09:00:40会被唤醒，当然，本申请实施例是从中继节点降低功耗，在实际应用中，从终端节点考虑，还可以将每个终端节点上报数据信息的时间分别设置所述终端节点的中断触发时间，例如，将终端节点S1的中断触发时间设置为09:00:00，将终端节点S2的中断触发时间设置为09:00:20，将终端节点S3的中断触发时间设置为09:00:40。这样，中继节点和连接的待上报数据信息的终端节点会同时被唤醒。

从总体通信***来看，在时刻09:00:00，09:00:10，09:00:20，09:00:30，09:00:40，09:00:50，各个终端节点与对应的中继节点依次被RTC中断唤醒并主动上报需要传输的信息。

步骤S203，在接收到所述基站根据所述上报的数据信息返回的响应信息后，将所述响应信息发送给与所述响应信息对应的终端节点，并由唤醒状态切换为休眠状态，所述响应信息用于指示与所述响应信息对应的终端节点进入休眠状态。

在本申请实施例中，基站在接收到上报的数据信息后，会返回一个响应信息，这个响应信息可以是数据帧的形式，例如ACK帧。这个响应信息会按照与所述响应信息对应的数据信息上报时的路径原路返回给与所述数据信息对应的终端节点，例如，终端节点S1通过上报的数据信息Q1经过中继节点R1发送给所述基站，基站会将与与所述数据信息Q1对应的响应信息M1再经由R1发送给所述终端节点S1。中继节点R1接收到所述基站根据所述上报的数据信息Q1返回的响应信息M1后，将所述响应信息M1发送给与所述响应信息M1对应的终端节点S1，并由唤醒状态切换为休眠状态。中继节点在收到基站返回的响应信息后，将所述响应信息发送给与所述响应信息对应的终端节点，并立即由唤醒状态切换为休眠状态，最大程度的降低了功耗。

作为本申请又一实施例，所述响应信息包括所述基站接收到所述数据信息时的时间；

在接收到所述基站根据所述上报的数据信息返回的响应信息后，还包括：

根据所述基站接收到所述数据信息时的时间以及所述数据信息上报的时间的时间差进行时间校准。

在本申请实施例中，所述响应信息中添加了实时时间，即基站接收到与所述响应信息对应的数据信息时的时间，如果这个实时时间与该数据信息上报的时间存在差值，则可以根据所述差值进行时间校准。

作为举例，假设响应信息M1中提取的实时时间为08:58:00，而与响应信息M1对应的数据信息Q1上报的时间为09:00:00，则他们之间的差值为2min，那么就需要进行时间校准，即将计算的上报数据信息的时间、根据所述上报数据信息的时间设置的中断触发时间以及与所述中断触发时间相关的唤醒时间和休眠时间统一增加两分钟。

通过上述举例发现，在图1所示实施例的通信***中，一个上报周期(24小时)内，中继节点R1仅被唤醒了三次，并且唤醒的时间仅仅是S1、S2、S3上报数据信息的时间到接收到与所述数据信息对应的响应信息的时间。每个终端节点实际上仅被唤醒了一次，即该终端节点上报数据信息的时间到接收到与所述数据信息对应的响应信息的时间。大大降低了中继节点与终端节点的功耗，同时，由于通过中继节点转发数据信息，大大增加了基站的覆盖范围。

图3是本申请又一实施例提供的数据通信方法的流程示意图，本申请实施例应用于所述通信***中的终端节点，如图所示该方法可以包括以下步骤：

步骤S301，通过连接所述终端节点的中继节点从所述通信***中的基站获取网络地址，并进入休眠状态。

作为本申请又一实施例，在所述进入休眠状态之前，还包括：

获取预设的上报信息，所述上报信息包括：所述基站的工作周期、初始上报时间、上报周期；

基于所述上报信息以及获取的网络地址，计算上报数据信息的时间；

将所述上报数据信息的时间作为所述终端节点的中断触发时间。

所述基于所述上报信息以及获取的网络地址，计算上报数据信息的时间包括：

通过以下公式t＝(D-D₁)*T₀+t₀+nT，计算上报数据信息的时间；

其中，所述t表示所述终端节点上报数据信息的时间，所述D表示所述终端节点的网络地址，所述T₀表示所述基站的工作周期，所述t₀表示初始上报时间，所述T表示上报周期，n表示第n个上报周期，n∈[0,1,2,……]。

在本申请实施例中，与图2所示实施例不同的时，终端节点计算的是本身的上报数据信息的时间，同时设置的也是本身的中断触发时间，而中继节点计算的是与本身连接的所有终端节点上报数据信息的时间，同时设置的中断触发时间相当于是与本身连接的所有终端节点的中断触发时间。

步骤S302，在预定的中断触发时间，由休眠状态切换为唤醒状态，并将待上报的数据信息通过所述中继节点发送给所述基站。

步骤S303，在接收到所述基站通过连接所述终端节点的中继节点返回的响应信息后，由唤醒状态切换为休眠状态。

作为本申请又一实施例，所述响应信息包括所述基站接收到所述数据信息时的时间；

在接收到所述基站通过连接所述终端节点的中继节点返回的响应信息后，还包括：

根据所述基站接收到所述数据信息时的时间以及所述数据信息上报的时间的时间差进行时间校准。

图3所示的实施例与图2所示的实施例是从不同的角度对数据通信方法进行描述，图2所示的实施例是以中继节点作为执行主体进行描述，图3所示的实施例是以终端节点作为执行主体进行描述，可以参照图2所示实施例中的具体描述内容。

终端节点与中继节点不同的地方在于，终端节点上报到基站的数据信息以及接收的基站分配的网络地址和基站发出的响应信息均需要通过中继节点进行转发。当中继节点作为独立的装置存在时，可以按照图2所示实施例的方法进行休眠、唤醒、休眠之间的切换，与所述中继节点连接的终端节点可以按照图3所示实施例的方法也进行相关联的休眠、唤醒、休眠之间的切换，当然，与所述中继节点连接的终端节点也可以一直保持唤醒状态。同理，当终端节点作为独立的装置存在时，可以按照图3所示实施例的方法进行休眠、唤醒、休眠之间的切换，与所述终端节点连接的中继节点可以按照图2所示实施例的方法也进行相关联的休眠、唤醒、休眠之间的切换，当然，与所述终端节点连接的中继节点也可以一直保持唤醒状态。不管是中继节点还是终端节点，按照上述的数据通信方法进行了休眠、唤醒、休眠之前的切换就降低了本身的功耗。如果中继节点和终端节点均进行休眠、唤醒、休闲之间的切换，则终端节点与连接所述终端节点的中继节点会同时被唤醒。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图4是本申请又一实施例提供的中继节点的示意框图。如图4所示，该实施例的中继节点4包括：一个或多个处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个数据通信方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤S201至S203。

所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述中继节点4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成网络地址发送模块、第一数据信息发送模块、响应信息发送模块。

网络地址发送模块，用于接收所述通信***中的基站为所述中继节点以及连接所述中继节点的终端节点分配的网络地址，将为所述终端节点分配的网络地址发送给对应的终端节点，并进入休眠状态；

第一数据信息发送模块，用于在预定的中断触发时间，由休眠状态切换为唤醒状态，并接收连接所述中继节点的终端节点上报的数据信息，将所述数据信息发送给所述基站；

响应信息发送模块，用于在接收到所述基站根据所述上报的数据信息返回的响应信息后，将所述响应信息发送给与所述响应信息对应的终端节点，并由唤醒状态切换为休眠状态，所述响应信息用于指示与所述响应信息对应的终端节点进入休眠状态。

可选的，还包括：

第一信息获取模块，用于在所述进入休眠状态之前，获取预设的上报信息，所述上报信息包括：所述基站的工作周期、初始上报时间、上报周期；

第一计算模块，用于基于所述上报信息以及为连接所述中继节点的终端节点分配的网络地址，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间；

第一设置模块，用于将所述上报数据信息的时间作为所述中继节点的中断触发时间。

可选的，所述第一计算模块还用于：

通过以下公式t_i＝(D_i-D₁)*T₀+t₀+nT，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间；

其中，所述i表示所述终端节点被分配网络地址时的顺序，所述t_i表示第i个终端节点上报数据信息的时间，所述D_i表示第i个终端节点的网络地址，所述T₀表示所述基站的工作周期，所述t₀表示初始上报时间，所述T表示上报周期，n表示第n个上报周期，n∈[0,1,2,……]。

可选的，所述响应信息包括所述基站接收到所述数据信息时的时间；

所述计算机程序还可以包括：

第一校准模块，用于在接收到所述基站根据所述上报的数据信息返回的响应信息后，根据所述基站接收到所述数据信息时的时间以及所述数据信息上报的时间的时间差进行时间校准。

图5是本申请又一实施例提供的终端节点的示意框图。如图5所示，该实施例的终端节点5包括：一个或多个处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个数据通信方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S301至S303。

所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述终端节点4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成第一网络地址发送模块、第一数据信息发送模块、第一响应信息发送模块。

网络地址获取模块，用于通过连接所述终端节点的中继节点从所述通信***中的基站获取网络地址，并进入休眠状态；

第二数据信息发送模块，用于在预定的中断触发时间，由休眠状态切换为唤醒状态，并将待上报的数据信息通过所述中继节点发送给所述基站；

状态切换模块，用于在接收到所述基站通过连接所述终端节点的中继节点返回的响应信息后，由唤醒状态切换为休眠状态。

可选的，还包括：

第二信息获取模块，用于获取预设的上报信息，所述上报信息包括：所述基站的工作周期、初始上报时间、上报周期；

第二计算模块，用于基于所述上报信息以及获取的网络地址，计算上报数据信息的时间；

第二设置模块，用于将所述上报数据信息的时间作为所述终端节点的中断触发时间。

可选的，所述第二计算模块还用于：

通过以下公式t＝(D-D₁)*T₀+t₀+nT，计算上报数据信息的时间；

其中，所述t表示所述终端节点上报数据信息的时间，所述D表示所述终端节点的网络地址，所述T₀表示所述基站的工作周期，所述t₀表示初始上报时间，所述T表示上报周期，n表示第n个上报周期，n∈[0,1,2,……]。

可选的，所述响应信息包括所述基站接收到所述数据信息时的时间；

计算机程序还包括：

第二校准模块，用于在接收到所述基站通过连接所述终端节点的中继节点返回的响应信息后根据所述基站接收到所述数据信息时的时间以及所述数据信息上报的时间的时间差进行时间校准。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述中继节点/终端节点的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述中继节点/终端节点中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述中继节点/终端节点包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，图4/5仅仅是中继节点/终端节点的一个示例，并不构成对中继节点/终端节点的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述中继节点/终端节点还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器可以是所述中继节点/终端节点的内部存储单元，例如中继节点/终端节点的硬盘或内存。所述存储器也可以是所述中继节点/终端节点的外部存储设备，例如所述中继节点/终端节点上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器还可以既包括所述中继节点/终端节点的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器用于存储所述计算机程序以及所述中继节点/终端节点所需的其他程序和数据。所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的中继节点/终端节点和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的中继节点/终端节点实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据通信方法，其特征在于，应用于通信***中的中继节点，所述数据通信方法包括：

接收所述通信***中的基站为所述中继节点以及连接所述中继节点的终端节点分配的网络地址，将为所述终端节点分配的网络地址发送给对应的终端节点，获取预设的上报信息，所述上报信息包括：所述基站的工作周期、初始上报时间、上报周期；基于所述上报信息以及为连接所述中继节点的终端节点分配的网络地址，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间；将所述上报数据信息的时间作为所述中继节点的中断触发时间，并进入休眠状态；

在预定的中断触发时间，由休眠状态切换为唤醒状态，并接收连接所述中继节点的终端节点上报的数据信息，将所述数据信息发送给所述基站；

在接收到所述基站根据所述上报的数据信息返回的响应信息后，将所述响应信息发送给与所述响应信息对应的终端节点，并由唤醒状态切换为休眠状态，所述响应信息用于指示与所述响应信息对应的终端节点进入休眠状态；其中，所述响应信息包括ACK帧。

2.如权利要求1所述的数据通信方法，其特征在于，所述基于所述上报信息以及为所述终端节点分配的网络地址，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间包括：

通过以下公式t_i＝(D_i-D₁)*T₀+t₀+nT，计算每个连接所述中继节点的终端节点上报数据信息的时间；

其中，所述i表示所述终端节点被分配网络地址时的顺序，所述t_i表示第i个终端节点上报数据信息的时间，所述D_i表示第i个终端节点的网络地址，所述T₀表示所述基站的工作周期，所述t₀表示初始上报时间，所述T表示上报周期，n表示第n个上报周期，n∈[0,1,2,……]。

3.如权利要求1或2所述的数据通信方法，其特征在于，所述响应信息包括所述基站接收到所述数据信息时的时间；

在接收到所述基站根据所述上报的数据信息返回的响应信息后，还包括：

根据所述基站接收到所述数据信息时的时间以及所述数据信息上报的时间的时间差进行时间校准。

4.一种数据通信方法，其特征在于，应用于通信***中的终端节点，所述数据通信方法包括：

通过连接所述终端节点的中继节点从所述通信***中的基站获取网络地址；获取预设的上报信息，所述上报信息包括：所述基站的工作周期、初始上报时间、上报周期；基于所述上报信息以及获取的网络地址，计算上报数据信息的时间；将所述上报数据信息的时间作为所述终端节点的中断触发时间，并进入休眠状态；

在预定的中断触发时间，由休眠状态切换为唤醒状态，并将待上报的数据信息通过所述中继节点发送给所述基站；

在接收到所述基站通过连接所述终端节点的中继节点返回的响应信息后，由唤醒状态切换为休眠状态；其中，所述响应信息包括ACK帧。

5.如权利要求4所述的数据通信方法，其特征在于，所述基于所述上报信息以及获取的网络地址，计算上报数据信息的时间包括：

通过以下公式t＝(D-D₁)*T₀+t₀+nT，计算上报数据信息的时间；

其中，所述t表示所述终端节点上报数据信息的时间，所述D表示所述终端节点的网络地址，所述T₀表示所述基站的工作周期，所述t₀表示初始上报时间，所述T表示上报周期，n表示第n个上报周期，n∈[0,1,2,……]。

6.如权利要求4或5所述的数据通信方法，其特征在于，所述响应信息包括所述基站接收到所述数据信息时的时间；

在接收到所述基站通过连接所述终端节点的中继节点返回的响应信息后，还包括：

根据所述基站接收到所述数据信息时的时间以及所述数据信息上报的时间的时间差进行时间校准。

7.一种中继节点，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述方法的步骤。

8.一种终端节点，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求4至6任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述方法的步骤和/或如权利要求4至6任一项所述方法的步骤。

10.一种通信***，其特征在于，包括：

基站、至少一个如权利要求7所述的中继节点、至少一个如权利要求8所述的终端节点，每个终端节点通过一个中继节点与所述基站连接；

所述基站，用于为所述中继节点和所述终端节点分配网络地址。

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