CN106341877A - 中继设备的状态控制方法、中继设备及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中继设备的状态控制方法、中继设备及通信系统，属于通信技术领域。所述方法可以应用于NB‑IoT中的中继设备中，所述方法包括：接收基站发送的一个或多个休眠指令，所述一个或多个休眠指令中的休眠指令为所述基站与所述一个或多个终端中的第一终端完成信号交互后，向所述第一终端发送休眠通知时发送的；根据所述一个或多个休眠指令进入休眠状态；根据所述一个或多个休眠指令确定所述中继设备的唤醒时刻；在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备。由于该中继设备可以在终端与基站完成信号交互时进入休眠状态，而无需时刻保持唤醒状态，从而有效降低了该中继设备的功耗。

Description

中继设备的状态控制方法、中继设备及通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种中继设备的状态控制方法、中继设备及通信系统。

背景技术

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，简称为NB-IoT)是目前新兴的一种移动通信技术，能够支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，具有低功耗，广覆盖，高灵敏度和低成本等特点。

但由于相关技术中的中继设备会实时对基站与多个终端设备之间的交互信号进行检测，当检测到交互信号时，则对该交互信号进行放大和中转，该中继设备的功耗较高。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本发明提供了一种中继设备的状态控制方法、中继设备及通信系统，能够根据向终端发送休眠通知时发送的休眠指令进入休眠状态，在保证能够完成基站和终端之间的中继功能的同时，有效降低了中继设备的功耗。

本发明实施方式的第一方面，提供了一种中继设备的状态控制方法，应用于NB-IoT中的中继设备，所述中继设备能够与一个或多个终端进行数据通信，所述方法包括：

接收基站发送的一个或多个休眠指令，所述一个或多个休眠指令中的休眠指令为所述基站与所述一个或多个终端中的第一终端完成信号交互后，向所述第一终端发送休眠通知时发送的；

根据所述一个或多个休眠指令进入休眠状态；

根据所述一个或多个休眠指令确定所述中继设备的唤醒时刻；

在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备。

本发明实施方式的第二方面，提供了一种中继设备，应用于NB-IoT中，所述中继设备能够与一个或多个终端进行数据通信，所述中继设备包括：

接收单元，用于接收基站发送的一个或多个休眠指令，所述一个或多个休眠指令中的休眠指令为所述基站与所述一个或多个终端中的第一终端完成信号交互后，向所述第一终端发送休眠通知时发送的；

休眠单元，用于根据所述一个或多个休眠指令进入休眠状态；

唤醒单元，用于根据所述一个或多个休眠指令确定所述中继设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备。

本发明实施方式的第三方面，提供了一种通信系统，所述系统包括：应用于NB-IoT的基站、中继设备和一个或多个终端，其中，

所述基站，用于通过所述中继设备与所述一个或多个终端进行信号交互，向所述一个或多个终端发送休眠通知，以及向所述中继设备发送休眠指令；

所述一个或多个终端中的任一终端，用于通过所述中继设备与所述基站进行信号交互，以及接收所述基站发送的休眠通知；

所述中继设备为如第二方面所述的中继设备。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明提供的中继设备的状态控制方法、中继设备及通信系统，能够根据基站发送的一个或多个休眠指令，进入休眠状态，并能够根据该一个或多个休眠指令确定唤醒时刻，并在该唤醒时刻再唤醒该中继设备。因此该中继设备可以在终端与基站无信号交互时进入休眠状态，而无需时刻保持唤醒状态，能够在保证基站和终端之间的中继功能的同时，有效降低了该中继设备的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明一种实施方式的NB-IoT网络的架构图；

图2是根据本发明一种实施方式的中继设备的结构示意图；

图3是根据本发明一种实施方式的中继设备的状态控制方法的流程示意图；

图4是根据本发明一种实施方式的中继设备的状态示意图；

图5是根据本发明一种实施方式的中继设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是根据本发明一种实施方式的NB-IoT网络的架构图，如图1所示，该NB-IoT网络可以包括基站01、中继设备02以及终端03，该中继设备02能够对该基站01与一个或多个终端03(图1中仅示出了一个终端)之间的交互信号进行放大和中转，以实现NB-IoT网络的广覆盖。进一步，如图2所示，本发明实施例提供的该中继设备02可以包括NB-IoT模组021、供电单元022以及中继单元023，其中该NB-IoT模组021用于接收基站发送的信号，中继单元023用于对该基站与终端之间的交互信号进行放大和中转，该供电单元022用于为该中继单元023供电。

图3是根据本发明一种实施方式的中继设备的状态控制方法的流程示意图，该方法可以应用于如图1或图2所示的中继设备02中，如图3所示，该方法可以包括：

步骤101、接收基站发送的一个或多个休眠指令。

其中，该一个或多个休眠指令中的第一休眠指令为基站与一个或多个终端中的第一终端完成信号交互后，向该第一终端发送休眠通知时发送的，其中该第一终端可以为该一个或多个终端中的任一终端。

由于在NB-IoT网络中，对终端发送的信号的实时性要求较低，该基站与终端之间一般采用增强非连续接收(Enhanced discontinuous reception，简称为eDRX)机制进行信号交互。也即是，当第一终端与基站之间没有通信业务时，基站会向该第一终端发送休眠通知，该休眠通知用于指示该第一终端进入休眠状态，之后该基站不再对该第一终端进行寻呼。

在本发明实施例中，基站在向该第一终端发送该休眠通知的同时，还可以向该中继设备同步发送休眠指令，该中继设备可以通过NB-IoT模组接收到该休眠指令。需要说明的是，向该第一终端发送该休眠通知的同时应当广义理解，可以理解为在向终端发送休眠通知的同时，向中继设备发送休眠指令，也可以理解为在向终端发送休眠通知后的一定时间间隔内，向中继设备发送休眠指令。其中，基站向第一终端发送休眠通知时向中继设备发送的休眠指令包括第一休眠时长，基站向第一终端发送的休眠通知包括第二休眠时长，该第二休眠时长大于或等于该第一休眠时长。也即是，该中继设备休眠的时长要小于或等于该第一终端休眠的时长，使得该中继设备能够在该第一终端唤醒之前唤醒，以便及时对该第一终端与基站之间的交互信号进行中继。

示例的，在实际应用中，该第一终端可以为电表，由于该电表只需每隔一个月上报一次电表数据，因此该电表可以仅在需要上报数据时通过中继设备与基站进行信号交互，电表完成数据上报后，基站可以向该电表发送休眠通知，同时向该中继设备发送休眠指令，其中，该休眠通知中可以包括休眠时长：一个月，因此该电表可以根据该休眠通知休眠一个月以后再自动唤醒，唤醒后再通过基站上报电表数据。

步骤102、根据该一个或多个休眠指令进入休眠状态。

参考图2可知，本发明实施例提供的中继设备02中可以包括NB-IoT模组021、供电单元022以及中继单元023。中继设备可以通过该NB-IoT模组021接收该一个或多个休眠指令。之后可以根据该一个或多个休眠指令，切断该供电单元022与该中继单元023之间的电连接，以使得该中继设备进入休眠状态。

示例的，在实际应用中，该供电单元022与该中继单元023之间可以设置有开关，中继设备可以通过将该开关关断，切断该供电单元022与该中继单元023之间的电连接。此时，由于该中继单元023没有电源供电，无法对基站与终端之间的交互信号进行处理，从而可以使得该中继设备进入到休眠状态。

步骤103、根据该一个或多个休眠指令确定该中继设备的唤醒时刻。

在本发明实施例中，由于每个休眠指令中均包括休眠时长，因此该中继设备可以根据各个休眠指令中所包括的休眠时长，确定出唤醒时刻。

一方面，当该中继设备仅接收到一个休眠指令时，可以根据该一个休眠指令中所包括的休眠时长，确定出一个唤醒时刻。示例的，假设该中继设备在10:00接收到一个休眠指令，该休眠指令中包括的休眠时长为5小时，则该中继设备可以确定出唤醒时刻为15:00。

另一方面，当该中继设备接收到多个休眠指令时，中继设备可以根据该多个休眠指令中的每个休眠指令所包括的休眠时长，确定出至少一个唤醒时刻。具体的，若该多个休眠指令中所包括的休眠时长均相等，则可以根据该多个休眠指令确定出一个唤醒时刻；若该多个休眠指令中至少两个休眠指令所包括的休眠时长不相等，则可以确定出至少两个唤醒时刻。示例的，假设该中继设备在10:00接收到三个休眠指令，该三个休眠指令中所包括的休眠时长分别为5小时、6小时和5小时，则该中继设备可以根据该三个休眠指令确定出两个唤醒时刻15:00和16:00。

步骤104、在该唤醒时刻唤醒该中继设备。

中继设备根据该一个或多个休眠指令确定出唤醒时刻后，即可在该唤醒时刻，恢复该供电单元022与该中继单元023之间的电连接，以唤醒该中继设备。例如，可以使供电单元022与中继单元023之间的开关处于连通状态，使该供电单元022为该中继单元023供电。此时，该中继单元023能够对基站与终端之间的交互信号进行处理，该中继设备处于唤醒状态。若该中继设备所确定的唤醒时刻包括至少一个，则可以在该至少一个唤醒时刻中的每个唤醒时刻，唤醒该中继设备。

示例的，假设该中继设备所确定的唤醒时刻为15:00，则该中继设备能够在15:00唤醒该中继设备。或者，若该中继设备根据三个休眠指令确定了两个唤醒时刻15:00和16:00，则可以在唤醒时刻15:00和唤醒时刻16:00分别唤醒该中继设备。

步骤105、当该一个或多个终端中的任一终端唤醒时，对该任一终端和该基站之间的交互信号进行中继。执行步骤101。

在本发明实施例中，由于基站向第一终端发送的休眠通知中包括第二休眠时长，且基站向中继设备发送的休眠指令中所包括的第一休眠时长小于或等于该休眠通知中所包括的第二休眠时长，因此，当该一个或多个终端中的任一终端唤醒时，该中继设备也已经处于唤醒状态，此时该中继设备可以继续对该任一终端与基站之间的交互信号进行中继。

当该基站与该任一终端完成信号交互后，该基站可以再次向该任一终端发送休眠通知，并再次向该中继设备发送休眠指令，中继设备根据该休眠指令可以再次进入休眠状态，即该中继设备可以再次执行上述步骤101。

通过上述分析可知，基站与任一终端完成信号交互后，即会向中继设备发送休眠指令，使该中继设备进入休眠状态。因此，若中继设备处于休眠状态时，该中继设备所在的NB-IoT网络中又有新的终端部署进来，为了保证该新的终端能够正常与基站进行信号交互，在部署该新的终端时，需要操作人员手动唤醒该中继设备。

示例的，图4是本发明实施例提供的一种中继设备的状态图，假设如图4所示，中继设备在10:00接收到基站发送的休眠指令，该休眠指令是基站向终端A发送休眠通知时发送的，该休眠指令中包括的休眠时长为7小时，则该中继设备在接收到该休眠指令后，即可进入到休眠状态，并确定唤醒时刻为17:00。

若在12:00，该NB-IoT网络中新部署了终端B，则操作人员可以手动唤醒该中继设备，以便终端B可以通过该中继设备与基站进行信号交互。假设在12:30，终端B与基站完成信号交互，则基站可以向终端B发送休眠通知，同时向该中继设备发送休眠指令，该休眠指令中包括的休眠时长可以为2小时，则该中继设备再次进入到休眠状态。此时该中继设备可以根据在该12:30接收到的休眠指令确定另一个唤醒时刻14:30。此时该中继设备所确定的唤醒时刻包括两个：14:30和17:00，因此该中继设备可以分别在该两个唤醒时刻14:30和17:00，自动唤醒中继设备。

如图4所示，中继设备在14:30自动唤醒后，可以对该终端B与基站的交互信号进行中转，中继设备在17:00自动唤醒后，可以对该终端A与基站的交互信号进行中转。其中，当终端B与基站在15:30完成信号交互后，中继设备可以再次接收到休眠指令，该休眠指令中包括的休眠时长可以为2小时，该中继设备可以根据该休眠时长：2小时，进一步确定下一个唤醒时刻：17:30。如此循环往复，中继设备可以在任一终端需要进行信号交互时，提前自动唤醒，在各个终端与基站之间均无信号交互时，再进入休眠状态，进而有效降低了该中继设备的功耗。

需要说明的是，由于本发明实施例提供的中继设备的功耗较低，因此该中继设备中设置的供电单元可以为电池。也即是，该中继设备可以采用电池供电，而无需接入到电力系统中，因此可以避免电力系统对该NB-IoT网络部署时的限制，极大提高了NB-IoT网络部署时的灵活性。

还需要说明的是，本发明实进行施例提供的中继设备的状态控制方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，例如步骤102和步骤103可以同时执行。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

本发明提供的中继设备的状态控制方法，能够根据基站发送的一个或多个休眠指令，进入休眠状态，并能够根据该一个或多个休眠指令确定唤醒时刻，并在该唤醒时刻再唤醒该中继设备。因此该中继设备可以在终端与基站无信号交互时进入休眠状态，而无需时刻保持唤醒状态，能够在保证基站和终端之间的中继功能的同时，有效降低该中继设备的功耗。

图5是根据本发明一种实施方式的中继设备的结构示意图，该中继设备可以为如图1或图2所示的中继设备02中，如图5所示，该中继设备可以包括：

接收单元201，用于接收基站发送的一个或多个休眠指令，该一个或多个休眠指令中的休眠指令为该基站与该一个或多个终端中的第一终端完成信号交互后，向该第一终端发送休眠通知时发送的。

休眠单元202，用于根据该一个或多个休眠指令进入休眠状态。

唤醒单元203，用于根据该一个或多个休眠指令确定该中继设备的唤醒时刻，在该唤醒时刻唤醒该中继设备。

可选的，基站向第一终端发送休眠通知时发送的休眠指令包括第一休眠时长，基站向该第一终端发送的休眠通知包括第二休眠时长，该第二休眠时长大于或等于该第一休眠时长。

进一步的，如图5所示，该中继设备还可以包括：

中继单元204，用于当该一个或多个终端中的任一终端唤醒时，对该任一终端和该基站之间的交互信号进行中继。

该接收单元201，还用于再次接收该基站发送的休眠指令，其中，该休眠指令为该基站与该任一终端完成信号交互后，向该任一终端发送休眠通知时发送的。

该休眠单元202，还用于根据该再次接收的休眠指令进入休眠状态。

可选的，该唤醒单元203根据该一个或多个休眠指令确定中继设备的唤醒时刻，在唤醒时刻唤醒中继设备具体可以包括：根据该一个或多个休眠指令中的每个休眠指令所包括的休眠时长，确定出至少一个唤醒时刻，在该至少一个唤醒时刻中的每个唤醒时刻，唤醒该中继设备。

可选的，如图2所示，该中继设备可以包括供电单元022和中继单元023，其中该图2中的中继单元023与该图5中的中继单元204可以为同一单元；该休眠单元202根据该一个或多个休眠指令进入休眠状态具体包括：根据该一个或多个休眠指令，切断该供电单元与该中继单元之间的电连接。

该唤醒单元203在唤醒时刻唤醒中继设备具体包括：在该唤醒时刻恢复该供电单元与该中继单元之间的电连接，使该供电单元为该中继单元供电。

可选的，该供电单元可以包括电池。

本发明提供了一种中继设备，该中继设备可以应用于NB-IoT中，该中继设备能够根据基站发送的一个或多个休眠指令，进入休眠状态，并能够根据该一个或多个休眠指令确定唤醒时刻，并在该唤醒时刻再唤醒该中继设备。因此该中继设备可以在终端与基站无信号交互时进入休眠状态，而无需时刻保持唤醒状态，能够在保证基站和终端之间的中继功能的同时，有效降低该中继设备的功耗。

本发明实施例还提供了一种通信系统，如图1所示，该系统可以包括：应用于NB-IoT的基站01、中继设备02和一个或多个终端03。

其中，该基站01用于通过该中继设备02与该一个或多个终端03进行信号交互，向该一个或多个终端03发送休眠通知，以及向该中继设备02发送休眠指令；该一个或多个终端03中的任一终端，用于通过该中继设备02与该基站01进行信号交互，以及接收该基站01发送的休眠通知；该中继设备可以为如图2或图5所示的中继设备。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种中继设备的状态控制方法，其特征在于，应用于基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT中的中继设备，所述中继设备能够与一个或多个终端进行数据通信，所述方法包括：

接收基站发送的一个或多个休眠指令，所述一个或多个休眠指令中的第一休眠指令为所述基站与所述一个或多个终端中的第一终端完成信号交互后，向所述第一终端发送休眠通知时发送的；

根据所述一个或多个休眠指令进入休眠状态；

根据所述一个或多个休眠指令确定所述中继设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述第一终端发送休眠通知时发送的休眠指令包括第一休眠时长，向所述第一终端发送的休眠通知包括第二休眠时长，所述第二休眠时长大于或等于所述第一休眠时长。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备之后，所述方法还包括：

当所述一个或多个终端中的任一终端唤醒时，对所述任一终端和所述基站之间的交互信号进行中继；

再次接收所述基站发送的休眠指令，其中，所述休眠指令为所述基站与所述任一终端完成信号交互后，向所述任一终端发送休眠通知时发送的；

根据再次接收到的休眠指令进入休眠状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述一个或多个休眠指令确定所述中继设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备，包括：

根据所述一个或多个休眠指令中的每个休眠指令所包括的休眠时长，确定出至少一个唤醒时刻，在所述至少一个唤醒时刻中的每个唤醒时刻，唤醒所述中继设备。

5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述中继设备包括供电单元和中继单元；

所述根据所述一个或多个休眠指令进入休眠状态，包括：

根据所述一个或多个休眠指令，切断所述供电单元与所述中继单元之间的电连接；

在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备，包括：

在所述唤醒时刻恢复所述供电单元与所述中继单元之间的电连接，使所述供电单元为所述中继单元供电。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述供电单元包括电池。

7.一种中继设备，其特征在于，应用于基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT，所述中继设备能够与一个或多个终端进行数据通信，所述中继设备包括：

接收单元，用于接收基站发送的一个或多个休眠指令，所述一个或多个休眠指令中的休眠指令为所述基站与所述一个或多个终端中的第一终端完成信号交互后，向所述第一终端发送休眠通知时发送的；

休眠单元，用于根据所述一个或多个休眠指令进入休眠状态；

唤醒单元，用于根据所述一个或多个休眠指令确定所述中继设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，向所述第一终端发送休眠通知时发送的休眠指令包括第一休眠时长，向所述第一终端发送的休眠通知包括第二休眠时长，所述第二休眠时长大于或等于所述第一休眠时长。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

中继单元，用于当所述一个或多个终端中的任一终端唤醒时，对所述任一终端和所述基站之间的交互信号进行中继；

所述接收单元，还用于再次接收所述基站发送的休眠指令，其中，所述休眠指令为所述基站与所述任一终端完成信号交互后，向所述任一终端发送休眠通知时发送的；

所述休眠单元，还用于根据再次接收的休眠指令进入休眠状态。

10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述唤醒单元根据所述一个或多个休眠指令确定所述中继设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备包括：根据所述一个或多个休眠指令中的每个休眠指令所包括的休眠时长，确定出至少一个唤醒时刻，在所述至少一个唤醒时刻中的每个唤醒时刻，唤醒所述中继设备。

11.根据权利要求7至10任一所述的设备，其特征在于，所述中继设备包括供电单元和中继单元；

所述休眠单元根据所述一个或多个休眠指令进入休眠状态，包括：

根据所述一个或多个休眠指令，切断所述供电单元与所述中继单元之间的电连接；

所述唤醒单元在所述唤醒时刻唤醒所述中继设备，包括：

在所述唤醒时刻恢复所述供电单元与所述中继单元之间的电连接，使所述供电单元为所述中继单元供电。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述供电单元包括电池。

13.一种通信系统，其特征在于，所述系统包括：应用于基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT的基站、中继设备和一个或多个终端，其中，

所述基站，用于通过所述中继设备与所述一个或多个终端进行信号交互，向所述一个或多个终端发送休眠通知，以及向所述中继设备发送休眠指令；

所述一个或多个终端中的任一终端，用于通过所述中继设备与所述基站进行信号交互，以及接收所述基站发送的休眠通知；

所述中继设备为权利要求7至12中任意一项所述的中继设备。