CN106658664B - 终端无线接入管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种终端无线接入管理方法及系统，终端通过广播网络注册请求，每个接收到该网络注册请求的无线接入节点继续将该网络注册请求单播至无线网关，无线网关从中确定一个最适合为终端提供服务的无线接入节点，以保证该终端与无线网关之间的数据传输质量最佳，进而无线网关通过单播方式将网络注册响应发送至该确定的无线接入节点，继而该确定的无线接入节点单播该网络注册响应至所述终端，从而完成网络注册过程，终端与该确定的无线接入节点之间实现关联，可以与无线网关进行数据传输。本申请实施例应用于矿山安全生产物联网，可以保证终端与矿山安全生产物联网之间安全、准确地传输业务数据。

Description

终端无线接入管理方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种终端无线接入管理方法及系统。

背景技术

物联网(Internet of Things，IoT)是一种基于互联网、传统电信网等信息承载体，将传感器、控制器、机器、人员等普通物理对象联系在一起，形成人与物、物与物之间互联互通的网络，从而实现其应用领域的信息化、远程管理控制和智能化。

特别的，在煤矿、非煤矿山、石油石化等矿山安全生产领域，可以构建矿山安全生产物联网(IoT of mine safety)，即将各类终端(如风速监测终端、定位终端、通信联络终端等)和上层应用系统(用于提供矿山安全生产物联网的业务处理功能)分别接入通信网络，从而可以通过该通信网络实现各类终端与上层应用系统之间的信息联通，进而可以提高安全生产保障能力及安全生产监督管理水平。

作为实现上述矿山安全生产物联网的重要技术之一，终端接入物联网的方式包括有线接入和无线接入两种；其中，无线接入方式，即终端通过无线通信网络接入物联网。由于无线通信网络容易受各种外界因素干扰，导致通信质量不稳定，因此，如何在无线通信网络环境下，保证终端成功接入矿山安全生产物联网，并能与应用系统之间安全、准确地传输业务数据，成为实现矿山安全生产物联网的一项亟需解决的问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种终端无线接入管理方法及系统。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种终端无线接入管理方法，包括：

终端广播网络注册请求；

无线接入节点接收所述网络注册请求，并单播所述网络注册请求至无线网关；

所述无线网关确定为终端提供服务的无线接入节点，并将网络注册响应单播至所述确定的无线接入节点；所述网络注册响应包括所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道；

所述确定的无线接入节点将所述网络注册响应单播至所述终端；

当所述终端在根据接收到所述网络注册响应后，从所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道中选择一个信道；

所述终端与所述无线网关在选择的信道上进行业务数据传输。

结合第一方面，在本申请第一方面的第一种实施方式中，

所述当所述终端在根据接收到所述网络注册响应后，还包括：

所述终端周期性广播在线通知至所述无线接入节点；

所述无线接入节点单播所述在线通知至所述无线网关。

结合第一方面的第一种实施方式，在本申请第一方面的第二种实施方式中，所述在线通知的发送周期配置为0。

结合第一方面，在本申请第一方面的第三种实施方式中，所述终端在根据接收到所述网络注册响应后，还包括：

所述确定的无线接入节点周期性发送信标广播，所述终端接收所述信标广播；或者，

所述终端向所述确定的无线接入节点发送信标请求，所述确定的无线接入节点将所述信标广播作为信标请求响应返回给所述终端。

结合第一方面，在本申请第一方面的第四种实施方式中，所述方法还包括：如果所述终端没有接收到所述网络注册响应，则所述终端重新广播网络注册请求。

结合第一方面的第三种实施方式，在本申请第一方面的第五种实施方式中，所述网络注册请求、网络注册响应、信标广播和信标请求的格式满足预设消息格式；所述预设消息格式包括消息头和消息体；

其中，所述消息头包括如下字段：消息版本、消息类型、可选项标志位、消息体长度、目的通信地址和源通信地址；所述消息类型包括管理数据消息和业务数据消息；

所述消息体包括如下字段：所述消息类型的子类型和消息内容。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种终端无线接入管理装置，包括：终端、无线接入节点和无线网关；

所述终端用于：广播网络注册请求；在接收到所述网络注册响应后，从所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道中选择一个信道，与所述无线网关在选择的信道上进行业务数据传输；所述网络注册响应包括所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道；

所述无线接入节点用于，在接收到所述网络注册请求后，单播所述网络注册请求至无线网关；在接收到所述无线网关发送的网络注册响应后，将所述网络注册响应单播至所述终端；

所述无线网关用于，在接收到各个无线接入节点单播的网络注册请求后，确定为终端提供服务的无线接入节点，并将网络注册响应单播至所述确定的无线接入节点。

结合第二方面，在第二方面第一种可行的实施方式中，所述终端还用于：

在接收到所述网络注册响应之后，周期性广播在线通知至所述无线接入节点；

所述无线接入节点还用于：单播所述在线通知至所述无线网关。

结合第二方面，在第二方面第二种可行的实施方式中，在根据接收到所述网络注册响应后，所述终端还用于：

接收所述确定的无线接入节点周期性发送的信标广播；或者，

向所述确定的无线接入节点发送信标请求，并接收所述确定的无线接入节点作为信标请求响应发送来的所述信标广播。

结合第二方面，在第二方面第三种可行的实施方式中，所述终端还用于：如果没有接收到所述网络注册响应，则重新广播网络注册请求。

由以上技术方案可知，本申请实施例中终端通过广播网络注册请求，使得其信号覆盖范围内的所有无线接入节点都可以接收该网络注册请求，每个接收到该网络注册请求的无线接入节点继续将该网络注册请求单播至无线网关，无线网关从中确定一个最适合为终端提供服务的无线接入节点，并通过单播方式，将网络注册响应唯一发送至该确定的无线接入节点，继而该确定的无线接入节点单播该网络注册响应至所述终端，从而完成网络注册过程，终端与该确定的无线接入节点之间实现关联，终端成功通过无线方式接入物联网，可以通过该确定的无线接入接通与无线网关进行数据传输。由于该确定的无线接入节点为无线网关确定的最适合为终端提供服务的节点，故可以保证该终端与无线网关之间的数据传输质量最佳。本申请实施例应用于矿山安全生产物联网，可以保证终端与矿山安全生产物联网之间安全、准确地传输业务数据。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种终端无线接入管理方法的信号流图。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种终端无线接入管理方法的信号流图。

图3是根据一示例性实施例示出的又一种终端无线接入管理方法的信号流图。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种终端无线接入管理方法的信号流图。

图5是根据一示例性实施例示出的终端进行语音业务的流程示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的终端进行短消息业务的流程示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的又一种终端无线接入管理方法的信号流图。

图8是根据一示例性实施例示出的各类型管理消息的格式示意图。

图9是根据一示例性实施例示出的各类型语音/短消息的格式示意图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种终端无线接入管理系统的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请实施例提供的终端无线接入管理方法特别适用于物联网，如矿山安全生产物联网；该物联网包括通信网络，接入所述通信网络的应用系统以及多个终端。所述通信网络包括有线通信网络和无线通信网络两种；其中，无线通信网络包括无线网关和多个无线接入节点(Access Point，AP)。本申请实施例中，终端优选通过基于窄带通信技术的无线通信网络接入物联网。所谓窄带通信技术，即一种工作于2.4GHz的轻量级无线通信技术，适合低功耗小数据量的物联网终端并同时支持语音和短消息业务。

图1是根据一示例性实施例示出的一种终端无线接入管理方法的信号流图。如图1所示，该终端无线接入管理方法包括以下步骤。

S101、终端广播网络注册请求。

本实施例中，终端可以在每次开机或重启终端后执行上述步骤S101，也可以在传输业务数据之前，检查到自身没有与任一AP连接时，执行上述步骤S101。所述网络注册请求至少包括：发送该网络注册请求的终端的终端唯一标识，用于相应网络注册响应的正确寻址并返回至该终端。

S102、无线接入节点接收所述网络注册请求，并单播所述网络注册请求至无线网关。

本申请实施例中，终端通过广播的形式发送网络注册请求，从而该终端的广播信号覆盖范围内的所有无线接入节点都可以接收该网络注册请求，每个接收到该网络注册请求的无线接入节点(如图1所示的AP1和AP2)都通过单播的方式将该网络注册请求转发至无线网关。另外，无线接入节点在单播网络注册请求之前，还可以将自身的地址信息和接收信号强度添加至该网络注册请求中，一并单播至无线网关，以便下文步骤S103中无线网关正确返回网络注册响应。

S103、所述无线网关确定为终端提供服务的无线接入节点，并将网络注册响应单播至所述确定的无线接入节点；所述网络注册响应包括所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道。

无线网关接收到来自各个无线接入节点的网络注册请求后，从具有相同终端统一标识的网络注册请求中选择接收信号参数最强的无线接入节点作为与该终端连接的无线接入节点，并将网络注册响应单播给选定的无线接入节点，而其他无线接入节点不会接受到该网络注册消息。无线接入节点收到网关的网络注册响应后，根据终端唯一标识，将网络注册响应转发给对应的终端。终端接收到网络注册响应，则网络注册成功。网络注册响应消息中应包括终端的唯一标识和可供终端使用的具有不同服务质量的信道编号。如图1所示，假设无线网关所确定的无线接入节点为AP1，则无线网关通过单播方式，使得网络注册响应只发送至AP1。

S104、所述确定的无线接入节点将所述网络注册响应单播至所述终端。

上述步骤S101至S104为网络注册过程，步骤S104执行完成使得终端接收到上述网络注册响应，表明网络注册成功，即该终端成功通过无线接入方式接入物联网。

S105、当所述终端在根据接收到所述网络注册响应后，从所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道中选择一个信道。

S106、所述终端与无线网关在选择的信道上进行业务数据传输。

终端接收到所述网络注册响应，网络注册成功后，终端与无线网关之间就可以进行业务数据传输。其中，所述业务数据包括：终端传输至无线网关的上行业务数据，以及无线网关传输至终端的下行业务数据。无论上行业务数据还是下行业务数据，其传输过程都通过为终端提供服务的无线接入节点中转。参照图1，终端发送的上行业务数据首先传输至AP1，再由AP1将该上行业务数据发送至无线网关；相应的，无线网关发送给该终端的下行业务数据也首先传输至AP1，再由AP1将该下行业务数据发送至该终端。

依据上述业务数据传输过程，终端与为其提供服务的无线接入节点(即步骤S103中无线网关确定的无线接入节点)之间可以用于传输业务数据的信道通常有多个，本实施例中，无线接入节点提供多个服务等级不同的信道编号，终端可以从中选择一个信道来承载业务数据。

由以上技术方案可知，本申请实施例实现了物联网无线空中接口(AirInterface，AI)，通过该AI将终端接入物联网；具体的，终端广播网络注册请求，使得其信号覆盖范围内的所有无线接入节点都可以接收该网络注册请求，每个接收到该网络注册请求的无线接入节点继续将该网络注册请求单播至无线网关，无线网关从中确定一个最适合为终端提供服务的无线接入节点，并通过单播方式，将网络注册响应唯一发送至该确定的无线接入节点，继而该确定的无线接入节点单播该网络注册响应至所述终端，从而完成网络注册过程，终端与该确定的无线接入节点之间实现关联，终端成功通过无线方式接入物联网，可以通过该确定的无线接入接通与无线网关进行数据传输。由于该确定的无线接入节点为无线网关确定的最适合为终端提供服务的节点，故可以保证该终端与无线网关之间的数据传输质量最佳。本申请实施例应用于矿山安全生产物联网，可以保证保证终端与矿山安全生产物联网之间安全、准确地传输业务数据。

在本申请一个可行的实施例中，为保证终端尽快成功接入物联网，可以为网络注册过程设定异常处理周期，如果发送网络注册请求的终端在所述异常处理周期内一直未收到网络注册响应，则该终端重新广播网络注册请求。例如，上述异常处理周期可以设置为10s，即终端广播网络注册请求后10s内一直未收到网络注册响应，则重新广播一次网络注册请求；进一步的，重新广播后，上述异常处理周期可以由10s改为30s，即在重新广播网络注册请求后的30s内一直未收到网络注册响应，则终端再次广播网络注册请求。上述延长异常处理周期，可以减轻网络负载，避免终端频繁广播网络注册请求。

图2为本申请实施例提供的另一种终端无线接入管理方法的信号流图。在图1所示实施例的基础上，本实施例提供的终端无线接入管理方法，在步骤S104之后，本实施例还包括如下步骤。

S107、所述终端周期性广播在线通知至所述无线接入节点。

S108、所述无线接入节点单播所述在线通知至所述无线网关。

本实施例中，为保证终端与无线网关之间数据的正常交互，终端在网络注册完成后(即步骤S104之后)，可以周期性的发送在线通知，无线网关接收到该在线通知，则判定相应终端仍处于接入状态，即相应终端可以正常与无线网关进行数据交互，如果在预设检测周期内无线网关一直未收到终端发送的在线通知，则无线网关判定该终端已处于离线状态，该终端只有重新注册，才可以继续与无线网关进行数据交互。所述在线通知为单向管理信息，无需响应，即无线网关接收到该在线通知后，不需要向终端返回响应信息。当在线通知周期不为0s时，若网关10s内接收不到终端的业务数据，且连续3次接收不到终端的在线通知消息，网关将该终端标记为离线。离线状态下，网关不再主动向该终端发送业务数据。当网关重新接收到来自该终端的业务数据或在线通知时，网关重新将该终端标记为在线。当终端离线时长满4h时，网关应删除该终端所占资源，该终端被注销。当网关在该终端重新进行网络注册前接收到来自该终端的业务数据时，应发送重新注册命令，指示该终端重新进行网络注册。

在终端被注销，但未重新进行网络注册的情况下，网关首次接收到业务数据时，应向终端发送重新注册命令，以后若连续收到业务数据，但仍未重新进行网络注册，可每10s重新发送一次重新注册命令。

上述在线通知的发送周期可以配置在网络注册请求中，在终端注册时连同该终端的终端唯一标识一并发送至无线网关；一般的，所述在线同时的发送周期可以配置为10s，最大不宜超过15s；无线网关设定的检测周期不小于在线通知的发送周期。

如上述步骤S107所述，终端通过广播方式发送在线通知，即该终端的信号覆盖范围内的所有无线接入节点都可以接收到该在线通知，并分别将接收到的在线通知单播至无线网关。如图2所示的无线接入节点AP1和AP2都可以接收到终端发送的在线通知，并分别单播至无线网关。进一步的，无线接入节点在接收到终端广播的在线通知后，还可以将自身的地址信息和接收信号强度添加至该在线通知中，一并转发给无线网关。

另外，在本申请其他可行的实施例中，为减轻网络负担，可以将上述在线通知的发送周期配置为0s，即终端不发送在线通知，相应的，无线网关也不检测是否接收到该终端的在线通知。当在线通知周期为0s时，每次网络注册成功后应立即进行业务数据传输，下次数据传输前应先进行网络注册。

本申请实施例中，通过终端向无线网关发送在线通知的方式检测该终端与无线网关之间是否可以正常进行数据交互，从而保证数据传输的准确性和安全性。

参照图3，在本申请一个可行的实施例中，为了保证终端和无线接入节点之间的信息交互，在步骤S104之后还可以包括如下步骤：

S1051、所述确定的无线接入节点周期性发送信标广播；

S1052、所述终端接收所述信标广播。

信标广播为单向管理信息，无需响应。如图3所示，AP1作为无线网关确定的无线接入节点，向终端单播网络注册响应，该终端网络注册成功，此后AP1可以开始周期向发送信标广播至该终端，相应的，终端被动接收AP1周期性发送的信标广播。无线接入节点应周期性的在管理信道发送信标广播。信标广播的发送周期默认值为10s，可配置，配置的最小周期为1s，最大周期为15s。异常处理：若终端连续3次检测不到信标广播，应发送信标请求

另外，如果终端在接收到网络注册响应后的一定时间(如30s)内检测不到信标广播，则终端判定现在处于离线状态，重新执行网络注册过程。

参照图4，在本申请另一个可行的实施例中，为了保证终端和无线接入节点之间的信息交互，在步骤S104之后还可以包括如下步骤：

S1053、所述终端向所述确定的无线接入节点发送信标请求；

S1054、所述确定的无线接入节点将信标广播作为信标请求响应发送给所述终端。

S1055、所述终端接收所述信标广播。

由以上步骤可知，本实施例中终端通过发起信标请求来主动获取并接收为其提供服务的无线接入节点的信标广播。进一步的，为保证终端可以及时接收到信标广播，如果终端发送所述信标请求后无响应(即接收不到任何信标广播)，则终端执行异常处理：每1s发送一次信标请求，如果3s后仍未收到信标广播，则判定终端处理离线状态，需要重新执行网络注册过程；当信标请求发送后1s内没有收到信标广播，以T为超时间隔发送信标请求，超时间隔为1s，可配置，无响应时，终端应每1s重发一次信标请求，若重发3次仍没有收到信标广播，应重新进行网络注册。先离线，后注册。

本申请实施例中，网络注册完成，终端成功接入物联网后，终端与无线网关之间可以进行数据交互；该数据交互除了上文所述的上行业务数据和下行业务数据的传输外，还包括语音业务和短消息业务的数据交互。

图5为本实施例中语音业务流程的示意图，语音业务流程的参与主体包括主叫和被叫两个终端，这两个终端都可以采用上文所述的无线接入方法接入网络。参照图5，语音业务流程可以概括为呼叫、接听、通话和挂断四个过程，具体描述如下。

主叫向网络发送主叫发起消息(S51)，网络收到主叫发起消息后，向主叫返回主叫确认ACK消息(S52)，并广播被叫寻呼消息(S53)；被叫接收到寻呼消息后向网络返回被叫确认ACK消息(S54)，并振铃；网络收到被叫确认ACK消息后，向主叫发送振铃，主叫等待被叫接听(S55)；当被叫接听时，被叫向网络发送连接消息(S56)，网络向主叫发送连接消息；主叫收到连接消息后，向网络发送连接确认ACK消息(S57)；网络向被叫发送连接确认ACK消息。至此，主叫和被叫间连接建立完毕，进入通话状态。当通话结束后，主叫和被叫一方向网络发送挂断消息，网络再将挂断消息发送给另一方，执行挂断(S58)。

上述语音业务流程的异常处理机制如下：

1)在步骤S51主叫发出寻呼消息(即主叫发起消息)后，启动超时定时器T1，定时器T1设置为5s，当定时器T1超时，主叫重发寻呼消息，重发次数最多为3次，当3次重发还没有收到ACK消息时，取消寻呼操作。

2)在步骤S55主叫收到主叫确认ACK消息后，启动超时定时器T2，定时器T2设置为5s，当定时器T2超时，仍未收到振铃，主叫应发起挂断流程(即步骤S58)。

3)在步骤S53网络发出被叫寻呼消息后启动超时定时器T3，定时器T3设置为5s，当定时器T3超时，网络重发被叫寻呼消息，重发次数最多为3次，当3次重发还没有收到被叫确认ACK消息时，取消被叫寻呼操作。

4)在步骤S54被叫向网络发送被叫确认ACK消息后，开始振铃，等待用户接听并启动超时定时器T4，定时器T4设置为10s。当定时器T4超时，进入挂断流程结束通话并关闭振铃。

5)在步骤S56被叫发送连接消息后，启动超时定时器T5，定时器T5设置为5s，当定时器T5超时，重发连接消息，重发次数最多为3次，当3次重发还没有收到连接确认ACK消息时，结束通话并关闭语音设备。

6)当主叫或被叫一方不说话时，需将使用的压缩比率填充消息进行发送。

图6为本实施例中短消息业务流程的示意图，短消息业务流程的参与主体包括主叫和被叫两个终端，这两个终端都可以采用上文所述的无线接入方法接入网络。如图6所示，主叫向被叫发送的短消息经由网络转发(S61、S62)，被叫收到短消息后向主叫发送确认ACK消息(S63)，确认ACK消息也应由网络转发到达。

基于上文所述的终端无线接入方法实施例，在终端结束数据业务之后，可以发起网络注销流程，使终端与网络断开。参照图7，所述网络注销流程包括如下：终端向无线接入节点发送网络注销请求，即步骤S109；无线接入节点接收到网络注销请求后，向无线网关转发网络注销请求，即步骤S110，同时向该终端向终端返回网络注销响应，即步骤S111。

另外，接收到网络注册请求后，无线接入节点和无线网关分别清理该终端占用的相关资源。当终端30s内没有收到网络注销响应且没有接收到来自无线网关的业务数据，则终端自动注销。

为保证不同的终端与物联网相互兼容，本申请实施例还对无线接入过程中无线接入节点接收及发送的各类消息规定了统一的格式，其包括消息体和消息体两部分。

其中，消息头中所包含的字段及其长度如下表1所示。

表1消息头格式

字段名

Version

IO

Type

Option_flag

Len

Dst_addr

字段长度

2bit

2bit

4bit

1bit

7bit

2Byte

表1中字段释义如下：

1)Version：消息版本，当前版本为1。

2)IO：在线时长指示，00表示发完数据就进入休眠，01表示短在线，在线时间由系统或者用户配置，推荐时长范围为10ms～100ms，10表示长在线，在线时间由系统或者用户配置，推荐时长范围为100ms～3s，11表示永远在线。

3)Type：消息类型，定义管理消息的消息类型为1，用Ox01表示；业务数据消息的消息类型为2，用Ox02表示；语音/短消息业务消息类型为3，用Ox03表示。

4)Option_flag：可选项标志位，1表示存在可选项，0表示没有可选项。

5)Len：消息体的总长度，不包括消息头和选项。

6)Dst_addr：目的通信地址。

7)Src_addr：源通信地址。

8)Option：可选项，由Option_flag决定，当Option_flag字段为1时，存在Option字段。

其中，每个可选项为2字节，当消息头的Option_flag字段为1时，消息头包括可选项部分，可选部分的格式如表2所示。

表2消息体格式

字段名	EO	Type	Data
				字段长度	1bit	3bit	12bit

表2中字段释义如下：

1)EO：可选项结束指示位，标识可选项是否结束。

2)Type：选项类型，最多可支持8种类型，本标准定义：

a)当Type为0时，可选项为分片报文；

b)Type的其他值保留，用于扩展。

3)Data：数据单元，本标准定义当Type为0时数据单元由SN和Label组成。

a)SN：分片序列号，4bit，0表示为最后一片分片，1～15表示分片顺序，可循环使用；

b)Label：报文标签，8bit。

以下分别介绍管理消息、TA数据消息和语音/短消息，其中管理消息包括网络注册请求消息、网络注册响应消息、在线通知消息、信标广播消息、信标请求消息、网络注销请求消息和网络注销响应消息这三类消息由消息头中的消息类型字段区分。

管理消息的消息头中消息类型用Ox01标识，消息体中包括消息子类型和消息内容两部分。其中，管理消息的消息子类型如表3所示。

表3管理消息子类型

SubType	管理消息子类型
		0x01	网络注册请求消息
0x02	网络注册响应消息
		0x03	在线通知消息
0x04	信标广播消息
		0x05	信标请求消息
0x06	网络注销请求消息
		0x07	网络注销响应消息
0x01	网络注册请求消息

下面结合图8具体介绍本实施例涉及的各类管理消息的具体格式。

1)网络注册请求消息

网络注册请求消息，用于终端向无线接入节点发起网络注册请求，无线接入节点接收并转发给无线网关。网络注册请求消息为管理消息，故其消息头中消息类型为1(即0x01)，根据表3，其消息体中的子类型为0x01；消息内容包括如下字段：终端唯一标识(TID，字段长度为4字节，数据类型为整型)、在线通知发送周期(PON，字段长度为2字节，数据类型为U16)。

2)网络注册响应消息

网络注册响应消息，用于无线网关向无线接入节点返回网络注册响应，无线接入节点接收并转发给终端。网络注册响应消息为管理消息，故其消息头中消息类型为1(即0x01)，根据表3，其消息体中的子类型为0x02；消息内容主要描述网络注册响应消息的相关参数，包括：终端唯一标识(字段长度为4字节，数据类型为整型)he信道编号1至4(ChannelNum1、ChannelNum2、ChannelNum3和ChannelNum4，字段长度分别为1字节，数据类型为整型)。需要说明的是，信道编号1、信道编号2、信道编号3和信道编号4分别对应不同的服务质量，对应TA协议中的4个IP。

3)在线通知消息

在线通知消息，用于终端和无线网关维持正常的通信。在线通知消息为管理消息，故其消息头中消息类型为1(即0x01)，根据表3，其消息体中的子类型为0x03；消息内容主要描述在线通知消息的相关参数，包括：终端唯一标识(TID，字段长度为4字节，数据类型为整型)。

4)信标广播消息

信标广播消息为管理消息，故其消息头中消息类型为1(即0x01)，根据表3，其消息体中的子类型为0x04；消息内容主要描述信标广播消息的相关参数，包括：无线接入节点唯一标识(APID，字段长度为4字节，数据类型为整型)。

5)信标请求消息

信标请求消息为管理消息，故其消息头中消息类型为1(即0x01)，根据表3，其消息体中的子类型为0x05；消息内容主要描述信标请求消息的相关参数，包括：无线接入节点唯一标识(APID，字段长度为4字节，数据类型为整型)。

6)网络注销请求消息

网络注销请求消息，用于终端向无线接入节点发起网络注销请求，无线接入节点接收后返回网络注销响应，并将终端的网络注销请求消息并转发给无线网关。网络注销请求消息为管理消息，故其消息头中消息类型为1(即0x01)，根据表3，其消息体中的子类型为0x06；消息内容主要描述网络注册请求消息的相关参数，包括：终端唯一标识(TID，字段长度为4字节，数据类型为整型)。

7)网络注销响应消息

网络注销响应消息，用于无线接入节点向终端返回网络注销响应。网络注销响应消息为管理数据消息，故其消息头中消息类型为1(即0x01)，根据表3，其消息体中的子类型为0x07；消息内容主要描述网络注销响应消息的相关参数，包括：终端唯一标识(TID，字段长度为4字节，数据类型为整型)和返回结果(Result，字段长度为1字节，数据类型为整型)。

业务数据消息，用于终端与无线网关之间业务数据的传输，即TA数据的传输。消息头中消息类型用Ox02标识，消息体承载具体的业务数据，可变长。

语音/短消息的消息头中消息类型用Ox03标识，消息体中包括消息子类型，如下表4所示。

表4语音/短消息数据消息子类型

SubType	语音/短消息数据消息子类型
		0x00	ACK
0x01	短消息
		0x03	连接消息
0x03	连接消息
		0x04	语音消息
0x05	挂断消息

以下结合图9介绍各个类型的语音/短消息的具体格式。

1)短消息

短消息的消息体主要描述短消息的相关参数，如子类型(SubType，为0x01)、序列号(Sequence)、接收号码长度(Len_RN)、接收号码(RN)、发送号码长度(Len_TN)、发送号码(TN)、数据长度(Len_Content)、消息数据(Content)。短消息体定义如表5所示。

表5短消息体定义

2)寻呼消息

寻呼消息的消息体主要描述寻呼消息的相关参数，如子类型(SubType，为0x02)、接收号码长度(Len_RN)、接收号码(RN)、发送号码长度(Len_TN)和发送号码(TN)。寻呼消息体定义如表6所示。

表6寻呼消息体定义

参数名	长度	数据类型	描述
				SubType	1字节	整型	寻呼消息标识，用0x02表示
Len_RN	1字节	整型	接收号码长度
				RN	变长	String	接收号码
Len_TN	1字节	整型	发送号码长度
				TN	变长	String	发送号码

3)连接消息

连接消息的消息体主要描述连接消息的相关参数，如子类型(SubType，为0x03)。

4)语音消息

语音消息的消息体主要描述语音消息的相关参数，如子类型(SubType，为0x04)、序列号(Sequence Number)、压缩比(compress)、语音帧长度(voicelength)、语音数据(Voice DATA)。语音消息体定义如表7所示。

表7连接消息体定义

5)挂断消息

挂断消息的消息体主要描述挂断消息的相关参数，如子类型(SubType，为0x05)。

6)ACK消息

ACK消息的消息体主要描述挂断消息的相关参数，如子类型(SubType)、ACK类型(ACK Type)和序列号(Sequence)。ACK消息体定义如表8所示。

表8ACK消息体定义

图10为本申请实施例提供的终端无线接入管理系统的结构示意图。参照图10，该系统包括：终端10、无线接入节点20和无线网关30。该系统中的无线接入节点有多个；同时，该系统中的终端也可以有多个，图10仅示出了一个终端，其他终端的功能及结果与其相同，更具体的，下述终端的功能可以由该终端对应的无线通信模块完成。

其中，终端10用于：广播网络注册请求；在接收到所述网络注册响应后，从所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道中选择一个信道，与所述无线网关在选择的信道上进行业务数据传输；所述网络注册响应包括所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道。

无线接入节点20用于：在接收到所述网络注册请求后，单播所述网络注册请求至无线网关；在接收到所述无线网关发送的网络注册响应后，将所述网络注册响应单播至所述终端。

无线网关30用于：在接收到各个无线接入节点单播的网络注册请求后，确定为终端提供服务的无线接入节点，并将网络注册响应单播至所述确定的无线接入节点。

在本申请一个可行的实施例中，在接收到所述网络注册响应之后，所述终端10还用于，周期性广播在线通知至所述无线接入节点；所述无线接入节点20还用于，单播所述在线通知至所述无线网关。

本申请实施例中，为保证终端和无线接入节点之间的信息交互，所述终端被配置为：在接收到所述网络注册响应后，接收所述确定的无线接入节点周期性发送的信标广播，或者，向所述确定的无线接入节点发送信标请求，并接收所述确定的无线接入节点作为信标请求响应发送来的所述信标广播。

在本申请一个可行的实施例中，所述终端还用于：如果没有接收到所述网络注册响应，则重新广播网络注册请求。

关于上述实施例中的系统，其中各个参与主体执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种终端无线接入管理方法，其特征在于，所述方法包括：

终端广播网络注册请求；

无线接入节点接收所述网络注册请求，并单播所述网络注册请求至无线网关；

所述无线网关确定为终端提供服务的无线接入节点，并将网络注册响应单播至所述确定的无线接入节点；所述网络注册响应包括所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道；

所述确定的无线接入节点将所述网络注册响应单播至所述终端；

所述终端在根据接收到所述网络注册响应后，从所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道中选择一个信道；

所述终端与所述无线网关在选择的信道上进行业务数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端在根据接收到所述网络注册响应后，还包括：

所述终端周期性广播在线通知至所述无线接入节点；

所述无线接入节点单播所述在线通知至所述无线网关。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在线通知的发送周期配置为0。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端在根据接收到所述网络注册响应后，还包括：

所述确定的无线接入节点周期性发送信标广播，所述终端接收所述信标广播；或者，

所述终端向所述确定的无线接入节点发送信标请求，所述确定的无线接入节点将所述信标广播作为信标请求响应返回给所述终端。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述终端没有接收到所述网络注册响应，则所述终端重新广播网络注册请求。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络注册请求、网络注册响应、信标广播和信标请求的格式满足预设消息格式；所述预设消息格式包括消息头和消息体；

其中，所述消息头包括：消息版本、消息类型、可选项标志位、消息体长度、目的通信地址和源通信地址；所述消息类型包括管理数据消息和业务数据消息；

所述消息体包括：所述消息类型的子类型和消息内容。

7.一种终端无线接入管理系统，其特征在于，包括：终端、无线接入节点和无线网关；

所述无线接入节点用于，在接收到网络注册请求后，单播所述网络注册请求至无线网关；在接收到所述无线网关发送的网络注册响应后，将所述网络注册响应单播至所述终端；

所述无线网关用于，在接收到各个无线接入节点单播的网络注册请求后，确定为终端提供服务的无线接入节点，并将网络注册响应单播至所述确定的无线接入节点；

所述终端用于，广播网络注册请求；在接收到所述网络注册响应后，从所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道中选择一个信道，与所述无线网关在选择的信道上进行业务数据传输；所述网络注册响应包括所述确定的无线接入节点提供的服务等级不同的信道。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述终端还用于：

在接收到所述网络注册响应之后，周期性广播在线通知至所述无线接入节点；

所述无线接入节点还用于：单播所述在线通知至所述无线网关。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在根据接收到所述网络注册响应后，所述终端还用于：

接收所述确定的无线接入节点周期性发送的信标广播；或者，

向所述确定的无线接入节点发送信标请求，并接收所述确定的无线接入节点作为信标请求响应发送来的所述信标广播。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述终端还用于：

如果没有接收到所述网络注册响应，则重新广播网络注册请求。

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