CN107396447A - LoRa星型组网的时隙分配方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LoRa星型组网的时隙分配方法、装置及系统，其中，时隙分配方法包括：为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且超帧由两个时间段组成，第一时间段用于中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI；中心点在时隙等待间隔SWI内接收第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，中心点响应第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，根据SYN握手信号中携带的时隙分配信息为第N+1个用户终端分配可用时隙。该方法能使多个用户终端有秩序地利用信道，发挥信道最大限度的传输能力。

Description

LoRa星型组网的时隙分配方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及物联网控制技术领域，特别是涉及一种LoRa星型组网的时隙分配方法、装置及系统。

背景技术

LoRa技术是Semtech公司开发的一种远距离、低速率的窄带物联网技术。LoRa联盟为推动LoRa技术的应用结合星型组网的特点制定了LoRaWan MAC层协议。现有技术中，在面对信道冲突问题时，根据LoRaWan MAC层协议，往往通过ALAHO冲突重传的方式来解决，但是采用该方式在发送一个数据包的时候需要不停地重传数据包来确保数据已经正确地发送出去，以致于在LoRa星型组网中进行数据传输时，不仅操作繁琐、耗时，并且传输效率低，系统资源得不到有效利用，为用户带来不便。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的LoRa星型组网的时隙分配方法、装置及系统。

依据本发明的一个方面，提供了一种LoRa星型组网的时隙分配方法，LoRa星型组网包括一个中心点以及多个用户终端，包括：

为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，所述SYN握手信号中携带所述LoRa星型组网的时隙分配信息，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且所述超帧由两个时间段组成，第一时间段用于所述中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI；

所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，所述中心点响应所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，根据所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息为所述第N+1个用户终端分配可用时隙。

可选地，LoRa星型组网的时隙分配方法，还包括：

若所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内未接收到所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，所述中心点继续向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播所述SYN握手信号。

可选地，所述中心点在时隙等待间隔SWI内接收所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，包括：

所述中心点在时隙分配请求定时器超时后进入时隙等待间隔SWI，并在所述时隙等待间隔SWI内接收所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，所述时隙分配请求定时器由所述第N+1个用户终端接收所述SYN握手信号后启动，并设定定时时长为2N个时隙。

可选地，所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内接收所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，还包括：

当同时有至少两个以上的用户终端需要进行时隙分配时，所述中心点在时隙等待间隔SWI内接收所述至少两个以上的用户终端发起的最早到达的时隙分配请求，将这一时隙分配请求的发起方确定为所述第N+1个用户终端，其中，所述至少两个以上用户终端经不同的随机延时RD将各自的时隙分配请求按时间先后排序；以及

所述中心点将本次超帧已被占用的信息广播至其他用户终端，令其他用户终端不再继续发起时隙分配请求，等待下一超帧。

可选地，所述时隙等待间隔大于所述随机延时的时长。

可选地，所述中心点根据所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息为所述第N+1个用户终端分配可用时隙后，还包括：

所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

所述中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至所述LoRa星型组网中的多个用户终端。

可选地，所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息包括：

已分配时隙的用户终端个数；

时隙与用户终端的分配关系的映射关系表；

最大时隙个数。

可选地，所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号，包括：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N+1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中增设第N+1的时隙与第N+1个用户终端的映射关系。

可选地，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式进行数据上传/接收下行数据：

所述任一已分配时隙的用户终端n接收所述SYN握手信号后，重置上行/下行数据定时器，并设定定时时长为n-1个时隙，0<n≤N；

当所述上行/下行数据定时器超时，所述用户终端n向所述中心点发送上行数据/接收所述中心点发送的下行数据；

若无所述上行/下行数据，执行空转。

可选地，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式接收下行数据/进行数据上传：

所述任一已分配时隙的用户终端n接收所述SYN握手信号后，重置下行/上行数据定时器，并设定定时时长为N+n-1个时隙，0<n≤N；

当所述下行/上行数据定时器超时，所述用户终端n接收所述中心点发送的下行数据/向所述中心点发送上行数据；

若无所述下行/上行数据，执行空转。

可选地，N为0时，所述LoRa星型组网初始启动，所述中心点重启并向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播初始SYN握手信号，其中，所述初始SYN握手信号包括已分配时隙的用户终端个数0；时隙与用户终端的分配关系的映射关系表为空；最大时隙个数。

可选地，所述任一已分配时隙的用户终端n数据传输结束之后，还包括：

所述中心点向所述LoRa星型组网中的多个用户终端继续广播SYN握手信号并接收所述任一已分配时隙的用户终端n发起的时隙释放请求；

所述中心点响应所述时隙释放请求，并为所述用户终端n释放时隙。

可选地，所述中心点为所述用户终端n释放时隙后，还包括：所述用户终端n下线。

可选地，所述用户终端n下线后，还包括：

所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

所述中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至所述LoRa星型组网中的多个用户终端。

可选地，所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号，包括：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N-1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中删除第n的时隙与第n个用户终端的映射关系。

依据本发明的另一个方面，还提供了一种LoRa星型组网的时隙分配装置，LoRa星型组网包括一个中心点以及多个用户终端，包括：

第一广播模块，配置为为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，所述SYN握手信号中携带所述LoRa星型组网的时隙分配信息，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且所述超帧由两个时间段组成，第一时间段用于所述中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI；

第一接收响应模块，配置为所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，所述中心点响应所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，根据所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息为所述第N+1个用户终端分配可用时隙。

可选地，LoRa星型组网的时隙分配装置，还包括：

第二广播模块，配置为若所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内未接收到所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，所述中心点继续向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播所述SYN握手信号。

可选地，所述第一接收响应模块，还配置为：

所述中心点在时隙分配请求定时器超时后进入时隙等待间隔SWI，并在所述时隙等待间隔SWI内接收所述第N+1个用户终端经随机延时RD发起的时隙分配请求，所述时隙分配请求定时器由所述第N+1个用户终端接收所述SYN握手信号后启动，并设定定时时长为2N个时隙。

可选地，所述第一接收响应模块，还配置为：

当同时有至少两个以上的用户终端需要进行时隙分配时，所述中心点在时隙等待间隔SWI内接收所述至少两个以上的用户终端发起的最早到达的时隙分配请求，将这一时隙分配请求的发起方确定为所述第N+1个用户终端，其中，所述至少两个以上用户终端经不同的随机延时RD将各自的时隙分配请求按时间先后排序；以及

所述中心点将本次超帧已被占用的信息广播至其他用户终端，令其他用户终端不再继续发起时隙分配请求，等待下一超帧。

可选地，所述时隙等待间隔大于所述随机延时的时长。

可选地，LoRa星型组网的时隙分配装置，还包括：

第一更新模块，配置为所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

所述第二广播模块，还配置为所述中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至所述LoRa星型组网中的多个用户终端。

可选地，所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息包括：

已分配时隙的用户终端个数；

时隙与用户终端的分配关系的映射关系表；

最大时隙个数。

可选地，所述第一更新模块，还配置为：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N+1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中增设第N+1的时隙与第N+1个用户终端的映射关系。

可选地，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式进行数据上传/接收下行数据：

所述任一已分配时隙的用户终端n接收所述SYN握手信号后，重置上行/下行数据定时器，并设定定时时长为n-1个时隙，0<n≤N；

当所述上行/下行数据定时器超时，所述用户终端n向所述中心点发送上行数据/接收所述中心点发送的下行数据；

若无所述上行/下行数据，执行空转。

可选地，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式接收下行数据/进行数据上传：

所述任一已分配时隙的用户终端n接收所述SYN握手信号后，重置下行/上行数据定时器，并设定定时时长为N+n-1个时隙，0<n≤N；

当所述下行/上行数据定时器超时，所述用户终端n接收所述中心点发送的下行数据/向所述中心点发送上行数据；

若无所述下行/上行数据，执行空转。

可选地，所述第一广播模块，还配置为N为0时，所述LoRa星型组网初始启动，所述中心点重启并向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播初始SYN握手信号，其中，所述初始SYN握手信号包括已分配时隙的用户终端个数0；时隙与用户终端的分配关系的映射关系表为空；最大时隙个数。

可选地，LoRa星型组网的时隙分配装置，还包括：

第二接收响应模块，配置为所述中心点向所述LoRa星型组网中的多个用户终端继续广播SYN握手信号并接收所述任一已分配时隙的用户终端n发起的时隙释放请求；

所述中心点响应所述时隙释放请求，并为所述用户终端n释放时隙。

可选地，所述中心点为所述用户终端n释放时隙后，还包括：所述用户终端n下线。

可选地，LoRa星型组网的时隙分配装置，还包括：

第二更新模块，配置为所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

第三广播模块，配置为所述中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至所述LoRa星型组网中的多个用户终端。

可选地，所述第二更新模块，还配置为：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N-1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中删除第n的时隙与第n个用户终端的映射关系。

依据本发明的又一个方面，还提供了一种LoRa星型组网的时隙分配系统，包括上述所述的装置，还包括与所述装置交互的多个用户终端，所述装置设置于中心点上。

本发明实施例提供的LoRa星型组网包括一个中心点以及多个用户终端，根据本发明实施例的LoRa星型组网的时隙分配方法，在为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息。在本发明实施例中，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且该超帧由两个时间段组成，第一时间段用于中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI。在本发明实施例中，中心点在时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起时隙分配请求时，立即响应该请求。进一步，中心点可以根据SYN握手信号中携带的时隙分配信息为第N+1个用户终端分配可用时隙。随后，中心点与第N+1个用户终端可以在已分配的时隙段内进行数据传输。由此可知，采用本发明实施例提供的LoRa星型组网的时隙分配方法，能够根据SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息实时地为不同的用户终端分配不同的时隙，进而使得多个用户终端能够在已分配的时隙内与中心点建立连接进行数据传输，实现了多用户终端间信道的有效共享，避免了现有技术的信道冲突问题。同时，采用本发明的方法为不同用户终端有效地分配时隙后，多个用户终端有秩序地利用信道，进而使得中心点与用户之间的信道能够发挥最大限度的传输能力，而无需采用不间断地重传数据的方式，极大地提高了传输效率，节约了系统资源。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网的时隙分配方法的示意性流程图；

图2是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网系统的中心点运行时多个节点并行时隙分配的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网系统的中心点启动时多个节点并行时隙分配的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网系统的中心点运行时多个节点并行时隙分配的另一个示意图；

图5是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网的时隙分配装置的第一种示意性框图；

图6是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网的时隙分配装置的第二种示意性框图；

图7是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网的时隙分配装置的第三种示意性框图；

图8是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网的时隙分配装置的第四种示意性框图；以及

图9是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网的时隙分配装置的第五种示意性框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

现有技术中，在面对信道冲突问题时，根据LoRaWan MAC层协议，往往通过ALAHO冲突重传的方式来解决，但是采用该方式在发送一个数据包的时候需要不停地重传数据包来确保数据已经正确地发送出去，以致于在LoRa星型组网中进行数据传输时，不仅操作繁琐、耗时，并且传输效率低，系统资源得不到有效利用，为用户带来不便。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种LoRa星型组网的时隙分配方法。图1是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网的时隙分配方法流程示意图。如图1所示，LoRa星型组网的时隙分配方法至少包括步骤S102至步骤S104：

步骤S102、为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且超帧由两个时间段组成，第一时间段用于中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI；

步骤S104、中心点在时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，中心点响应第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，根据SYN握手信号中携带的时隙分配信息为第N+1个用户终端分配可用时隙。

本发明实施例提供的LoRa星型组网包括一个中心点以及多个用户终端，根据本发明实施例的LoRa星型组网的时隙分配方法，在为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息。在本发明实施例中，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且该超帧由两个时间段组成，第一时间段用于中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI。在本发明实施例中，中心点在时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，立即响应该请求。进一步，中心点可以根据SYN握手信号中携带的时隙分配信息为第N+1个用户终端分配可用时隙。随后，中心点与第N+1个用户终端可以在已分配的时隙段内进行数据传输。由此可知，采用本发明实施例提供的LoRa星型组网的时隙分配方法，能够根据SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息实时地为不同的用户终端分配不同的时隙，进而使得多个用户终端能够在已分配的时隙内与中心点建立连接进行数据传输，实现了多用户终端间信道的有效共享，避免了现有技术的信道冲突问题。同时，采用本发明的方法为不同用户终端有效地分配时隙后，多个用户终端有秩序地利用信道，进而使得中心点与用户之间的信道能够发挥最大限度的传输能力，而无需采用不间断地重传数据的方式，极大地提高了传输效率，节约了系统资源。

LoRa技术是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech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、大容量的系统，进而扩展传感网络。在LoRa星型组网系统中，中心点(Star)和用户终端(UE)之间能够进行应用数据的双向传输。本发明实施例，为了使得应用数据在LoRa星型组网系统中能够高效率传输，采用了时分复用的传输方式，并对该系统中的时隙进行了有效的管理。

具体地，在本发明实施例中，首先执行步骤S102，中心点向LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，SYN握手信号中携带时隙分配信息。在本发明实施例中，任意两个相邻SYN握手信号之间的间隔为一个SF(Supper Frame，超帧)，且本发明的超帧由两个时间段组成，第一时间段用于中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI。

步骤S102执行结束之后，继续执行步骤S104，中心点在时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，中心点立即响应该请求(slot-response)，并根据SYN握手信号中携带的时隙分配信息为第N+1个用户终端分配可用时隙。此外，在本发明实施例中，若中心点在时隙等待间隔SWI内未接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，中心点还可以在时隙等待间隔SWI结束之后继续向LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号。

此外，当第N+1个用户终端希望加入时，其必须等待中心点和已分配时隙的用户终端完成数据通信。因此在执行步骤S104时，本发明实施例还可以首先在第N+1个用户终端接收到SYN握手信号后启动时隙分配请求定时器(slot_timer)，并设定定时时长为2N个时隙。当时隙分配请求定时器超时后进入时隙等待间隔SWI，并在时隙等待间隔SWI内向中心点发起的时隙分配请求，但是希望加入的用户终端在定时器超时后并不立即发出时隙分配请求，而是经过一个随机延时RD之后再发出请求。这个延时时间是动态随机的，在本发明实施例中，为了能够接收完整、准确的时隙分配请求，随机延时RD的时长需小于时隙等待间隔SWI。另外，在一个可选的实施例中，随机延时RD的时长还可以等于时隙等待间隔SWI。

在本发明实施例中，若LoRa星型组网中存在至少两个以上的用户终端需要进行时隙分配，根据本发明的方法，中心点在时隙等待间隔SWI内接收该至少两个以上的用户终端发起的最早到达的时隙分配请求，并将这一时隙分配请求的发起方确定为第N+1个用户终端。在本发明实施例中，至少两个以上用户终端在发出时隙分配请求时均需经过不同的随机延时RD，由于随机延时RD不同，其中一个用户终端的请求必定会先到达中心点，中心点在接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求后，将本次超帧已被占用的信息广播至其他用户终端，令其他用户终端不再继续发起时隙分配请求，需等待下一超帧到来再进行发送，以避免多个用户终端同时向中心点发起时隙分配请求造成信道冲突的问题。

具体地，图2是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网系统的中心点运行时多个节点并行时隙分配的示意图。如图2所示，LoRa星型组网中存在N+1个用户终端U₁、U₂……U_N+1，在本发明实施例中，假设前N个用户终端已被分配时隙，第N+1个用户终端等待分配时隙。此时，LoRa星型组网的中心点，向星型组网中的N+1个用户终端广播SYN握手信号(见图2黑色部分)。在本发明实施例中，SYN握手信号中携带的时隙分配信息可以包括已分配时隙的用户终端个数、时隙与用户终端的分配关系的映射关系表，还可以包括最大时隙个数等。最大时隙个数为一个超帧中的最大时隙的数量，中心点在为用户终端分配时隙时，需考虑该信息，以使得当前已分配时隙的用户终端所占用的时隙个数不超过最大时隙个数。

如图2，用户终端U_N+1接收中心点广播的SYN握手信号后，可以启动时隙分配请求定时器，并设定定时时长为2N个时隙。当时隙分配请求定时器超时后进入时隙等待间隔SWI。在时隙等待间隔SWI内，用户终端U_N+1经随机延时RD向中心点发起时隙分配请求(如图2中第一个u_n+1)，中心点在时隙等待间隔内接收到上述请求信号后，对该请求立即做出响应(如图2中第一个d_n+1)。此外，在一个可选的实施例中，若中心点在时隙等待间隔内未接收到用户终端U_N+1发起的请求信号，则在时隙等待间隔结束之后由中心点继续向LoRa星型组网中的N+1个用户终端广播SYN握手信号。

在图2示例中，上述步骤执行结束之后，中心点在时隙等待间隔内接收到用户终端U_N+1发起的请求信号，并对其立即做出响应。具体地，中心点根据SYN握手信号中携带的时隙分配信息为第N+1个用户终端分配可用时隙。第N+1个用户终端被分配可用时隙后，可以在固定的时隙内与中心点间建立连接进行数据传输。并且，当中心点为第N+1个用户终端分配到可用时隙后，中心点还可以利用已分配的时隙信息更新SYN握手信号，并由中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至LoRa星型组网中的多个用户终端。具体地，可以将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N+1，同时，在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中增设第N+1的时隙与第N+1个用户终端的映射关系。

更多地，在本发明实施例中，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n可以在超帧的第一时间段进行数据传输，包括向中心点发送上行数据以及接收中心点发送的下行数据。在本发明实施例中，n取值为零至N之间的任意整数(不包括零)。具体地，当任一已分配时隙的用户终端n接收SYN握手信号后，可以重置上行数据定时器(slot_up_timer)，并设定定时时长为n-1个时隙。进一步，当上行数据定时器超时，用户终端n可以向中心点发送上行数据进行数据传输，若无上行数据时，可以执行空转。此外，任一已分配时隙的用户终端n接收SYN握手信号后，还可以重置下行数据定时器(slot_down_timer)，并设定定时时长为N+n-1个时隙。当下行数据定时器超时，用户终端n可以接收中心点发送的下行数据，同样，若无下行数据时，可以执行空转以完成数据传输。

本发明实施例在超帧的第一时间段进行数据传输时，可以先由用户终端向中心点发送上行数据，然后再接收中心点向用户终端发送的下行数据；还可以先接收中心点向用户终端发送的下行数据，然后再由用户终端向中心点发送上行数据，本发明实施例对在超帧的第一时间段进行的数据传输并不做具体的传输顺序限定。

在一个可选的实施例中，若在超帧的第一时间段内中心点与用户终端之间不需要进行数据传输，或者仅需传输上行数据/下行数据，此时，用户终端可以在接收到中心点广播的SYN握手信号后，在不需传输数据的相应时隙内执行空转，不进行数据传输。需要说明的是，根据本发明的方法，即使此时间段没有数据传输，仍需在超帧的第一时间段保留中心点为各用户终端已分配的相应时隙。仍以图2为例，在图2中，第二个超帧SF2的第一时间段内，LoRa星型组网中的N+1个用户终端与中心点之间只需传输上行数据，则LoRa星型组网中的N+1个用户终端接收到中心点广播的SYN握手信号后，由N+1个用户终端在各自时隙内向中心点发送上行数据。上行数据传输结束之后，根据本发明的方法，即使不存在需要传输的下行数据，在本发明实施例中，仍可以保留用于传输下行数据所对应的各个时隙(见图2的SF2中灰色部分)，在该时隙结束之后，完成数据传输，进入超帧的第二时间段。

在本发明实施例中，已分配时隙的用户终端数据传输结束之后，还可以由中心点为用户终端进行时隙释放。具体地，中心点向LoRa星型组网中的多个用户终端继续广播SYN握手信号并接收任一已分配时隙的用户终端n发起的时隙释放请求(leave-request)。进一步，由中心点响应该时隙释放请求(leave-response)，并为相应的用户终端n释放时隙。

在本发明实施例中，中心点为用户终端n释放时隙后，用户终端n下线。此时，中心点利用已分配时隙信息再一次更新SYN握手信号。具体地，可以将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N-1，并且在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中删除第n的时隙与第n个用户终端的映射关系。上述步骤执行结束之后，由中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至LoRa星型组网中的多个用户终端。中心点可以根据再次更新后的SYN握手信号中的时隙分配信息继续为待分配时隙的用户终端进行时隙分配。

本发明提供的LoRa星型组网时隙分配方法，除了上述例举的结果外，还可以有不同的应用场景，下面将以几个具体的实施例为本发明的LoRa星型组网时隙分配方法做更详细的阐述。

实施例一

本发明实施例以图3为例，图3是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网系统启动时多个节点并行时隙分配的示意图。如图3所示，LoRa星型组网中同时存在两个用户终端U₁、U₂等待分配时隙，此时，将LoRa星型组网的中心点重新启动，向星型组网中的用户终端U₁和U₂广播SYN握手信号。

具体地，LoRa星型组网初始启动时，中心点重启并向LoRa星型组网中的用户终端U₁、U₂广播SYN握手信号，此时的SYN握手信号可以称为初始SYN握手信号。在本发明实施例中，初始SYN握手信号包括已分配时隙个数0、时隙与用户终端的分配关系的映射关系表为空以及最大时隙个数。

当用户终端U₁、U₂接收到中心点广播的初始SYN握手信号后，用户终端U₁、U₂经不同的随机延时RD将各自的时隙分配请求按时间先后排序，中心点在时隙等待间隔SWI内接收用户终端U₁、U₂发起的最早到达的时隙分配请求。在本发明实施例中，如图3，中心点在时隙等待间隔内接收到用户终端U₁发起的时隙分配请求，即用户终端U₂在发起时隙分配请求之前，用户终端U₁已成功向中心点发起时隙分配请求。在本例中，中心点在接收到用户终端U₁发起的时隙分配请求后，将本次超帧已被占用的信息广播至其他用户终端，当用户终端U₂接收到该超帧被占用的信号后不再继续发起时隙分配请求，等待下一超帧到来时再进行发送。中心点接收到用户终端U₁发起时隙分配请求后，可以为用户终端U₁分配时隙。

具体地，如图3，用户终端U₁在接收中心点广播的SYN握手信号后，经随机延时RD发起时隙分配请求(如图3中第一个u₁)，中心点在时隙等待间隔内接收上述请求信号后，对该请求立即做出响应(如图3中第一个d₁)。进一步，由中心点根据时隙分配信息为用户终端U₁分配时隙。此后，中心点更新时隙信息后再次向用户终端U₁、U₂广播携带更新后时隙分配信息的SYN握手信号。用户终端U₁接收到SYN握手信号后，由于已分配时隙，可以直接进行数据传输。用户终端U₂还未分配到时隙，可以在用户终端U₁的数据传输结束之后，经随机延时RD后向中心点发起时隙分配请求，中心点接收上述时隙分配请求后立即响应该请求，为用户终端U₂分配时隙。

在本例中，当用户终端U₁、U₂均已分配时隙后，再次接收中心点广播的SYN握手信号后，可以直接在各自时隙内进行数据传输，实现了多用户终端间信道的有效共享，避免了现有技术的信道冲突问题。同时，采用本发明的方法为不同用户终端有效地分配时隙后，多个用户终端有秩序地利用信道，进而使得中心点与用户之间的信道能够发挥最大限度的传输能力，而无需采用不间断地重传数据的方式，极大地提高了传输效率，节约了系统资源。

实施例二

本发明实施例以图4为例，图4是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网系统运行时多个节点并行时隙分配的另一个示意图。在上述实施例一中，用户终端U₁、U₂已被分配时隙，此时，LoRa星型组网中还存在两个用户终端U₃、U₄等待加入网络以分配时隙。

具体地，在LoRa星型组网中，中心点向LoRa星型组网中的用户终端U₁、U₂、U₃、U₄广播SYN握手信号。当用户终端U₁、U₂接收到中心点广播的SYN握手信号后，因为其已被成功分配时隙，可以在相应时隙内与中心点建立连接，直接进行数据传输，若无数据，可以执行空转。当用户终端U₃、U₄接收到中心点广播的SYN握手信号后，用户终端U₃、U₄经不同的随机延时RD将各自的时隙分配请求按时间先后排序，中心点在时隙等待间隔SWI内接收用户终端U₃、U₄发起的最早到达的时隙分配请求。在本发明实施例中，如图4，中心点在时隙等待间隔内接收到用户终端U₃发起的时隙分配请求，即用户终端U₄在发起时隙分配请求之前，用户终端U₃已成功向中心点发起时隙分配请求。在本例中，中心点在接收到用户终端U₃发起的时隙分配请求后，将本次超帧已被占用的信息广播至其他用户终端，用户终端U₄接收到该超帧已被占用的信号后不再继续发起时隙分配请求，而是等待下一超帧，当下一超帧到来再向中心点发送时隙分配请求。此时，中心点可以根据SYN握手信号中的时隙分配信息为用户终端U₃分配时隙。

如图4，用户终端U₃在接收中心点广播的SYN握手信号后，在用户终端U₁、U₂与中心点之间的数据传输结束之后，进入时隙等待间隔SWI。在该时隙等待间隔SWI内，用户终端U₃经随机延时RD发起时隙分配请求(如图4中第一个u₃)，中心点经时隙等待间隔接收上述请求信号后，对该请求立即做出响应(如图4中第一个d₃)。进一步，由中心点根据时隙分配信息为用户终端U₃分配时隙。此后，中心点更新时隙信息后再次向用户终端U₁、U₂、U₃、U₄广播携带更新后时隙分配信息的SYN握手信号。用户终端U₁、U₂、U₃接收到SYN握手信号后，由于已分配时隙，可以直接进行数据传输。用户终端U₄还未分配到时隙，可以在用户终端U₁、U₂、U₃的数据传输结束之后，经随机延时RD向中心点发起时隙分配请求(如图4中第一个u₄)，中心点接收上述时隙分配请求后立即响应该请求(如图4中第一个d₄)，继续按上述步骤为用户终端U₄分配时隙。

在本例中，当用户终端U₁、U₂、U₃、U₄均已分配时隙后，再次接收中心点广播的SYN握手信号后，可以直接在各自时隙内进行数据传输。

实施例三

在上述实施例一、二中，用户终端U₁、U₂、U₃、U₄已被分配时隙，在本发明实施例中，LoRa星型组网中用户终端U₃与中心点间的数据传输结束，此时，用户终端U₃向中心点请求释放时隙，以为其他待分配时隙的用户终端提供时隙传输数据。

具体地，在LoRa星型组网中，中心点向LoRa星型组网中的用户终端U₁、U₂、U₃、U₄广播SYN握手信号。当用户终端U₃接收到中心点广播的SYN握手信号后，向中心点发起时隙释放请求。进一步，中心点接收用户终端U₃发起的时隙释放请求并立即响应该请求，为用户终端U₃释放时隙。

中心点为用户终端U₃释放时隙后，用户终端U₃下线。此时，中心点利用已分配时隙信息再一次更新SYN握手信号，具体地，可以将已分配时隙的用户终端个数从4更新为3，并且在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中删除第3个用户终端U₃与其相应时隙的映射关系。上述步骤执行结束之后，由中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至LoRa星型组网中的多个用户终端，以等待其他用户终端加入网络。中心点可以根据再次更新后的SYN握手信号中的时隙分配信息继续为待分配时隙的用户终端进行时隙分配，更多地，在本发明实施例中，中心点还可以继续为其他数据传输结束的用户终端释放时隙。

上述实施例中所提供的结果仅仅为例举，本发明实施例提供的LoRa星型组网的时隙分配方法还可以应用到更多不同的场景，上述实施例对其并未做限定。

因此，采用本发明实施例提供的LoRa星型组网的时隙分配方法，能够根据SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息实时地为不同的用户终端分配不同的时隙，进而使得多个用户终端能够在已分配的时隙内与中心点建立连接进行数据传输，实现了多用户终端间信道的有效共享，避免了现有技术的信道冲突问题。同时，采用本发明的方法为不同用户终端有效地分配时隙后，多个用户终端有秩序地利用信道，进而使得中心点与用户之间的信道能够发挥最大限度的传输能力，而无需采用不间断地重传数据的方式，极大地提高了传输效率，节约了系统资源。此外，中心点还可以为用户终端及时释放时隙，对时隙进行有效地管理，优化系统资源。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种LoRa星型组网的时隙分配装置。图5是根据本发明一个实施例的LoRa星型组网的时隙分配装置的第一种示意性框图。如图5所示，LoRa星型组网的时隙分配装置至少包括：

第一广播模块510，配置为为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且超帧由两个时间段组成，第一时间段用于中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI；

第一接收响应模块520，与第一广播模块510耦合，配置为中心点在时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，中心点响应第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，根据SYN握手信号中携带的时隙分配信息为第N+1个用户终端分配可用时隙。

在一个优选的实施例中，如图6所示，LoRa星型组网的时隙分配装置，还包括：

第二广播模块530，与第一接收响应模块520耦合，配置为若中心点在时隙等待间隔SWI内未接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，中心点继续向LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号。

在一个优选的实施例中，第一接收响应模块520，还配置为：

中心点在时隙分配请求定时器超时后进入时隙等待间隔SWI，并在时隙等待间隔SWI内接收第N+1个用户终端经随机延时RD发起的时隙分配请求，时隙分配请求定时器由第N+1个用户终端接收SYN握手信号后启动，并设定定时时长为2N个时隙。

在一个优选的实施例中，第一接收响应模块520，还配置为：

当同时有至少两个以上的用户终端需要进行时隙分配时，中心点在时隙等待间隔SWI内接收至少两个以上的用户终端发起的最早到达的时隙分配请求，将这一时隙分配请求的发起方确定为第N+1个用户终端，其中，至少两个以上用户终端经不同的随机延时RD将各自的时隙分配请求按时间先后排序；以及

中心点将本次超帧已被占用的信息广播至其他用户终端，令其他用户终端不再继续发起时隙分配请求，等待下一超帧。

在一个优选的实施例中，时隙等待间隔大于随机延时的时长。

在一个优选的实施例中，如图7所示，LoRa星型组网的时隙分配装置，还包括：

第一更新模块540，与第一接收响应模块520耦合，配置为中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

第二广播模块530，与第一更新模块540耦合，还配置为中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至LoRa星型组网中的多个用户终端。

在一个优选的实施例中，SYN握手信号中携带的时隙分配信息包括：

已分配时隙的用户终端个数；

时隙与用户终端的分配关系的映射关系表；

最大时隙个数。

在一个优选的实施例中，第一更新模块540，还配置为：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N+1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中增设第N+1的时隙与第N+1个用户终端的映射关系。

在一个优选的实施例中，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式进行数据上传：

任一已分配时隙的用户终端n接收SYN握手信号后，重置上行数据定时器，并设定定时时长为n-1个时隙，0<n≤N；

当上行数据定时器超时，用户终端n向中心点发送上行数据；

若无上行数据，执行空转。

在一个优选的实施例中，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式接收下行数据：

任一已分配时隙的用户终端n接收SYN握手信号后，重置下行数据定时器，并设定定时时长为N+n-1个时隙，0<n≤N；

当下行数据定时器超时，用户终端n接收中心点发送的下行数据；

若无下行数据，执行空转。

在一个优选的实施例中，第一广播模块510，还配置为N为0时，LoRa星型组网初始启动，中心点重启并向LoRa星型组网中的多个用户终端广播初始SYN握手信号，其中，初始SYN握手信号包括已分配时隙的用户终端个数0；时隙与用户终端的分配关系的映射关系表为空；最大时隙个数。

在一个优选的实施例中，如图8所示，LoRa星型组网的时隙分配装置，还包括：

第二接收响应模块550，与第二广播模块530耦合，配置为中心点向LoRa星型组网中的多个用户终端继续广播SYN握手信号并接收任一已分配时隙的用户终端n发起的时隙释放请求；

中心点响应时隙释放请求，并为用户终端n释放时隙。

在一个优选的实施例中，中心点为用户终端n释放时隙后，还包括：用户终端

在一个优选的实施例中，如图9所示，LoRa星型组网的时隙分配装置，还包括：

第二更新模块560，与第二接收响应模块550耦合，配置为中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

第三广播模块570，与第二更新模块560耦合，配置为中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至LoRa星型组网中的多个用户终端。

在一个优选的实施例中，第二更新模块560，还配置为：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N-1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中删除第n的时隙与第n个用户终端的映射关系。

采用本发明的LoRa星型组网的时隙分配方法、装置及系统，可以达到如下有益效果：

本发明的LoRa星型组网的时隙分配方法、装置及系统，能够根据SYN握手信号中携带LoRa星型组网的时隙分配信息实时地为不同的用户终端分配不同的时隙，进而使得多个用户终端能够在已分配的时隙内与中心点建立连接进行数据传输，实现了多用户终端间信道的有效共享，避免了现有技术的信道冲突问题。同时，采用本发明的方法为不同用户终端有效地分配时隙后，多个用户终端有秩序地利用信道，进而使得中心点与用户之间的信道能够发挥最大限度的传输能力，而无需采用不间断地重传数据的方式，极大地提高了传输效率，节约了系统资源。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的相应设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (31)

1.一种LoRa星型组网的时隙分配方法，其特征在于，LoRa星型组网包括一个中心点以及多个用户终端，包括：

为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，所述SYN握手信号中携带所述LoRa星型组网的时隙分配信息，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且所述超帧由两个时间段组成，第一时间段用于所述中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI；

所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，所述中心点响应所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，根据所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息为所述第N+1个用户终端分配可用时隙。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内未接收到所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，所述中心点继续向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播所述SYN握手信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心点在时隙等待间隔SWI内接收所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，包括：

所述中心点在时隙分配请求定时器超时后进入时隙等待间隔SWI，并在所述时隙等待间隔SWI内接收所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，所述时隙分配请求定时器由所述第N+1个用户终端接收所述SYN握手信号后启动，并设定定时时长为2N个时隙。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内接收所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，还包括：

当同时有至少两个以上的用户终端需要进行时隙分配时，所述中心点在时隙等待间隔SWI内接收所述至少两个以上的用户终端发起的最早到达的时隙分配请求，将这一时隙分配请求的发起方确定为所述第N+1个用户终端，其中，所述至少两个以上用户终端经不同的随机延时RD将各自的时隙分配请求按时间先后排序；以及

所述中心点将本次超帧已被占用的信息广播至其他用户终端，令其他用户终端不再继续发起时隙分配请求，等待下一超帧。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述时隙等待间隔大于所述随机延时的时长。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心点根据所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息为所述第N+1个用户终端分配可用时隙后，还包括：

所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

所述中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至所述LoRa星型组网中的多个用户终端。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息包括：

已分配时隙的用户终端个数；

时隙与用户终端的分配关系的映射关系表；

最大时隙个数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号，包括：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N+1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中增设第N+1的时隙与第N+1个用户终端的映射关系。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式进行数据上传/接收下行数据：

所述任一已分配时隙的用户终端n接收所述SYN握手信号后，重置上行/下行数据定时器，并设定定时时长为n-1个时隙，0<n≤N；

当所述上行/下行数据定时器超时，所述用户终端n向所述中心点发送上行数据/接收所述中心点发送的下行数据；

若无所述上行/下行数据，执行空转。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式接收下行数据/进行数据上传：

所述任一已分配时隙的用户终端n接收所述SYN握手信号后，重置下行/上行数据定时器，并设定定时时长为N+n-1个时隙，0<n≤N；

当所述下行/上行数据定时器超时，所述用户终端n接收所述中心点发送的下行数据/向所述中心点发送上行数据；

若无所述下行/上行数据，执行空转。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，N为0时，所述LoRa星型组网初始启动，所述中心点重启并向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播初始SYN握手信号，其中，所述初始SYN握手信号包括已分配时隙的用户终端个数0；时隙与用户终端的分配关系的映射关系表为空；最大时隙个数。

12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述任一已分配时隙的用户终端n数据传输结束之后，还包括：

所述中心点向所述LoRa星型组网中的多个用户终端继续广播SYN握手信号并接收所述任一已分配时隙的用户终端n发起的时隙释放请求；

所述中心点响应所述时隙释放请求，并为所述用户终端n释放时隙。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述中心点为所述用户终端n释放时隙后，还包括：所述用户终端n下线。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述用户终端n下线后，还包括：

所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

所述中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至所述LoRa星型组网中的多个用户终端。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号，包括：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N-1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中删除第n的时隙与第n个用户终端的映射关系。

16.一种LoRa星型组网的时隙分配装置，其特征在于，LoRa星型组网包括一个中心点以及多个用户终端，包括：

第一广播模块，配置为为第N个用户终端已分配时隙后，中心点向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播SYN握手信号，所述SYN握手信号中携带所述LoRa星型组网的时隙分配信息，任意两个相邻的SYN握手信号间隔一个超帧，且所述超帧由两个时间段组成，第一时间段用于所述中心点与已分配时隙的用户终端进行数据传输，第二时间段为时隙等待间隔SWI；

第一接收响应模块，配置为所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内接收到第N+1个用户终端发起的时隙分配请求时，所述中心点响应所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，根据所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息为所述第N+1个用户终端分配可用时隙。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括：

第二广播模块，配置为若所述中心点在所述时隙等待间隔SWI内未接收到所述第N+1个用户终端发起的时隙分配请求，所述中心点继续向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播所述SYN握手信号。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一接收响应模块，还配置为：

所述中心点在时隙分配请求定时器超时后进入时隙等待间隔SWI，并在所述时隙等待间隔SWI内接收所述第N+1个用户终端经随机延时RD发起的时隙分配请求，所述时隙分配请求定时器由所述第N+1个用户终端接收所述SYN握手信号后启动，并设定定时时长为2N个时隙。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一接收响应模块，还配置为：

当同时有至少两个以上的用户终端需要进行时隙分配时，所述中心点在时隙等待间隔SWI内接收所述至少两个以上的用户终端发起的最早到达的时隙分配请求，将这一时隙分配请求的发起方确定为所述第N+1个用户终端，其中，所述至少两个以上用户终端经不同的随机延时RD将各自的时隙分配请求按时间先后排序；以及

所述中心点将本次超帧已被占用的信息广播至其他用户终端，令其他用户终端不再继续发起时隙分配请求，等待下一超帧。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述时隙等待间隔大于所述随机延时的时长。

21.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括：

第一更新模块，配置为所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

所述第二广播模块，还配置为所述中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至所述LoRa星型组网中的多个用户终端。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述SYN握手信号中携带的时隙分配信息包括：

已分配时隙的用户终端个数；

时隙与用户终端的分配关系的映射关系表；

最大时隙个数。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一更新模块，还配置为：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N+1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中增设第N+1的时隙与第N+1个用户终端的映射关系。

24.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式进行数据上传/接收下行数据：

所述任一已分配时隙的用户终端n接收所述SYN握手信号后，重置上行/下行数据定时器，并设定定时时长为n-1个时隙，0<n≤N；

当所述上行/下行数据定时器超时，所述用户终端n向所述中心点发送上行数据/接收所述中心点发送的下行数据；

若无所述上行/下行数据，执行空转。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，为第N个用户终端已分配时隙后，任一已分配时隙的用户终端n在超帧的第一时间段按照如下方式接收下行数据/进行数据上传：

所述任一已分配时隙的用户终端n接收所述SYN握手信号后，重置下行/上行数据定时器，并设定定时时长为N+n-1个时隙，0<n≤N；

当所述下行/上行数据定时器超时，所述用户终端n接收所述中心点发送的下行数据/向所述中心点发送上行数据；

若无所述下行/上行数据，执行空转。

26.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一广播模块，还配置为N为0时，所述LoRa星型组网初始启动，所述中心点重启并向所述LoRa星型组网中的多个用户终端广播初始SYN握手信号，其中，所述初始SYN握手信号包括已分配时隙的用户终端个数0；时隙与用户终端的分配关系的映射关系表为空；最大时隙个数。

27.根据权利要求24或25所述的装置，其特征在于，还包括：

第二接收响应模块，配置为所述中心点向所述LoRa星型组网中的多个用户终端继续广播SYN握手信号并接收所述任一已分配时隙的用户终端n发起的时隙释放请求；

所述中心点响应所述时隙释放请求，并为所述用户终端n释放时隙。

28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述中心点为所述用户终端n释放时隙后，还包括：所述用户终端n下线。

29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，还包括：

第二更新模块，配置为所述中心点利用已分配时隙信息更新SYN握手信号；

第三广播模块，配置为所述中心点将更新后的SYN握手信号继续广播至所述LoRa星型组网中的多个用户终端。

30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述第二更新模块，还配置为：

将已分配时隙的用户终端个数从N更新为N-1；

在时隙与用户终端的分配关系的映射关系表中删除第n的时隙与第n个用户终端的映射关系。

31.一种LoRa星型组网的时隙分配系统，其特征在于，包括权利要求16-30任一项所述的装置，还包括与所述装置交互的多个用户终端，所述装置设置于中心点上。