CN107749770A - 无线通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了无线通信方法。所述多个端点中的至少一个发出上行链路消息并且向所述多个基站中的至少一个发送所述帧，所述上行链路消息被根据啁啾扩频格式调制并且包括一系列频率啁啾；在接收所述上行链路消息时，从所述多个基站中的所述至少一个向所述多个端点中的至少一个发送响应消息，所述响应消息包括未由上行链路消息中的协议使用的啁啾的序列。本发明的控制机制还能够处理冗余的基站：在没有协调的情况下若干基站可以进入控制回路。控制机制是可靠的并且允许在网络参数中的可靠性对播出时间的交换。

Description

无线通信方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别的，涉及一种无线通信方法。

背景技术

在多种系统中使用数字无线数据传输，所述系统在数据速率、传输范围和功率消耗方面呈现极大的可变性。

在本领域中还已知使用数字合成啁啾符号作为调制的通信系统和合适的基于FFT的接收机。除其他之外，欧洲专利申请EP2763321描述了一个这样的调制方法，其中信号的相位基本上邻接，并且以这样的方式将啁啾嵌入到数据帧中以便允许在发射机和接收机节点之间的同步以及确定它们之间的传播范围。该调制方案被用在Semtech公司的远程LoRaTMRF技术中，并且其将在该文档的下文中被简称为‘LoRa’。

在本领域中存在对于将长传输范围与低功率消耗搭配的并且可以利用简单的接收机和发射机实现的数字传输方案的需要。

现有技术一般采用的方案是和一个节点通信的时候，将需要获取的信息全部获取完，再与下一个节点进行通信。由于不能确定与每个节点通信的最大时间会是多久，造成实时性的问题。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种能无线通信方法。

本发明的技术方案如下：所述无线通信方法，包括：

切换步骤，按照所述终端的朝向，对所述正面摄像头与所述背面摄像头进行切换；以及由所述多个端点中的至少一个发出上行链路消息并且向所述多个基站中的至少一个发送所述帧，所述上行链路消息被根据啁啾扩频格式调制并且包括一系列频率啁啾；在接收所述上行链路消息时，从所述多个基站中的所述至少一个向所述多个端点中的至少一个发送响应消息，所述响应消息包括未由上行链路消息中的协议使用的啁啾的序列。

优选的，在所述可视光通信步骤中，在所述终端的朝向相对于地面大致垂直的情况下，利用在所述切换步骤中切换的所述背面摄像头，与位于使用者的前方且发出可视光的第一设备进行可视光通信，从而获得设置有所述第一设备的商品架的商品信息，并且，将获得的所述商品信息显示在所述终端的显示部，在所述可视光通信步骤中，在所述终端的朝向相对于地面大致水平的情况下，利用在所述切换步骤中切换的所述正面摄像头，与位于所述使用者的上方且发出可视光的第二设备进行可视光通信，从而获得设置有所述第二设备的位置信息，并且，将获得的所述位置信息作为所述使用者的当前位置，与所述使用者存在的区域的地图信息一起显示在所述终端的显示部。

优选的，其中上行链路消息的频率啁啾具有占优势的向上或向下方向，并且响应消息的啁啾具有与在上行链路消息中的频率啁啾的占优势的方向相反的方向。

优选的，其中端节点在上行链路消息发出之后等待响应消息并且将响应消息解释为上行链路消息的接收的确认。

优选的，其中调制响应消息的所述频率啁啾并且响应消息的所述频率啁啾传达使得端节点适配它的通信参数的指令。

由本发明提出的控制机制适合于对调制的啁啾扩频循环移位。控制从基站去往端点，并且展示出比传统消息的占空比更低的占空比。进一步地，本发明的控制机制还能够处理冗余的基站：在没有协调的情况下若干基站可以进入控制回路。控制机制是可靠的并且允许在网络参数中的可靠性对播出时间的交换。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明作进一步说明。

本发明的技术方案如下：所述无线通信方法，包括：

切换步骤，按照所述终端的朝向，对所述正面摄像头与所述背面摄像头进行切换；以及由所述多个端点中的至少一个发出上行链路消息并且向所述多个基站中的至少一个发送所述帧，所述上行链路消息被根据啁啾扩频格式调制并且包括一系列频率啁啾；在接收所述上行链路消息时，从所述多个基站中的所述至少一个向所述多个端点中的至少一个发送响应消息，所述响应消息包括未由上行链路消息中的协议使用的啁啾的序列。

优选的，在所述可视光通信步骤中，在所述终端的朝向相对于地面大致垂直的情况下，利用在所述切换步骤中切换的所述背面摄像头，与位于使用者的前方且发出可视光的第一设备进行可视光通信，从而获得设置有所述第一设备的商品架的商品信息，并且，将获得的所述商品信息显示在所述终端的显示部，在所述可视光通信步骤中，在所述终端的朝向相对于地面大致水平的情况下，利用在所述切换步骤中切换的所述正面摄像头，与位于所述使用者的上方且发出可视光的第二设备进行可视光通信，从而获得设置有所述第二设备的位置信息，并且，将获得的所述位置信息作为所述使用者的当前位置，与所述使用者存在的区域的地图信息一起显示在所述终端的显示部。

优选的，其中上行链路消息的频率啁啾具有占优势的向上或向下方向，并且响应消息的啁啾具有与在上行链路消息中的频率啁啾的占优势的方向相反的方向。

优选的，其中端节点在上行链路消息发出之后等待响应消息并且将响应消息解释为上行链路消息的接收的确认。

优选的，其中调制响应消息的所述频率啁啾并且响应消息的所述频率啁啾传达使得端节点适配它的通信参数的指令。

针对LoRa调制方案的详细描述，将读者引导到欧洲专利申请EP2449690和EP2763321(通过引用并入本文)。出于简洁，本说明书将简单回顾要点。

LoRa调制基于一连串频率啁啾，其频率沿着预先确定的时间间隔从初始瞬时频率值改变到最终瞬时频率。为了简化描述，将假设所有的啁啾具有相同的持续时间，尽管这对于本发明而言不是绝对的要求。

啁啾可以由它们的瞬时频率的时间分布(profile)或者还由将信号的相位定义为时间的函数的函数来描述。重要地，LoRa设备可以生成和识别具有多个不同分布的啁啾，每个对应于在预先确定的调制字母表中的符号。重要地，啁啾可以是具有具体和预定义的频率分布的基础啁啾(在下面也被称为未调制啁啾)，或者通过循环地时移基础频率分布从基础啁啾获得的可能的调制啁啾的集合中的一个。

在通常的实现中，基础啁啾的频率从初始值线性地增加到最终值(在基带表示中)，其中BW代表带宽扩展的量，但是下降的啁啾或其他啁啾分布也是可能的。啁啾的相位优选地由连续函数描述，其在啁啾的开始处和末尾处具有相同的值：使得信号的相位连续跨越符号边界。该符号间相位连续性使能有利和简练的FFT解调算法。如上提及的那样，间隔与啁啾周期T一起限定LoRa传输的扩展因子，使得该系统能够以不同的扩展因子操作。重要的是注意到LoRa信号的解调需要扩展因子的知识，并且因此该参数优选地由协议预先确定、被传输到接收机节点，或者算法上可预测，以便避免长搜索。施加BW的共同值使得扩展因子由T单独意思明确地确定是可能并且确实优选的。

如本文以下描述的那样，本发明的实施例提供用于控制低吞吐量网络的机制和系统。

如上文讨论的那样，用于控制低吞吐量网络的某些初始技术方案使用仅传输端点。虽然这是简单的控制机制，但是它导致来自端点的功率的浪费和网络容量的浪费。其他技术方案使用标准的分组来确认某些传输。归于该技术方案的不利是占空比限制。该限制可以是1％。假设简单随机接入，上行链路网络负载可以是5至20％。利用“对话前监听”，允许载波感测介质访问CSMA，这甚至可以增长50％。并且由于上行链路帧非常短，所以当使用正常分组时，可以利用其他控制信息确认或者响应上行链路帧的非常有限的部分(降到2％)。

如将随后详细讨论的那样，利用本发明的方法和装置可以实现基于LoRa无线技术的对无线网络的改进。该技术使用啁啾扩频。针对数据传输，调制啁啾符号。测距和/或定位是网络的附加(add-on)。存在对应于不同的数据速率的若干可能的扩展因子。

可以以两个相反方向来合成啁啾，即具有增加频率的上啁啾和具有减少频率的下啁啾)。在基带表示中，下啁啾是上啁啾的复共轭。针对每个扩展因子，可以使用两个通信信道。一个主要使用具有增加频率的啁啾(上啁啾)，另一个主要使用具有减少频率的啁啾(下啁啾)。出于同步目的，上啁啾(分别地下啁啾)制成的帧可以包含非常有限数量的相反极性的啁啾。在典型实现中，在包括至少30个符号的分组之中，上啁啾帧仅包括前导中的两个完全相同的未调制的下啁啾。

由本发明提出的控制机制适合于对调制的啁啾扩频循环移位。控制从基站去往端点，并且展示出比传统消息的占空比更低的占空比。进一步地，本发明的控制机制还能够处理冗余的基站：在没有协调的情况下若干基站可以进入控制回路。控制机制是可靠的并且允许在网络参数中的可靠性对播出时间的交换。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种无线通信方法，其特征在于，包括：

切换步骤，按照所述终端的朝向，对所述正面摄像头与所述背面摄像头进行切换；

以及由所述多个端点中的至少一个发出上行链路消息并且向所述多个基站中的至少一个发送所述帧，所述上行链路消息被根据啁啾扩频格式调制并且包括一系列频率啁啾；

在接收所述上行链路消息时，从所述多个基站中的所述至少一个向所述多个端点中的至少一个发送响应消息，所述响应消息包括未由上行链路消息中的协议使用的啁啾的序列。

2.如权利要求1所述的无线通信方法，

在所述可视光通信步骤中，在所述终端的朝向相对于地面大致垂直的情况下，利用在所述切换步骤中切换的所述背面摄像头，与位于使用者的前方且发出可视光的第一设备进行可视光通信，从而获得设置有所述第一设备的商品架的商品信息，并且，将获得的所述商品信息显示在所述终端的显示部，在所述可视光通信步骤中，在所述终端的朝向相对于地面大致水平的情况下，利用在所述切换步骤中切换的所述正面摄像头，与位于所述使用者的上方且发出可视光的第二设备进行可视光通信，从而获得设置有所述第二设备的位置信息，并且，将获得的所述位置信息作为所述使用者的当前位置，与所述使用者存在的区域的地图信息一起显示在所述终端的显示部。

3.如权利要求1所述的方法，其中上行链路消息的频率啁啾具有占优势的向上或向下方向，并且响应消息的啁啾具有与在上行链路消息中的频率啁啾的占优势的方向相反的方向。

4.如权利要求1所述的方法，其中端节点在上行链路消息发出之后等待响应消息并且将响应消息解释为上行链路消息的接收的确认。

5.如权利要求1所述的方法，其中调制响应消息的所述频率啁啾并且响应消息的所述频率啁啾传达使得端节点适配它的通信参数的指令。