CN110557184A - 一种基于中继设备的通信、终端与基站的通信方法和装置 - Google Patents

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CN110557184A CN201810551271.4A CN201810551271A CN110557184A CN 110557184 A CN110557184 A CN 110557184A CN 201810551271 A CN201810551271 A CN 201810551271A CN 110557184 A CN110557184 A CN 110557184A
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Abstract

本申请实施例提供了一种基于中继设备的通信、终端与基站的通信方法和装置，所述基于中继设备的通信方法包括：中继设备接收终端发送的第一上行数据帧；第一上行数据帧包括第一模式标识，以及终端标识，第一模式标识用于使得基站认为所述终端运行在第一模式下；所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；所述中继设备向所述基站发送所述第一上行数据帧；所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。在本申请实施例中，第一上行数据帧中包括有第一模式标识，因此基站会在约定的时间窗口发送第一下行数据帧，降低了发送第一下行数据帧的不可预测性。

Description

一种基于中继设备的通信、终端与基站的通信方法和装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于中继设备的通信方法、一种终端与基站的通信方法、一种基于中继设备的通信装置和一种终端与基站的通信装置。
背景技术
物联网技术是继计算机和互联网之后的第三次信息技术革命，具有实时性和交互性等优点，已经被广泛应用于城市管理、数字家庭、定位导航、物流管理、安保系统等多个领域。其中，LoRa是物联网中一种基于扩频技术的超远距离传输方案，具有传输距离远、低功耗、多节点和低成本等特性。
现有的数据传输方法中，LoRa网络中通常包括终端(End-Device)、基站(Gateway)和服务器。
LoRa终端的工作模式包括：Class A模式、Class B模式和Class C模式。在Class C模式下，由于终端处于持续接收状态，不会进入省电模式，基站可在任意时间对终端下发数据。
一般情况下，终端的上行信号直接被基站所接收，基站的下行信号也会直接被终端所接收。但是在有些情况下，基站和终端的信号由于衰减或者距离的问题而无法相互到达对方。例如，终端被安装在地下，信号强度会衰减，使得基站和模式终端之间无法通信。
通过在基站和终端之间设置中继设备可以有效地解决基站和终端之间信号由于衰减或者距离原因而无法互相到达对方的问题。然而，在Class C模式下，由于第二接收时间窗口(RX2Window)下，下行数据到达的不可预测性，导致了中继设备可能在Class C终端数据传输时间窗口内与其他终端的中继业务或者自身的数据业务发生冲撞。另外，也导致中继设备必须长期打开接收窗口准备接收Class C的下行数据帧，阻碍了中继设备对终端的上行数据帧的接收，从而降低网络传输效率。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请实施例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一种基于中继设备的通信方法、一种终端与基站的通信方法、相应的一种基于中继设备的通信装置和一种终端与基站的通信装置。
为了解决上述问题，本申请实施例公开了一种基于中继设备的通信方法，包括：
中继设备接收终端发送的第一上行数据帧；所述第一上行数据帧包括第一模式标识，以及终端标识，所述终端运行在第二模式下，所述第一模式标识用于使得基站认为所述终端运行在第一模式下；
所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
所述中继设备向所述基站发送所述第一上行数据帧；
所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
优选的，还包括：
所述中继设备通过带外方式获取所述第一信息集合。
优选的，所述第一上行数据帧还包括第一周期信息；所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
优选的，所述第一周期信息设置在所述第一上行数据帧的第一字段。
优选的，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
本申请实施例还公开了一种终端与基站的通信方法，包括：
终端从预置的至少一个周期信息集合中确定第一周期信息集合，并且根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息，所述终端运行在第二模式下；
所述终端在中继模式下向中继设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括所述第一周期信息、第一模式标识，以及终端标识，所述第一周期信息用于使得所述中继设备根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧，所述终端标识用于使得所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
所述终端接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
优选的，还包括：
所述终端从普通模式切换到所述中继模式。
优选的，所述终端接收所述中继设备发送的第一下行数据帧的步骤包括：
所述终端以第二模式接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
本申请实施例还公开了一种基于中继设备的通信方法，包括：
中继设备接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括终端标识，所述终端运行在第二模式下；
所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
所述中继设备向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
优选的，所述第一上行数据帧包括第一模式标识。
优选的，所述第二上行数据帧还包括校验码，所述的方法还包括：
所述中继设备通过带外方式获取终端的网络密钥；
所述中继设备根据所述网络密钥，生成所述校验码。
优选的，还包括：
所述中继设备通过带外方式获取所述第一信息集合。
优选的，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
优选的，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
优选的，还包括：
所述中继设备从预置的至少一个周期信息集合中，确定第一周期信息集合；
所述中继设备根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息。
本申请实施例还公开了一种基于中继设备的通信方法，包括：
中继设备接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第二模式标识，所述终端运行在第二模式下；
所述中继设备向基站发送第二上行数据帧，所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
优选的，所述第二上行数据帧包括校验码，所述的方法还包括：
所述中继设备通过带外方式获取终端的网络密钥；
所述中继设备根据所述网络密钥，生成所述校验码。
优选的，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
优选的，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
本申请实施例还公开了一种基于中继设备的通信装置，包括：
位于中继设备的第一上行数据帧接收模块，用于接收终端发送的第一上行数据帧；所述第一上行数据帧包括第一模式标识，以及终端标识，所述终端运行在第二模式下，所述第一模式标识用于使得基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第一模式记录模块，用于根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述中继设备的第一上行数据帧发送模块，用于向所述基站发送所述第一上行数据帧；
位于所述中继设备的第一下行数据帧接收模块，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第一下行数据帧发送模块，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
优选的，还包括：
位于所述中继设备的第一信息集合获取模块，用于通过带外方式获取所述第一信息集合。
优选的，所述第一上行数据帧还包括第一周期信息；所述第一下行数据帧接收模块包括：
第一下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
优选的，所述第一周期信息设置在所述第一上行数据帧的第一字段。
优选的，所述第一下行数据帧发送模块包括：
第一下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
本申请实施例还公开了一种终端与基站的通信装置，包括：
位于终端的周期信息获取模块，用于从预置的至少一个周期信息集合中确定第一周期信息集合，并且根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息，所述终端运行在第二模式下；
位于所述终端的第一上行数据帧发送模块，用于在中继模式下向中继设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括所述第一周期信息、第一模式标识，以及终端标识，所述第一周期信息用于使得所述中继设备根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧，所述终端标识用于使得所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述终端的第一下行数据帧接收模块，用于接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
优选的，还包括：
位于所述终端的模式切换模块，用于从普通模式切换到所述中继模式。
优选的，所述第一下行数据帧接收模块包括：
第一下行数据帧接收子模块，以第二模式接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
本申请实施例还公开了一种基于中继设备的通信装置，包括：
位于中继设备的第二上行数据帧接收模块，用于接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括终端标识，所述终端运行在第二模式下；
位于所述中继设备的第二模式记录模块，用于根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述中继设备的第二上行数据帧发送模块，用于向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第二下行数据帧接收模块，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第二下行数据帧发送模块，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
优选的，所述第一上行数据帧包括第一模式标识。
优选的，所述第二上行数据帧还包括校验码，所述的装置还包括：
位于所述中继设备的第一密钥获取模块，用于通过带外方式获取终端的网络密钥；
位于所述中继设备的第一校验码生成模块，用于根据所述网络密钥，生成所述校验码。
优选的，还包括：
位于所述中继设备的第二信息集合获取模块，用于通过带外方式获取所述第一信息集合。
优选的，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述第二下行数据帧接收模块包括：
第二下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
优选的，所述第二下行数据帧发送模块包括：
第二下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
优选的，还包括：
位于所述中继设备的周期信息集合确定模块，用于从预置的至少一个周期信息集合中，确定第一周期信息集合；
位于所述中继设备的周期信息确定模块，用于根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息。
本申请实施例还公开了一种基于中继设备的通信装置，包括：
位于中继设备的第三上行数据帧接收模块，用于接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第二模式标识，所述终端运行在第二模式下；
位于所述中继设备的第三上行数据帧发送模块，用于向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第三下行数据帧接收模块，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第三下行数据帧发送模块，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
优选的，所述第二上行数据帧包括校验码，所述的装置还包括：
位于所述中继设备的第二密钥获取模块，用于通过带外方式获取终端的网络密钥；
位于所述中继设备的第二校验码生成模块，用于根据所述网络密钥，生成所述校验码。
优选的，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述第三下行数据帧接收模块包括：
第三下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
优选的，所述第三下行数据帧发送模块包括：
第三下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
本申请实施例还公开了一种装置，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行如上所述的一个或多个的方法。
本申请实施例还公开了一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的一个或多个的方法。
本申请实施例包括以下优点：
在本申请实施例中，运行在第二模式的终端可以通过运行在第一模式的中继设备与基站通信。在中继设备发送给基站的第一上行数据帧中包括有第一模式标识，因此基站会在约定的时间窗口发送第一下行数据帧，降低了发送第一下行数据帧的不可预测性，使得中继设备不需要长期打开接收窗口准备接收Class C的下行帧，使得中继设备能够更有效地进行终端上行数据帧的接收，提高了收发效率。
附图说明
图1是本申请的一种基于中继设备的通信方法实施例一的步骤流程图；
图2是帧控制字节的示意图；
图3是本申请的一种终端与基站的通信方法实施例一的步骤流程图；
图4是本申请的一种基于中继设备的通信方法实施例二的步骤流程图；
图5是本申请的一种基于中继设备的通信方法实施例三的步骤流程图；
图6是本申请的一种基于中继设备的通信方法实施例四的步骤流程图；
图7是本申请的一种基于中继设备的通信装置实施例一的结构框图；
图8是本申请的一种终端与基站的通信装置实施例一的结构框图；
图9是本申请的一种基于中继设备的通信装置实施例二的结构框图；
图10是本申请的一种基于中继设备的通信装置实施例三的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
LoRa网络包括终端节点、基站节点和服务器。终端具有LoRa网络连接能力，并接入该LoRa网络。根据该LoRa网络所部署的应用场景的不同，该终端可以包括不同的电子设备，比如，在该LoRa网络应用于城市管理中时，该终端可以包括智能电表；在该LoRa网络应用于数字家庭中时，该终端可以包括各种智能家电等等。
终端的工作模式包括：Class A模式、Class B模式、Class C模式。
运行在Class A模式的终端采用ALOHA协议按需上报数据。在每次上行后都会紧跟两个短暂的下行接收窗口，以此实现双向传输。这种操作是最省电的。
运行在Class B模式的终端允许更多的接收窗口，除了Class A模式的随机接收窗口，还会在指定时间打开更多的接收窗口。为了让终端可以在指定时间打开接收窗口，终端需要从网关接收时间同步的信标。这样服务器也就可以获知终端设备的所有接收窗口的时刻。
运行在Class C模式的终端基本是一直打开着接收窗口，只在发送时短暂关闭。终端运行在Class C模式会比运行在Class A模式和运行在Class B模式更加耗电。
基站，在LoRa网络中又称为网关或者集中器，具有无线连接汇聚功能，包括终端提供接入LoRa网络的入口，对来自服务器或终端的数据进行转发，实现该终端与该服务器之间的数据交互。当然，基站也能够与处于该基站的信号覆盖范围内的其它基站通过传输无线帧的方式进行数据交互。
服务器可以包括一个服务器或者服务器集群，用于根据从基站或终端获取到的数据进行业务处理，以及对该基站或该终端的工作模式和工作状态进行控制。
本申请实施例的核心构思之一在于，在终端和基站之间设置运行在Class B模式LoRa中继设备，通过运行在Class B模式的LoRa中继设备建立终端与基站之间的通信。
LoRa中继设备也可以按照LoRa协议选用Class A模式、Class B模式、Class C模式中的一种。本申请实施例中，中继设备采用Class B模式，相比于采用Class C模式，可以使得中继设备更加省电。
以下，从中继设备的角度介绍本申请实施例中，终端通过中继设备入网后的通信过程。
参照图1，示出了本申请的一种基于中继设备的通信方法实施例一的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤101，中继设备接收终端发送的第一上行数据帧；所述第一上行数据帧包括第一模式标识，以及终端标识，所述终端运行在第二模式下，所述第一模式标识用于使得基站认为所述终端运行在第一模式下；
在本申请实施例中，中继设备运行在第一模式(Class B模式)，终端运行在第二模式(Class C模式)；
第一模式标识是指Class B模式标识，虽然终端运行在第二模式，但是终端可以伪装自己运行在第一模式下，伪装的方法是在第一上行数据帧中添加第一模式标识，使得基站认为终端运行在第一模式下。终端标识可以是终端扩展唯一标识符(Device ExtendedUnique Identifier，DevEUI)。
步骤102，所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
第一信息集合中记录有多个终端的终端标识，中继设备从第一上行数据帧中提取出终端标识，然后在第一信息集合中查找是否有与提取出的终端标识匹配的终端标识，若第一信息集合中有与提取出的终端标识匹配的终端标识，则记录终端运行的模式为第二模式。
在本申请实施例中，所述中继设备可以通过带外方式获取所述第一信息集合。带外方式可以是中继设备在出厂时预置的方式。中继设备可以在出厂的时候，预置第一信息集合。
步骤103，所述中继设备向所述基站发送所述第一上行数据帧；
具体的，中继设备向基站发送的第一上行数据帧可以包括第二前导码；终端向中继设备发送的第一上行数据帧可以包括第一前导码。中继设备可以将接收到的第一上行数据帧中的第一前导码替换为第二前导码，然后中继设备向基站发送包含第二前导码的第一上行数据帧。
步骤104，所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
在本申请实施例中，由于中继设备向基站发送的第一上行数据帧包括第一模式标识，因此基站针对终端按照第一模式发送下行数据帧。在第一模式下，基站会在约定的时间窗口(脉冲时隙Ping-Slot)发送第一下行数据帧，以及在终端发送第一上行数据帧之后的时间窗口发送第一下行数据帧。中继设备会在自己的时间窗口(脉冲时隙Ping-Slot)以及终端的时间窗口(脉冲时隙Ping-Slot)进行数据接收。第一模式标识(Class B模式标识)为帧头(FHDR)的帧控制字节(FCtrl)中的一个比特标识。
参照图2所示为帧控制字节的示意图。如果Class B标识的值置1，则表示终端为第一模式。中继设备通过将相应的Class B标识置1的方式，让服务器认为终端运行在第一模式，因此服务器可以在更多的接收窗口向中继设备发送下行数据帧。可选的，基站也可以不在约定的时间窗口(脉冲时隙Ping-Slot)发送上下行数据帧。
在本申请实施例中，所述第一上行数据帧还可以包括第一周期信息，所述步骤104可以包括：所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
第一周期信息指示了基站在约定时间打开时间窗口的周期。第一时间周期也可以是脉冲时隙周期(Ping-Slot Periodicity)。基站可以根据第一周期信息指示的周期打开时间窗口，并在该时间窗口向中继设备发送第一下行数据帧。具体的，所述第一周期信息设置在所述第一上行数据帧的第一字段。第一字段是指帧头格式中的Fopts字段。可选的，基站也可以不按照第一周期信息来发送第一下行数据帧。
步骤105，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述步骤105可以包括：所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
在本申请实施例中，运行在第二模式的终端可以通过运行在第一模式的中继设备与基站通信。在中继设备发送给基站的第一上行数据帧中包括有第一模式标识，因此基站会在约定的时间窗口发送第一下行数据帧，降低了发送第一下行数据帧的不可预测性，使得中继设备不需要长期打开接收窗口准备接收Class C的下行帧，使得中继设备能够更有效地进行终端上行数据帧的接收，提高了收发效率。
参照图3，示出了本申请的一种终端与基站的通信方法实施例一的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤301，终端从预置的至少一个周期信息集合中确定第一周期信息集合，并且根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息，所述终端运行在第二模式下；
具体的，周期信息集合可以是终端在Class C中继模式下，用于伪装成Class B模式的参数集合。参数集合中可以包括每个信标帧周期中含有的脉冲时隙数(PingNb)等参数。Class C终端在从普通模式切换到中继模式后，会在至少一组周期信息集合中选择一组，并且根据选择的周期信息集合计算第一周期信息。第一周期信息可以是脉冲时隙周期(Ping-Slot Periodicity)。
步骤302，所述终端在中继模式下向中继设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括所述第一周期信息、第一模式标识，以及终端标识，所述第一周期信息用于使得所述中继设备根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧，所述终端标识用于使得所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
具体的，中继设备也可以不根据第一周期信息来接收基站发送的第一下行数据帧。
步骤303，所述终端接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述步骤303可以包括如下子步骤：
所述终端以第二模式接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
具体的，第二模式为Class C模式，中继设备可以通过第一信息集合以及终端的DevEUI判断终端运行在第二模式下。中继可以向终端发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括普通前导码，而不是长前导码。中继设备可以在任意一个时刻向终端发送此第一下行数据帧。可选的，中继设备也可以在规定的时间窗口内向终端发送此下行数据帧。
在本申请实施例中，所述的方法还可以包括：
所述终端从普通模式切换到中继模式。
在普通模式下，终端发送的入网请求帧包括普通长度的前导码。在中继模式下，终端发送的入网请求帧包括长前导码。长前导码的作用是激活中继设备，从而使得中继设备可以将终端发送的入网请求帧发送到基站侧。
在本申请实施例中，运行在第二模式的终端可以通过运行在第一模式的中继设备与基站通信。在终端发送给中继设备的第一上行数据帧包括有第一模式标识，中继设备将第一上行数据帧发送给基站，因此基站会在约定的时间窗口发送第一下行数据帧，降低了发送第一下行数据帧的不可预测性，使得中继设备不需要长期打开接收窗口准备接收Class C的下行帧，使得中继设备能够更有效地进行终端上行数据帧的接收，提高了收发效率。
参照图4，示出了本申请的一种基于中继设备的通信方法实施例二的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤401，中继设备接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括终端标识，所述终端运行在第二模式下；
在本申请实施例的一种示例中，所述第一上行数据帧还可以包括第一模式标识。
具体地，Class C终端从普通模式切换到中继模式。终端可以伪装自己运行在第一模式下，伪装的方法是在第一上行数据帧中添加第一模式标识，使得基站认为终端运行在第一模式下。
在本申请实施例的另一种示例中，所述第一上行数据帧可以不包括第一模式标识。
在本申请实施例中，所述的方法还可以包括：
所述中继设备从预置的至少一个周期信息集合中，确定第一周期信息集合；所述中继设备根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息。
可选的，终端也可以只发送不带有第一模式标识的上行数据帧。中继设备可以通过获取终端上行数据帧中的终端扩展唯一标识符来判断此标识符是否在第一信息集合中。所述第一信息集合可以是包含有所有Class C终端扩展唯一标识符的白名单。如果是的话，中继设备判断该终端为一个Class C终端，并且利用自身预置的周期信息集合中的一组来计算第一周期信息。第一周期信息可以是脉冲时隙周期(Ping-Slot Periodicity)。周期信息集合可以是预置在中继设备内，为了将Class C终端伪装成为ClassB终端所要用到的参数集合。该参数集合主要用来计算Class B参数，例如脉冲时隙周期等。
步骤402，所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
具体地，中继设备可以通过获取终端上行数据帧中的终端扩展唯一标识符来判断此标识符是否在第一信息集合中。所述第一信息集合可以是包含有所有Class C终端扩展唯一标识符的白名单。如果是的话，中继设备判断该终端为一个Class C终端。
在本申请实施例中，所述的方法还可以包括：所述中继设备通过带外方式获取所述第一信息集合。带外方式可以是中继设备在出厂时预置的方式。中继设备可以在出厂的时候预制第一信息集合。
步骤403，所述中继设备向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
在本申请实施例中，中继设备可以根据第一上行数据帧，向基站发送第二上行数据帧。具体地，中继设备在判断该终端运行在第二模式后，在获取的第一上行数据帧后，将帧头(FHDR)的帧控制字节(FCtrl)中的Class B标识的值置1，并生成第二上行数据帧。
在本发明的所有实施例中，第二模式终端可以表示终端运行在第二模式上。同样的，第一模式终端可以表示终端运行在第一模式上。
所述第二上行数据帧还可以包括校验码，所述的方法还可以包括：所述中继设备通过带外方式获取终端的网络密钥(Network Key)；所述中继设备根据所述网络密钥，生成所述校验码。带外的方式可以是中继设备在出厂时预置终端的网络密钥。可选的，网络密钥也可以用来解密终端上行数据帧以及基站的下行数据帧。网络密钥也可以用来加密中继设备修改过的终端上行数据帧以及基站的下行数据帧。可选的，网络密钥也可以是应用密钥。
中继设备可以将校验码添加到第二上行数据帧，以使得基站可以通过此校验码来检测上传数据帧的完整性。
步骤404，所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
本申请实施例中，所述第二上行数据帧还可以包括：第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述步骤404可以包括：所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
具体地，第一字段是指帧头格式中的Fopts字段。第一周期信息是脉冲时隙周期(Ping-Slot Periodicity)。基站接收到第二上行数据帧，并且解析第二上行数据帧携带的脉冲时隙周期，并且在脉冲时期周期指示的周期，周期性地向中继设备发送第一下行数据帧。所述发送下行数据帧的时间窗口可以是脉冲时隙。基站也可以不根据第一周期信息发送第一下行数据帧。
步骤405，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
本申请实施例中，所述步骤405可以包括：所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
具体地，第二模式为Class C模式。中继设备可以通过第一信息集合以及终端的扩展唯一标识符(DevEUI)判断终端运行在第二模式下。中继设备可以向终端发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括普通前导码，而不是长前导码。中继设备可以在任意一个时刻向终端发送此第一下行数据帧。可选的，中继设备也可以在规定的时间窗口内向终端发送此下行数据帧。在本申请实施例中，运行在第二模式的终端可以通过运行在第一模式的中继设备与基站通信。在中继设备发送给基站的第二上行数据帧中包括有第一模式标识，因此基站会在约定的时间窗口发送第一下行数据帧，降低了发送第一下行数据帧的不可预测性，使得中继设备不需要长期打开接收窗口准备接收Class C的下行帧，使得中继设备能够更有效地进行终端上行数据帧的接收，提高了收发效率。
参照图5，示出了本申请的一种基于中继设备的通信方法实施例三的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤501，中继设备接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第二模式标识，所述终端运行在第二模式下；
具体地，第二模式标识(Class C模式标识)可以由DeviceModeInd命令。第一上行数据帧中可以携带DeviceModeInd命令，该指令可以指示该终端是运行在Class C模式或运行在Class A模式。当该指令的值为0x00，表示Class A模式；当该指令的值为0x02，表示Class C模式。可选的，DeviceModeInd命令可以设置在所述第一上行数据帧的第一字段。第一字段是指帧头格式中的Fopts字段。
步骤502，所述中继设备向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
具体地，中继设备可以根据第一上行数据帧，向基站发送第二上行数据帧；中继设备可以通过获取第一上行数据帧中的Fopts字段中的DeviceModeInd来认为终端运行在Class C模式。中继设备可以将Class C终端伪装成一个Class B终端。伪装的方法是将第一上行数据帧中的Class B标识置1，并且以此生成第二上行数据帧，所述第二上行数据帧携带了第一模式标识，该第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下。
在本申请实施例中，所述第二上行数据帧包括校验码，所述的方法还包括：所述中继设备通过带外方式获取终端的网络密钥；所述中继设备根据所述网络密钥，生成所述校验码。带外的方式可以是中继设备在出厂时预置终端的网络密钥。可选的，网络密钥也可以用来解密终端上行数据帧以及基站的下行数据帧。网络密钥也可以用来加密中继设备修改过的终端上行数据帧以及基站的下行数据帧。可选的，网络密钥也可以是应用密钥。
中继设备可以将校验码添加到第二上行数据帧，以使得基站可以通过此校验码来检测上传数据帧的完整性。
步骤503，所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
本申请实施例中，所述第二上行数据帧还可以包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述第一字段为Fopts字段。
具体地，中继设备在判断终端运行在Class C模式下后，利用自身预置的周期信息集合中的一组来计算第一周期信息。第一周期信息可以是脉冲时隙周期(Ping-SlotPeriodicity)。周期信息集合可以是预置在中继设备内，为了将Class C终端伪装成为Class B终端所要用到的参数集合。该参数集合主要用来计算Class B参数，例如脉冲时隙周期等。周期信息集合中的信息可以包括PingNb等信息。
所述步骤503可以包括：所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
具体地，第一周期信息指示了中继设备在约定时间唤醒并打开时间窗口的周期。第一时间周期也可以是脉冲时隙周期(Ping-Slot Periodicity)。中继设备可以根据第一周期信息指示的周期唤醒，并在规定时间窗口内接收基站发送的第一下行数据帧。具体地，所述第一周期信息设置在所述第一上行数据帧的第一字段。第一字段是指帧头格式中的Fopts字段。可选的，中继设备也可以不按照第一周期信息来接收第一下行数据帧。
步骤504，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
本申请实施例中，所述步骤504可以包括：
所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
具体地，第二模式为Class C模式。中继设备可以通过第一上行数据帧中携带的DeviceModeInd命令中的Class C标识来判断终端运行在第二模式下。中继设备可以向终端发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括普通前导码，而不是长前导码。中继设备可以在任意一个时刻向终端发送此第一下行数据帧。可选的，中继设备也可以在规定的时间窗口内向终端发送此下行数据帧。
在本申请实施例中，运行在第二模式的终端可以通过运行在第一模式的中继设备与基站通信。在中继设备发送给基站的第二上行数据帧中包括有第一模式标识，因此基站会在约定的时间窗口发送第一下行数据帧，降低了发送第一下行数据帧的不可预测性，使得中继设备不需要长期打开接收窗口准备接收Class C的下行帧，使得中继设备能够更有效地进行终端上行数据帧的接收，提高了收发效率。
以下，从中继设备的角度介绍本申请实施例中，终端通过中继设备入网的过程。
参照图6，示出了本申请的一种基于中继设备的通信方法实施例四的步骤流程图，
步骤601，中继设备接收终端发送的第一入网请求帧；所述第一入网请求帧包括第一前导码；
在本申请实施例中，中继设备运行在第一模式上，终端运行在第二模式上。第一模式可以是Class B模式，第二模式可以是Class C模式。
在标准的入网过程中，在普通模式下的终端会向基站发送第二入网请求帧，第二入网请求帧包括第二前导码；如果终端能接收到基站返回的入网响应帧(Join-Accept)，则标准入网成功。
但是当终端发送的第二入网请求帧无法被基站接收，或基站返回的入网响应帧无法到达终端，则标准入网失败。
本申请实施例中，在终端和基站之间设置中继设备，通过中继设备建立终端与基站之间的通信。中继设备可以是LoRa中继设备。
例如，终端埋在地下，距离基站500米。如果终端因为地面的阻碍无法接收到基站信号，这时可以把中继设备放在终端的埋设点的地面上方，起到信号中继的作用。
在本申请实施例中，中继设备作为标准节点首先按标准的入网流程接入网络。即中继设备首先向基站发送第二入网请求帧(包括第二前导码)，然后接收基站返回的入网响应帧。在标准入网成功后，中继设备进行间歇性休眠状态以节省功耗。
当终端的标准入网流程失败时，终端可以从普通模式切换到中继设备，终端可以向已入网的式中继设备发送第一入网请求帧(包括第一前导码)。
在普通模式下，终端发送的入网请求帧包括普通长度的前导码。在中继模式下，终端发送的入网请求帧包括长前导码。长前导码的作用是激活中继设备，从而使得中继设备可以将终端发送的入网请求帧发送到基站侧。
前导码是一段规则的无线信号，用以通知无线接收者后面的无线信号含有有效信息。
在本申请实施例中，第一前导码是第一入网请求帧前的一段无线信号，第二前导码是第二入网请求帧前的一段无线信号。
具体的，第二前导码为标准前导码，是按LoRaWAN协议规定的标准格式的前导码。第一前导码为长前导码，第一前导码的长度比第二前导码的长度要长。前导码的长度可以包括时长。标准前导码包含的符号数目是固定的，总时长较短。长前导码的长度更长，所以每个第一前导码包含的LoRa符号数目比第二前导码多。第一前导码包含的LoRa符号数目必须足够多，才能保证第一前导码有足够时长。
第一前导码的另一个目的是激活休眠的无线接收者，所以它的长度比第二前导码的长度更长。比如接收者的休眠周期是4秒，那第一前导码的长度至少要有4秒。具体地，无线接收者可以是中继设备。
在本申请实施例中，第一模式中继设备可以具备CAD(ChannelActivityDetection，信道活动检测)模式。
信道活动检测模式旨在以尽可能高的功耗效率检测无线信道上的LoRa前导码。在CAD模式下，中继设备快速扫描频段，以检测LoRa无线帧的前导码。
在本申请实施例中，所述步骤601可以包括：
中继设备从休眠状态按照第三周期周期性唤醒，在唤醒时检测是否有第一前导码；若检测到第一前导码，则中继设备接收第一入网请求帧。
在本申请实施例中，所述第三唤醒周期的长度信息不大于第一前导码的长度信息，以使第一前导码不会在中继设备唤醒时漏检。
例如，中继设备的第三唤醒周期是4s，即中继设备每4s唤醒一次，则第一前导码的长度大于或等于4s。
步骤602，所述中继设备根据所述第一入网请求帧，向基站发送第二入网请求帧，所述第二入网请求帧包括第二前导码。
具体的，中继设备可以采用第二前导码替换第一入网请求帧中的第一前导码，得到第二入网请求帧。
在本申请实施例中，所述步骤602可以包括：
所述中继设备判断所述终端是否在预置第二信息集合中(白名单)；若所述终端在所述第二信息集合中，则所述中继设备根据所述第一入网请求帧，向基站发送第二入网请求帧。
中继设备中预置有第二信息集合，第二信息集合记录有终端对应的身份信息(包括：应用ID(AppEUI)、终端ID(DevEUI)、终端地址DevAddr、DevEUI中的OUI(设备厂商标识)、DevAddr中的Net ID(LoRa网络标识)等等)。第二信息集合可以通过网络或者带外方式设置。带外方式可以是中继设备在出厂时预置的方式。中继设备可以在出厂的时候，预置第二信息集合。
在本申请实施例的一种示例中，终端向中继设备发送的第一入网请求帧可以包括第一模式标识和终端标识，中继设备可以根据终端标识记录终端运行在第二模式标识。
在本申请实施例的另一种示例中，终端向中继设备发送的第一入网请求帧可以不包括第一模式标识。
在本申请实施例的另一种示例中，终端向中继设备发送的第一入网请求帧可以包括第二模式标识
具体的，第二模式标识(Class C模式标识)是指DeviceModeInd指令的值。第一入网请求帧中可以携带DeviceModeInd这条mac指令，该指令可以指明该终端是运行在ClassC模式或运行在Class A模式。当该指令的值为0x00，表示Class A模式；当该指令的值为0x02，表示Class C模式。
步骤603，所述中继设备接收所述基站发送的入网响应帧，并将所述入网响应帧发送至所述终端。
基站在接收到中继设备发送的入网请求帧后，向中继设备发送入网响应帧，该入网响应帧包括第二前导码，中继设备依据该第二前导码接收入网响应帧。之后，中继设备将入网响应帧发送给终端，终端接收到入网响应帧后入网成功。
在本申请实施例中，所述中继设备接收所述基站发送的入网响应帧的步骤可以包括：
所述中继设备在所述终端发送所述第一入网请求帧之后的第一接收窗口内，接收所述基站发送的入网响应帧。
在本申请实施例中，所述中继设备将所述入网响应帧发送至所述终端的步骤可以包括：
所述中继设备在所述终端发送所述第一入网请求帧之后的第二接收窗口内，将所述入网响应帧发送至所述终端；在发送所述入网响应帧后，所述中继设备进入休眠状态。
按照LoRaWAN协议，终端在每次上行传输后，都要开两个接收窗口：第一接收窗口RX(receive)1和第二接收窗口RX2，第一接收窗口和第二接收窗口的开始时间的规定是以上行传输结束时间为参考的。
对于第一模式(Class B模式)，终端除了开放Class A模式的随机接收窗口，还会在指定时间打开接收窗口。Class A模式在每次上行后都会紧跟两个短暂的下行接收窗口，以此实现双向传输。
对于第二模式(Class C模式)，终端基本是一直打开着接收窗口，只在发送时短暂关闭。具体的，第二模式打开一个短暂的RX1，之后打开RX2。RX2会一直保持，直至需要发送数据。
终端接收到入网响应帧，入网成功。之后，终端可以向通过中继设备向基站发送上行数据帧，以及通过中继设备接收基站发送的下行数据帧。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。
参照图7，示出了本申请的一种基于中继设备的通信装置实施例一的结构框图，具体可以包括如下模块：
位于中继设备的第一上行数据帧接收模块701，用于接收终端发送的第一上行数据帧；所述第一上行数据帧包括第一模式标识，以及终端标识，所述终端运行在第二模式下，所述第一模式标识用于使得基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第一模式记录模块702，用于根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述中继设备的第一上行数据帧发送模块703，用于向所述基站发送所述第一上行数据帧；
位于所述中继设备的第一下行数据帧接收模块704，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第一下行数据帧发送模块705，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述的装置还可以包括：
位于所述中继设备的第一信息集合获取模块，用于通过带外方式获取所述第一信息集合。
在本申请实施例中，所述第一上行数据帧还包括第一周期信息；所述第一下行数据帧接收模块704可以包括：
第一下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述第一周期信息设置在所述第一上行数据帧的第一字段。
在本申请实施例中，所述第一下行数据帧发送模块705可以包括：
第一下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
参照图8，示出了本申请的一种终端与基站的通信装置实施例一的结构框图，具体可以包括如下模块：
位于终端的周期信息获取模块801，用于从预置的至少一个周期信息集合中确定第一周期信息集合，并且根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息，所述终端运行在第二模式下；
位于所述终端的第一上行数据帧发送模块802，用于在中继模式下向中继设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括所述第一周期信息、第一模式标识，以及终端标识，所述第一周期信息用于使得所述中继设备根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧，所述终端标识用于使得所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述终端的第一下行数据帧接收模块803，用于接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述的装置还可以包括：
位于所述终端的模式切换模块，用于从普通模式切换到所述中继模式。
在本申请实施例中，所述第一下行数据帧接收模块803可以包括：
第一下行数据帧接收子模块，以第二模式接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
参照图9，示出了本申请的一种基于中继设备的通信装置实施例二的结构框图，具体可以包括如下模块：
位于中继设备的第二上行数据帧接收模块901，用于接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括终端标识，所述终端运行在第二模式下；
位于所述中继设备的第二模式记录模块902，用于根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述中继设备的第二上行数据帧发送模块903，用于向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第二下行数据帧接收模块904，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第二下行数据帧发送模块905，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述第一上行数据帧可以包括第一模式标识。
在本申请实施例中，所述第二上行数据帧还可以包括校验码，所述的装置还可以包括：
位于所述中继设备的第一密钥获取模块，用于通过带外方式获取终端的网络密钥；
位于所述中继设备的第一校验码生成模块，用于根据所述网络密钥，生成所述校验码。
在本申请实施例中，所述的装置还可以包括：
位于所述中继设备的第二信息集合获取模块，用于通过带外方式获取所述第一信息集合。
在本申请实施例中，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述第二下行数据帧接收模块904可以包括：
第二下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述第二下行数据帧发送模块905可以包括：
第二下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述的装置还可以包括：
位于所述中继设备的周期信息集合确定模块，用于从预置的至少一个周期信息集合中，确定第一周期信息集合；
位于所述中继设备的周期信息确定模块，用于根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息。
参照图10，示出了本申请的一种基于中继设备的通信装置实施例三的结构框图，具体可以包括如下模块：
位于中继设备的第三上行数据帧接收模块1001，用于接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第二模式标识，所述终端运行在第二模式下；
位于所述中继设备的第三上行数据帧发送模块1002，用于向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第三下行数据帧接收模块1003，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第三下行数据帧发送模块1004，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述第二上行数据帧包括校验码，所述的装置还可以包括：
位于所述中继设备的第二密钥获取模块，用于通过带外方式获取终端的网络密钥；
位于所述中继设备的第二校验码生成模块，用于根据所述网络密钥，生成所述校验码。
在本申请实施例中，所述第二上行数据帧还可以包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述第三下行数据帧接收模块1003可以包括：
第三下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
在本申请实施例中，所述第三下行数据帧发送模块1004可以包括：
第三下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例还提供了一种装置，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行本申请实施例所述的方法。
本申请实施例还提供了一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行本申请实施例所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种基于中继设备的通信方法、一种终端与基站的通信方法、一种基于中继设备的通信装置和一种终端与基站的通信装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (40)

1.一种基于中继设备的通信方法，其特征在于，包括：
中继设备接收终端发送的第一上行数据帧；所述第一上行数据帧包括第一模式标识，以及终端标识，所述终端运行在第二模式下，所述第一模式标识用于使得基站认为所述终端运行在第一模式下；
所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
所述中继设备向所述基站发送所述第一上行数据帧；
所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述中继设备通过带外方式获取所述第一信息集合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一上行数据帧还包括第一周期信息；所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一周期信息设置在所述第一上行数据帧的第一字段。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
6.一种终端与基站的通信方法，其特征在于，包括：
终端从预置的至少一个周期信息集合中确定第一周期信息集合，并且根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息，所述终端运行在第二模式下；
所述终端在中继模式下向中继设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括所述第一周期信息、第一模式标识，以及终端标识，所述第一周期信息用于使得所述中继设备根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧，所述终端标识用于使得所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
所述终端接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
所述终端从普通模式切换到所述中继模式。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述终端接收所述中继设备发送的第一下行数据帧的步骤包括：
所述终端以第二模式接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
9.一种基于中继设备的通信方法，其特征在于，包括：
中继设备接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括终端标识，所述终端运行在第二模式下；
所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
所述中继设备向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一上行数据帧包括第一模式标识。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第二上行数据帧还包括校验码，所述的方法还包括：
所述中继设备通过带外方式获取终端的网络密钥；
所述中继设备根据所述网络密钥，生成所述校验码。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
所述中继设备通过带外方式获取所述第一信息集合。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：
所述中继设备从预置的至少一个周期信息集合中，确定第一周期信息集合；
所述中继设备根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息。
16.一种基于中继设备的通信方法，其特征在于，包括：
中继设备接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第二模式标识，所述终端运行在第二模式下；
所述中继设备向基站发送第二上行数据帧，所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧；
所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二上行数据帧包括校验码，所述的方法还包括：
所述中继设备通过带外方式获取终端的网络密钥；
所述中继设备根据所述网络密钥，生成所述校验码。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述中继设备接收所述基站发送的第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述中继设备向所述终端发送所述第一下行数据帧的步骤包括：
所述中继设备以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
20.一种基于中继设备的通信装置，其特征在于，包括：
位于中继设备的第一上行数据帧接收模块，用于接收终端发送的第一上行数据帧；所述第一上行数据帧包括第一模式标识，以及终端标识，所述终端运行在第二模式下，所述第一模式标识用于使得基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第一模式记录模块，用于根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述中继设备的第一上行数据帧发送模块，用于向所述基站发送所述第一上行数据帧；
位于所述中继设备的第一下行数据帧接收模块，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第一下行数据帧发送模块，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，还包括：
位于所述中继设备的第一信息集合获取模块，用于通过带外方式获取所述第一信息集合。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第一上行数据帧还包括第一周期信息；所述第一下行数据帧接收模块包括：
第一下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一周期信息设置在所述第一上行数据帧的第一字段。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第一下行数据帧发送模块包括：
第一下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
25.一种终端与基站的通信装置，其特征在于，包括：
位于终端的周期信息获取模块，用于从预置的至少一个周期信息集合中确定第一周期信息集合，并且根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息，所述终端运行在第二模式下；
位于所述终端的第一上行数据帧发送模块，用于在中继模式下向中继设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括所述第一周期信息、第一模式标识，以及终端标识，所述第一周期信息用于使得所述中继设备根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧，所述终端标识用于使得所述中继设备根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述终端的第一下行数据帧接收模块，用于接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，还包括：
位于所述终端的模式切换模块，用于从普通模式切换到所述中继模式。
27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述第一下行数据帧接收模块包括：
第一下行数据帧接收子模块，以第二模式接收所述中继设备发送的第一下行数据帧。
28.一种基于中继设备的通信装置，其特征在于，包括：
位于中继设备的第二上行数据帧接收模块，用于接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括终端标识，所述终端运行在第二模式下；
位于所述中继设备的第二模式记录模块，用于根据第一信息集合以及所述终端标识，记录所述终端运行的模式为第二模式；
位于所述中继设备的第二上行数据帧发送模块，用于向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第二下行数据帧接收模块，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第二下行数据帧发送模块，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述第一上行数据帧包括第一模式标识。
30.根据权利要求28或29所述的装置，其特征在于，所述第二上行数据帧还包括校验码，所述的装置还包括：
位于所述中继设备的第一密钥获取模块，用于通过带外方式获取终端的网络密钥；
位于所述中继设备的第一校验码生成模块，用于根据所述网络密钥，生成所述校验码。
31.根据权利要求30所述的装置，其特征在于，还包括：
位于所述中继设备的第二信息集合获取模块，用于通过带外方式获取所述第一信息集合。
32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述第二下行数据帧接收模块包括：
第二下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于，所述第二下行数据帧发送模块包括：
第二下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
34.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，还包括：
位于所述中继设备的周期信息集合确定模块，用于从预置的至少一个周期信息集合中，确定第一周期信息集合；
位于所述中继设备的周期信息确定模块，用于根据所述第一周期信息集合获取第一周期信息。
35.一种基于中继设备的通信装置，其特征在于，包括：
位于中继设备的第三上行数据帧接收模块，用于接收终端发送的第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第二模式标识，所述终端运行在第二模式下；
位于所述中继设备的第三上行数据帧发送模块，用于向基站发送第二上行数据帧；所述第二上行数据帧包括第一模式标识，所述第一模式标识用于使得所述基站认为所述终端运行在第一模式下；
位于所述中继设备的第三下行数据帧接收模块，用于接收所述基站发送的第一下行数据帧；
位于所述中继设备的第三下行数据帧发送模块，用于向所述终端发送所述第一下行数据帧。
36.根据权利要求35所述的装置，其特征在于，所述第二上行数据帧包括校验码，所述的装置还包括：
位于所述中继设备的第二密钥获取模块，用于通过带外方式获取终端的网络密钥；
位于所述中继设备的第二校验码生成模块，用于根据所述网络密钥，生成所述校验码。
37.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述第二上行数据帧还包括第一周期信息，所述第一周期信息设置在所述第二上行数据帧的第一字段；所述第三下行数据帧接收模块包括：
第三下行数据帧接收子模块，用于以第一模式，根据所述第一周期信息接收所述基站发送的第一下行数据帧。
38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述第三下行数据帧发送模块包括：
第三下行数据帧发送子模块，用于以第二模式向所述终端发送所述第一下行数据帧。
39.一种装置，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求1-5或6-8或9-15或16-19所述的一个或多个的方法。
40.一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-5或6-8或9-15或16-19所述的一个或多个的方法。
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