CN113645593A - M2m设备节点的广播通信方法、系统、基站及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种M2M设备节点的广播通信方法、系统、基站及计算机可读存储介质，其中，所述方法包括：划分公共广播信道资源池；以及，将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点分别基于所述频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。本公开实施例以基站为核心对信道资源进行集中式管理，通过划分公共广播信道资源池，节点之间基于该资源池广播数据包，实现直接利用设备节点之间广播通信的空口完成设备节点之间的通信需求，而无需在网络层实现广播通信，从而至少解决现有技术中大量设备存在广播通信需求，亟需增加新空口实现广播模式的问题。

Description

M2M设备节点的广播通信方法、系统、基站及存储介质

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种M2M设备节点的广播通信方法、一种M2M设备节点的广播通信系统、一种基站以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

M2M(Machine to Machine，机器对机器通信)，主要是指通过“通信网络”传递信息从而实现机器之间的互联、互通。在工业互联网中，工业现场存在大量的M2M设备节点的广播通信需求。

随着5G(5th Generation Mobile Communication Technology，第五代通信技术)网络的发展，5G与工业互联网的融合发展成为必然，然而现有5G网络和M2M技术，以及5G网络中的D2D技术，更多是以传统人与人之间通信的模式为核心，就是点到点的通信模式，在工业现场的通信应用场景中，这种模式将面临如下问题：

一方面，大量的设备节点之间不是点到点的通信，更多的是广播性质的通信，即一个设备发送的信息，希望周围大量节点能接收到，以便设备之间进行相互配合和协调；另一方面，现在的5G网络中，由于数据广播不是传统人与人通信的核心需求，需要在网络层实现，面对工业现场大量设备的节点广播，效率低、成本高，需要新的空口实现广播模式。

发明内容

本公开提供了一种M2M设备节点的广播通信方法、系统、基站及计算机可读存储介质，以至少解决上述技术问题。

根据本公开的一方面，提供一种M2M设备节点的广播通信方法，包括：

划分公共广播信道资源池；以及，

将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点分别基于所述频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

在一种实施方式中，所述划分公共广播信道资源池，包括：

划分预设频段的信道资源作为公共广播信道资源池。

在一种实施方式中，在划分公共广播信道资源池之后，还包括：

划分广播控制信道；

所述将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，包括：

基于所述控制信道将述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点。

在一种实施方式中，所述划分广播控制信道，包括：

将所述公共广播信道资源池的某一特定时隙划分为广播控制信道。

在一种实施方式中，在将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点之后，还包括：

每隔预设时间段获取所述公共广播信道资源池的使用情况；

基于所述公共广播信道资源池的使用情况调整所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息；以及，

将调整后的所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点基于调整后的频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

在一种实施方式中，将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点之后，还包括：

监测在所述公共广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包的所述M2M设备节点是否广播成功，如否，则发出广播失败消息，以使所述M2M设备节点基于所述广播失败消息重新在所述广播信道资源池中选择其它时隙广播数据包。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

判断是否接收到所述M2M设备节点向核心网发出的通信请求，所述通信请求携带所述M2M设备节点的请求数据包；

若接收到所述请求数据包，则将所述请求数据包的格式转换为IP数据包格式并发送给所述核心网，以使所述核心网基于所述IP数据包格式接收所述请求数据包，并基于所述请求数据包生成IP数据包格式的响应数据；

从所述核心网获取所述响应数据；以及，

将所述响应数据转换为所述请求数据包的格式并返回给所述M2M设备节点。

在一种实施方式中，在将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点之后，还包括：

获取所述M2M设备节点广播数据包的状态数据信息；以及，基于所述状态数据信息对所述M2M设备节点进行调度优化。

根据本公开的另一方面，提供一种M2M设备节点的广播通信系统，包括：

划分模块，其设置为划分公共广播信道资源池；以及，

发送模块，其设置为将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点基于所述频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

根据本公开的又一方面，提供一种基站，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行所述的M2M设备节点的广播通信方法。

根据本公开的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，所述处理器执行根据所述的M2M设备节点的广播通信方法。

本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开提供的M2M设备节点的广播通信方法，通过划分公共广播信道资源池；以及，将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点分别基于所述频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。本公开实施例以基站为核心对信道资源进行集中式管理，通过划分公共广播信道资源池，节点之间基于该资源池广播数据包，实现直接利用设备节点之间广播通信的空口完成设备节点之间的通信需求，而无需在网络层实现广播通信，从而至少解决现有技术中大量设备存在广播通信需求，亟需增加新空口实现广播模式的问题。

本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本公开技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。

图1为本公开实施例提供的一种M2M的广播通信方法的流程示意图；

图2为本公开实施例提供的另一种M2M的广播通信方法的流程示意图；

图3为本公开实施例提供的又一种M2M的广播通信方法的示意图；

图4为本公开实施例提供的B-M2M网络架构的场景示意图；

图5为本公开实施例提供的一种M2M的广播通信系统的结构示意图；

图6为本公开实施例提供的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序；并且，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本公开的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

5G是信息通信技术发展的重要方向，工业互联网是新一代工业革命的技术支撑，二者都是实现经济社会数字化转型的重要驱动力量。5G与工业互联网的融合发展，将推动制造业从传统的局部信息化向数字化、网络化、智能化全面加速转变，同时也为5G落地应用开辟巨大空间。

工业互联网作为5G规模商用的突破口，使得通信运营商加大在工业互联网方面战略规划，“5G+工业互联网”成为运营商关注的热点。在这个领域，运营商需要从工业现场的需求出发，创新提供多种满足工业现场需求的空口和灵活的组网方式。但是也面临跨界融合，以及对工业企业生产运营流程与痛点理解受限等制约因素，需要进一步针对工业企业的特点，探索5G与工业制造业企业深度融合的更多创新应用场景和技术。

针对工业现场大量存在的设备节点之间的广播通信的需求，本公开实施例在工业现场结合5G网络通信模式，提出了B-M2M(Board Machine-to-Machine，广播机器对机器)网络架构概念，利用5G网络架构，以基站覆盖范围为区域单元，在5G网络的频段内，划分出公共广播信道资源池，并根据区域B-M2M网络工作状态进行动态调整，规划了公共广播信道资源的使用协议，并通过基站进行集中的节点发送冲突控制，各设备节点基于公共广播信道资源池广播数据包，较现有技术需要增加新空口实现设备节点的广播通信，本实施例可以直接利用设备节点之间广播通信的空口完成设备节点之间的通信需求，并且提供了完善的管理功能和开放接口，对促进5G网络在工业互联网领域的拓展具有积极的意义。

请参照图1，图1为本公开实施例提供的一种M2M设备节点的广播通信方法的流程示意图，应用于M2M设备节点的广播通信系统，所述方法包括步骤S101和步骤S102。

在一些实施例中，为提高整个系统的运算能力、数据存储能力，提高网络性能，M2M设备节点的广播通信系统部署在基站的MEC(Mobile Edge Computing，边缘计算服务器)中。本实施例采用以基站为核心的集中式管理，包括公共广播信道资源池的划分和调整、公共广播信道资源池的使用以及设备节点发送冲突控制策略。

在步骤S101中，划分公共广播信道资源池。

公共广播信道资源池，为在基站覆盖范围内，由基站进行管理的具有连续频段和时隙的公共广播信道资源池，其中，资源池的频段宽度和时隙数量可以由基站根据实时的广播强度进行动态调整，以保证各个设备节点的广播发送延迟符合生产现场的质量要求。

本实施例中，所述步骤S101，具体为：划分预设频段的信道资源作为公共广播信道资源池。

具体地，基站首先根据系统参数初始值，划分固定的频段(即预设频段，本领域技术人员可以结合实际应用对预设频段进行适应性设定)为公共广播信道资源池，并通知基站该信道资源为占用状态，用于设备节点的广播通信，避免其他移动终端使用。

可以理解的是，系统参数初始值为基站在网络初始化时的系统初始参数。

在步骤S102中，将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点分别基于所述频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

具体地，通过将公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给区域中所有M2M设备节点，使所有M2M设备节点具有公共的广播时隙信道资源，所有M2M设备节点可以在广播时隙信道内进行广播，并且所有M2M设备节点可以接收广播时隙信道资源的所有时隙，从而实现所有M2M设备节点的状态广播，以及指令发布功能。

可以理解的是，M2M设备节点即具有无线广播信息发送和接收功能，安装在工业生产设备的各个核心部位的终端设备，例如生产线或者生产设备的位置检测、视频采样、核心传感器、执行机构的机械臂、成品转运、仓储的出入库设备等。所有M2M设备节点具有接收公共广播信道资源池所有时隙的功能。其中，预设区域中所有M2M设备节点，即基站覆盖区域中的所有M2M设备节点。

在一种具体的实施方式中，每个设备节点具有唯一标识，以区分发送数据的身份，广播发送数据包中包含了设备节点的标识、目的节点的标识组(如果有)、时间戳、广播信息、校验信息，在公共广播信道资源池中，随机选择一个空闲时隙发送。设备节点接收公共广播资源池中的所有时隙发送的数据，在接收到广播数据包后，如果在目的节点的标识组内，则保存本广播数据包，否则，将该数据包传递给接收数据过滤器，由数据过滤器根据设定的参数，判断是否保存和进一步处理，以完成数据处理。

相较于现有技术中的M2M点到点的通信模式，本公开实施例以基站为核心对信道资源集中式管理，通过划分公共广播信道资源池的形式，使得各M2M设备节点能够在公共广播信道资源池的时隙中对所有其他M2M设备节点进行广播，实现M2M的广播通信，从而解决了工业互联网中设备的广播通信需求，实现设备之间进行相互配合和协调；并且本实施例的广播通信方案，不需要在IP网络层实现，无需考虑工业现场大量设备的节点广播产生的效率低、成本高等问题，无需设置新的空口实现广播模式，设备节点自身即可完成数据包的广播及接收，能够有效提高工业设备节点广播通信效率，降低成本。

在一种实施方式中，本实施例划分特定时隙作为B-M2M控制信道，基站独享特定时隙在B-M2M控制信道与设备节点进行通信，具体地，在步骤S101之后，所述方法还包括以下步骤：划分广播控制信道；具体地，将所述公共广播信道资源池的某一特定时隙划分为广播控制信道；

所述步骤S102，具体为：基于所述控制信道将述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点。

在一种实施方式中，为保证公共广播信道资源池能够满足区域中设备节点的通信需求，在将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点(步骤S102)之后，还包括以下步骤a-c：

a、每隔预设时间段获取所述公共广播信道资源池的使用情况。

b、基于所述公共广播信道资源池的使用情况调整所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息。

c、将调整后的所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点基于调整后的频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

其中，公共广播信道资源池的使用情况，例如时隙占用率，时隙冲突率参数，本实施例基于资源池的使用情况，动态调整公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息，例如频段宽度和时隙数量，并标记该信道资源为占用状态，然后通过B-M2M控制信道，将调整后的公共广播信道资源池的参数(即调整后的频段信息和时隙信息)通过控制信道广播发送，完成公共广播信道资源池的调整，从而满足区域中设备节点的通信需求，同时避免公共广播信道资源池资源紧张或者泛滥等情况。

在一种具体地实施方式中，设备节点在B-M2M控制信道接收到基站发送的公共广播信道资源池的参数后，在本地通信信道控制系统中存储，或者更新本地现有的公共广播信道资源池的参数，保证参数同区域B-M2M系统的参数一致。设备节点的无线收发模块实时接收公共广播信道资源池全部时隙广播的信息，并将各个时隙的占用情况和空闲时隙情况保存到本地的信道状态表中。同时，将接收信息发送给本地的数据处理单元，供应用程序使用。设备节点发送数据时，查询本地的信道状态表，随机选择空闲的时隙进行发送。

在一种实施方式中，为提高整个B-M2M网络的整个性能，通过监测区域的工作状态(即区域中设备节点的广播状态)，及时对设备节点进行调度优化，具体地，在将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点(步骤S102)之后，还包括以下步骤：

获取所述M2M设备节点广播数据包的状态数据信息；以及，基于所述状态数据信息对所述M2M设备节点进行调度优化。

其中，状态数据信息可以包括设备节点功率、其广播的数据包数量及速率等。本实施例中，状态数据信息的获取方式可以通过接受各个设备节点广播的数据包，并对其进行统计，以获取区域中设备节点的状态数据信息，然后基于状态数据信息对设备节点进行调度优化。

具体的，对设备节点进行调度优化可以是对设备节点的功率控制、数据包发送顺序和优先级、可靠性和时延等进行调度和优化。在一些实施例中，还可以根据接收到的状态数据信息实现多维智能分析，形成区域内设备的提示、告警、决策、规划、原因分析等其它信息分析服务，并且，基站获取设备节点的状态数据信息，可以形成设备综合信息汇聚和存储，共5G核心网的云平台进行查询。

在一些实施例中，本系统还对设备节点的发现、注册、认证进行安全管理。分发和管理系统密钥，数据加密算法紧急性管理，同时，通过应用程序接口API向第三方应用提供开放接口，方便其他工业互联网管理系统访问区域内B-M2M的各类资源。

请参照图2，图2为本公开实施例提供的另一种M2M设备节点的广播通信方法，在上述实施例的基础上，本实施例考虑到M2M设备节点结构简单、覆盖能力小，实现广播时隙碰撞检测困难，可能造成“隐藏终端”等问题，利用B-M2M网络监测设备节点的广播情况并反馈给相应设备节点，保证数据的成功收发，具体地，在将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点(步骤S102)之后，还包括步骤S201-S203。

在步骤S201中，监测在所述公共广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包的所述M2M设备节点是否广播成功，如是，则执行步骤S202发出广播确认消息，如否，则执行步骤S203。

本实施例中，由于设备节点随机选择空闲的时隙进行数据广播，可能出现两个设备节点或者多个设备节点同时选择同一个空闲时隙发送的情况，造成这些设备节点广播的信息不能发送成功。随着空闲时隙的数量减少，这种冲突概率会显著增加。本实施例采用集中通知方式的冲突控制策略，每个设备节点发送广播信息后，基站的广播发送接收模块接收到该设备节点的广播信息后，在B-M2M控制信道发送广播成功确认信息，包括设备节点的唯一标识号码和成功标志广播发送成功确认信息。

在步骤S202中，向所述M2M设备节点发出广播确认消息。

在步骤S203中，向所述M2M设备节点发出广播失败消息，以使所述M2M设备节点基于所述广播失败消息重新在所述广播信道资源池中选择其它时隙广播数据包。

具体地，设备节点如果在发送广播信息后没有在B-M2M控制信道中接收到包含自身设备节点唯一标识号码的成功确认信息，则再次随机选择另外的空闲时隙发送，直到接收到成功确认信息，完成本次信息的广播发送。

可以理解的是，本实施例中的发出广播失败消息，相当于基站没有向设备节点发出广播确认消息，反映数据包没有成功发送。

请参照图3，图3为本公开实施例提供的又一种M2M设备的广播通信方法，在上述实施例的基础上，为解决B-M2M网络中设备节点与核心网之间的通信需求，所述方法还包括步骤S301-S304。

本实施例中，在接入网中实现公共信道资源池的划分，各设备节点在物理层即可实现设备节点之间的广播通信，当设备节点需要收发网络层的信息将导致数据包格式不统一，本实施例基于MEC的B-M2M管理平台，实现网络的统一接入。

在步骤S301中，判断是否接收到所述M2M设备节点向核心网发出的通信请求，所述通信请求携带所述M2M设备节点的请求数据包；

在步骤S302中，若接收到所述请求数据包，则将所述请求数据包的格式转换为IP数据包格式并发送给所述核心网，以使所述核心网基于所述IP数据包格式接收所述请求数据包，并基于所述请求数据包生成IP数据包格式的响应数据；

在步骤S303中，从所述核心网获取所述响应数据；以及，

在步骤S304中，将所述响应数据转换为所述请求数据包的格式并返回给所述M2M设备节点。

作为示例，各个设备节点如果与(核心网)网络中的公共资源平台进行通信，由B-M2M的管理平台统一进行接入，例如某设备节点要查询核心网的公共资源平台的某个信息，发出查询请求数据包后，B-M2M管理平台接收，通过协议转换，将B-M2M协议数据包(以请求数据包的格式为B-M2M协议格式为例)转换成IP数据包，通过5G核心网，发送到公共资源平台，获得相应的数据后，再将结果由IP数据包转换成B-M2M协议数据包，然后通过基站部署的B-M2M广播发送接收模块发送出去，实现了设备节点的数据查询。

在一种具体地实施方案中，结合图4所示，以B-M2M网络结构的形式实现上述方案，该网络架构包括：设备节点、公共广播信道资源池(即图中公共广播时隙信道)、基站和移动边缘计算(MEC)、移动核心网和云平台。其特点是利用5G网络架构，以基站覆盖范围为区域单元，在5G网络的频段内，划分出公共广播信道资源池，并根据区域B-M2M网络工作状态进行动态调整，规划了公共广播信道资源的使用协议，并通过基站进行集中的节点发送冲突控制。在基站和移动边缘计算(MEC)中部署M2M设备节点的广播通信系统，所述系统的B-M2M广播发送接收模块设置在接入网中，B-M2M的管理平台部署在5G的移动边缘计算(MEC)中，完成设备节点的广播通信、网络统一接入、系统管理、设备状态感知、区域设备智能分析和预警、区域调度优化、安全管理、开放接口功能等。

在上述架构中，网络内所有节点具有公共的广播时隙信道资源，所有终端可以在广播时隙信道内进行广播，所有设备节点可以接收广播时隙信道资源的所有时隙，从而实现所有设备的状态广播，以及指令发布功能。其中，5G基站的接入网(5G NG-RAN)部署B-M2M广播发送接收模块，具有广播管理信息、确认信息和状态信息的功能、系统管理以及接收公共广播信道资源池所有时隙的功能。基站的移动边缘计算平台部署B-M2M管理和控制系统，以及生产应用系统的运行；移动核心网和云平台：基站的MEC通过移动核心网同云平台相连，MEC中的参数、管理和控制算法统一从云平台卸载，MEC负责运行和运行状态上报，这种模式保证了整个系统的一致性和功能的快速升级。各类生产应用系统，发布在云平台的应用商店中，由生产现场根据需要卸载到MEC中部署和运行。

基于相同的是技术构思，提供一种M2M设备节点的广播通信系统，如图5所示，所述系统包括：

划分模块51，其设置为划分公共广播信道资源池；以及，

发送模块52，其设置为将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点基于所述频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

在一种实施方式中，所述划分模块51具体设置为，基于系统参数初始值划分预设频段的信道资源作为公共广播信道资源池。

在一种实施方式中，

所述划分模块51还设置为，在划分公共广播信道资源池之后，将所述公共广播信道资源池的某一特定时隙划分为广播控制信道；

所述发送模块52具体设置为，基于所述控制信道将述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点。

在一种实施方式中，还包括：

第一获取模块，其设置为每隔预设时间段获取所述公共广播信道资源池的使用情况；

调整模块，其设置为基于所述公共广播信道资源池的使用情况调整所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息；以及，

所述发送模块还设置为，将调整后的所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点基于调整后的频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

在一种实施方式中，还包括：

监测模块，其设置为监测在所述公共广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包的所述M2M设备节点是否广播成功，如否，则发出广播失败消息，以使所述M2M设备节点基于所述广播失败消息重新在所述广播信道资源池中选择其它时隙广播数据包。

在一种实施方式中，所述系统还包括：

判断模块，其设置为判断是否接收到所述M2M设备节点向核心网发出的通信请求，所述通信请求携带所述M2M设备节点的请求数据包；

转换发送模块，其设置为接收到所述请求数据包时，将所述请求数据包的格式转换为IP数据包格式并发送给所述核心网，以使所述核心网基于所述IP数据包格式接收所述请求数据包，并基于所述请求数据包生成IP数据包格式的响应数据；

第二获取模块，其设置为从所述核心网获取所述响应数据；以及，

返回模块，其设置为将所述响应数据转换为所述请求数据包的格式并返回给所述M2M设备节点。

在一种实施方式中，还包括：

第三获取模块，其设置为获取所述M2M设备节点广播数据包的状态数据信息；以及，基于所述状态数据信息对所述M2M设备节点进行调度优化。

基于相同的技术构思，本公开实施例相应还提供一种基站，如图6所示，所述基站包括存储器61和处理器62，所述存储器61中存储有计算机程序，当所述处理器62运行所述存储器61存储的计算机程序时，所述处理器执行所述的M2M设备节点的广播通信方法。

基于相同的技术构思，本公开实施例相应还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，所述处理器执行所述的M2M设备节点的广播通信方法。

综上，针对工业现场大量设备节点是广播方式通信的特点，本实施例提供的M2M设备节点的广播通信方法，利用5G网络架构，提出基于5G基站的机器-机器(B-M2M)通信的架构，在5G频段中划分部分频段，在空口实现了5G基站覆盖范围内设备节点之间的广播通信；针对所B-M2M架构，提出了以基站为核心的信道资源集中式管理模式，包括：设备节点的标识和广播发送、公共广播信道资源池的划分和调整、公共广播信道资源池使用、节点发送冲突控制策略。其中，公共广播信道资源池的划分和调整、公共广播信道资源池使用、节点发送冲突控制策略的具体实现方法具有较好的创新性；进一步基于MEC的B-M2M的管理平台，实现了网络统一接入、系统管理、设备状态感知、区域设备智能分析和预警、区域调度优化、安全管理、开放接口功能。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种M2M设备节点的广播通信方法，其特征在于，包括：

划分公共广播信道资源池；以及，

将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点分别基于所述频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述划分公共广播信道资源池，包括：

划分预设频段的信道资源作为公共广播信道资源池。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在划分公共广播信道资源池之后，还包括：

划分广播控制信道；

所述将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，包括：

基于所述控制信道将述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述划分广播控制信道，包括：

将所述公共广播信道资源池的某一特定时隙划分为广播控制信道。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点之后，还包括：

每隔预设时间段获取所述公共广播信道资源池的使用情况；

基于所述公共广播信道资源池的使用情况调整所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息；以及，

将调整后的所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点基于调整后的频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点之后，还包括：

监测在所述公共广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包的所述M2M设备节点是否广播成功，如否，则发出广播失败消息，以使所述M2M设备节点基于所述广播失败消息重新在所述广播信道资源池中选择其它时隙广播数据包。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

判断是否接收到所述M2M设备节点向核心网发出的通信请求，所述通信请求携带所述M2M设备节点的请求数据包；

若接收到所述请求数据包，则将所述请求数据包的格式转换为IP数据包格式并发送给所述核心网，以使所述核心网基于所述IP数据包格式接收所述请求数据包，并基于所述请求数据包生成IP数据包格式的响应数据；

从所述核心网获取所述响应数据；以及，

将所述响应数据转换为所述请求数据包的格式并返回给所述M2M设备节点。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点之后，还包括：

获取所述M2M设备节点广播数据包的状态数据信息；以及，基于所述状态数据信息对所述M2M设备节点进行调度优化。

9.一种M2M设备节点的广播通信系统，其特征在于，包括：

划分模块，其设置为划分公共广播信道资源池；以及，

发送模块，其设置为将所述公共广播信道资源池的频段信息和时隙信息发送给预设区域中所有机器对机器M2M设备节点，以使所述M2M设备节点基于所述频段信息和时隙信息在所述广播信道资源池中选择相应的时隙广播数据包。

10.一种基站，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的M2M设备节点的广播通信方法。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，所述处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的M2M设备节点的广播通信方法。

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