CN113796050B - 网关选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于在一组网关中选择用于中继从服务器接收的并且旨在用于一群组终端中的每个终端的数据的至少一个网关的方法，所述群组中的每个终端经由所述一组网关中的至少一个网关与所述服务器进行通信，所述一群组终端和所述一组网关形成LoRa网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据LoRaWAN协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端。所述方法包括：选择使得所述服务器与最小尺度的所述群组中的每个终端进行通信的所述一组网关中的网关子集，所选择的子集使得由所述服务器发送并且由所述子集的每个网关中继的所述数据因用于中继由所述子集的网关发送的所述数据的帧之间的冲突而丢失的风险最小化。

Description

网关选择方法
技术领域
本发明涉及一种用于在一组网关中选择用于中继从服务器接收的并且旨在用于一群组终端中的每个终端的数据的网关的方法以及实现所述方法的设备，其中所述群组中的每个终端经由该一组网关中的至少一个网关与服务器进行通信。
背景技术
互联网正逐渐向用于将已变得可连接的各种对象连接起来的被称为“物联网”的广域网络转变。于是出现了网络方面的新需求，特别是无线网络具有比传统蜂窝网络更大的覆盖范围并有可能限制所连接设备的能耗的需求。在允许低功耗的这些远程无线网络(“低功耗广域网(LPWAN)”)间，可以提到基于LoRa(注册商标)(“远程”)技术的网络。LoRa技术在被称为“ISM(工业、科学和医疗)带”的频带上起作用，该频带包括可自由用于工业、科学和医疗应用的频带。LoRa技术是基于扩频技术的，扩频技术使得在特别嘈杂的ISM带中获得具有良好鲁棒性的低比特率通信成为可能。
基于LoRa技术的网络(以下简称“LoRa网络”)使用名为LoRaWAN的协议(LoRaWAN1.1规范，最终版，2017年10月11日)。LoRa网络由通常放置在高处以便于覆盖较大的地理区域的基站或网关组成。网关能够检测设备或终端(“终端”)在其区域中发送的消息，并将该消息传输到至少一个服务器(“LoRa网络服务器(LNS)”)，该服务器将对该消息进行处理或将其重新传输到一个或多个应用服务器。
在LoRa网络的常规运行中，期望根据LoRaWAN协议将消息(即数据)传输到服务器，该服务器以被称为上行帧的帧的形式传输该消息。上行帧以广播模式传输。该上行帧被至少一个网关接收。接收到帧的每个网关对帧进行解码并在HTTP(超文本传输协议)请求中将消息重新传输到服务器。如果若干个网关已接收到帧，则服务器将收包含该消息的若干个HTTP请求。服务器继而必须在接收到上行帧的网关间指定将被用于中继对上行帧中包含的消息的响应的网关。该响应以HTTP请求的形式从服务传输到指定网关，并且然后根据LoRaWAN协议以单播方式从指定网关传输到下行帧中的终端。在大多数的LoRa网络的具体实施中，指定网关为利用发送上行帧的终端提供最佳传输质量的网关。
该LoRaWAN协议定义了三种传输类别：A类、B类和C类。A类在能耗方面是最经济的。当终端有数据要发送时，其会不受控制地发送数据，这是因为其会为来自服务器的任何消息打开两个连续的侦听窗口。这两个窗口的推荐持续时间为1秒和2秒。只有在这两个窗口期间，服务器才能将先前存储的数据发送到终端。出于兼容性的原因，A类必须在所有终端中实施。
B类在能量消耗和双向通信需求之间提供了很好的折衷。在B类中操作的终端每隔一段时间就打开由服务器发送的周期性消息编写的接收窗口。
C类具有最大的能耗，因为其终端是永久监听的，这使得在任何时间都可以进行通信。
应该指出的是，一件设备在运行过程中可以改变类别。
最近，“LoRaWAN远程组播设置规范，最终版，版本1.0.0,2018年9月10日”的文件中定义了LoRaWAN协议的一个变更，这使得服务器能够将下行帧传输到一群组终端。该一群组终端形成组播组并且传送到组播组的帧被称为组播帧。LoRaWAN协议的开发定义了如何对组播组的终端的组播分布窗口进行编程，如何确保所述群组中的终端在该窗口的起点处暂时进入B类或C类，以及如何关闭组播分布窗口并恢复到例如A类的正常运行。
服务器将组播帧传输到形成组播组的终端的一个问题是，服务器可能会向组播组终端范围内的所有网关发送组播帧。因此，多个网关可能会在同一时刻将组播帧中继到组播组中的终端。这继而使所中继的组播帧之间存在高冲突风险，并且这些冲突可能导致帧的丢失。
希望克服现有技术的这些缺点。特别需要提出一种减小帧在冲突后丢失的风险的方法。
此外，希望提出一种易于以低成本实施的方法。
发明内容
根据本发明的第一方面，本发明涉及一种用于在一组网关中选择用于中继从服务器接收的并且旨在用于一群组终端中的每个终端的数据的至少一个网关的方法，所述群组中的每个终端经由该一组网关中的至少一个网关与服务器进行通信，该一群组终端和该一组网关形成低能耗的远程无线网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据适用于所述网络的通信协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端。该方法包括选择过程，该选择过程包括：对于由所述群组中的终端和合适的一组网关中的网关形成的每个配对，获取被称为质量信息的信息，该质量信息表示所述终端和所述网关之间的通信质量；在该一组网关中搜索至少一个网关子集，该至少一个网关子集进行组合使得服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信，每个子集包括被称为最小数量的最小网关数，这对于服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信是必要的；对于所发现的每个子集，从质量信息获取度量值，该度量值表示由服务器发送并且由所述子集中的每个网关中继的数据因中继由所述子集中的网关发送的所述数据的帧之间的冲突而丢失的风险；根据所获取的度量值选择子集。
仅使用一组网关中的一个网关子集有可能降低冲突的风险。此外，使用此类度量有可能降低导致数据丢失的冲突的风险。
根据一个实施例，如果该一组网关中的至少一个网关自身使得服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信，则最小数量等于1，并且对于使得服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信的每个网关，该方法包括：形成包含所述网关的子集；以及使所述子集与和所述子集中的网关相关联的质量信息的值中的最低值相关联；以及选择与最高质量值相关联的子集。
根据一个实施例，当最小数量至少等于2时，对于每个子集，获取度量值包括：对于所述群组中的每个终端：对于所述子集中的网关中的每对合适的网关，计算与所述终端相关联并且与该对中的第一网关相关联的质量信息和与所述终端相关联并且与该对中的第二网关相关联的质量信息之间的差值的绝对值，该差值的绝对值被称为绝对差；并且使所述终端与被称为最小绝对差的值相关联，该最小绝对差对应于由此计算出的绝对差的最小值；搜索与该一群组终端中的终端相关联的最小绝对差中的最小绝对差的最小值；以及将与所述子集相关联的度量值设定为所发现的最小绝对差的最小值；当该度量值至少等于预定义的阈值时，选择与最高度量值相关联的子集。
根据一个实施例，该选择过程为迭代的，并且只要没有选择子集便会迭代，在第一次迭代之后的每个新迭代处，从先前迭代的一群组终端中去掉一个终端子群组。
根据一个实施例，该终端子群组中的每个终端选自先前迭代的一群组终端中的与一组网关中的网关具有最差通信质量的终端。
根据一个实施例，该低能耗的远程无线网络为LoRa网络，并且适于所述网络的通信协议为LoRaWAN协议。
根据本发明的第二方面，本发明涉及一种用于将数据从服务器传输到一群组终端的方法，所述群组中的每个终端经由一组网关中的至少一个网关与服务器进行通信，该一群组终端和该一组网关形成低能耗的远程无线网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据适用于所述网络的通信协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端。该方法包括：获取将传输到一群组终端的数据；获取用于将所述数据中继到该一群组终端的一组网关中的一个网关子集，所述子集通过实施根据第一方面的方法来获取；以及经由网关子集中的每个网关将所述数据传输到该一群组终端中的终端。
根据本发明的第三方面，本发明涉及一种用于在一组网关中选择用于中继从服务器接收的并且旨在用于一群组终端中的每个终端的数据的至少一个网关的器件；所述群组中的每个终端经由该一组网关中的至少一个网关与服务器进行通信，该一群组终端和该一组网关形成低能耗的远程无线网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据适用于所述网络的通信协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端。该器件包括：获取装置，该获取装置用于对于由所述群组中的终端和合适的一组网关中的网关形成的每个配对，获取被称为质量信息的信息，该质量信息表示所述终端和所述网关之间的通信质量；搜索装置，该搜索装置用于在该一组网关中搜索至少一个网关子集，该至少一个网关子集进行组合使得服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信，每个子集包括通常被称为最小数量的最小网关数，这对于服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信是必要的；获取装置，该获取装置用于对于所发现的每个子集，从质量信息获取度量值，该度量值表示由服务器发送并且由所述子集中的每个网关中继的数据因中继由所述子集中的网关发送的所述数据的帧之间的冲突而丢失的风险；确定装置，该确定装置用于确定与最高度量值相关联的子集；以及选择装置，该选择装置用于选择在最高度量值至少等于预定义的阈值的情况下确定的子集。
根据本发明的第四方面，本发明涉及一种适用于经由一组网关与一群组终端进行通信的服务器类型的设备，该一群组终端和该一组网关形成低能耗的远程无线网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据适用于所述网络的通信协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端。该设备包括：获取装置，该获取装置用于获取将传输到一群组终端的数据；根据第三方面所述的用于在一组网关中选择至少一个网关的器件；和传输装置，该传输装置用于经由每个所选择的网关将所述数据传输到一群组终端的终端。
根据本发明的第五方面，本发明涉及一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当所述程序由器件的处理器执行时，该指令用于由器件实施根据第一方面的方法。
根据本发明的第六方面，本发明涉及存储装置存储包括指令的计算机程序，当所述程序由器件的处理器执行时，该指令用于由器件实施根据第一方面的方法。
附图说明
通过阅读以下对示例性实施例的描述，上述以及其它本发明的特征将变得更加清楚，所述描述是参考附图进行的，其中：
图1示意性地示出了其中本发明被实施的LoRa网络；
图2示意性地示出了处理模块；
图3示意性地示出了用于由服务器将组播帧传输到终端的组播组的方法；
图4示意性地示出了用于选择用于中继组播帧的至少一个网关的方法的高级表示；并且
图5示意性地示出了用于选择用于中继组播帧的至少一个网关的方法的示例。
具体实施方式
本发明如下文在LoRa网络的背景下进行描述，其中服务器将一个或多个帧传输到终端的组播组。然而，本发明适用于提供低能耗的所有类型的远程无线网络的其它背景，其中服务器将一个或多个帧传输到一群组终端，该一个或多个帧能够由多个网关中继。
图1示意性地示出了其中本发明被实施的LoRa网络。
在图1中的示例中，LoRa网络包括一组网关12A、12B、12C和12D和包括多个终端14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G和14H的一组终端。每个网关通过电缆或无线通信链路与被称为LNS服务器的服务器11进行通信。例如，网关12A(以及分别的网关12B、12C和12D)通过电缆或无线通信链路15A(以及分别的15B、15C和15D)与LNS服务器11进行通信。
网关和终端之间的每次通信均使用无线通信链路13。应当注意的是，无线通信链路13上的通信是根据LoRaWAN协议进行的。
LNS服务器11通过线缆或无线通信链路16连接到被称为应用服务器的一个或多个服务器10。
在图1的示例中，多个终端14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G和14H组成组播组。例如，该组播组是由应用服务器10定义的。应当注意的是，为了简化图1，该组播组中仅包含8个终端。在实际情况中，该组播组可由大量终端组成。例如，该组播组可包含256、512或1024个终端。同样，在图1中，我们已展示了包含4个网关的一组网关。在实际情况中，网关的数量可能会更多。一组网关可包括大约100个网关。
图2示意性地示出了被包含在LNS服务器11中的处理模块110的硬件架构的示例。
根据图2所示的硬件架构的示例，处理模块110然后包括通过通信总线1100连接的：处理器或CPU(中央处理单元)1101；随机存取存储器RAM 1102；只读存储器ROM 1103；存储单元，如硬盘或存储介质读取器，如SD(安全数字)读卡器1104；至少一个通信接口1105，该至少一个通信接口使得处理模块110能够与诸如网关12A、12B、12C和12D和应用服务器10的其它器件进行通信。
处理器1101能够执行从ROM 1103、外部存储器(未示出)、存储介质(如SD卡)或通信网络加载到RAM 1102中的指令。当LNS服务器11通电时，处理器1101能够从RAM 1102读取指令并执行它们。在一个实施例中，这些指令形成计算机程序，该计算机程序使处理器1101完成或部分实施下文关于图3、4和5描述的方法。
图3示意性地示出了用于由服务器传输旨在用于终端的组播组的组播帧的方法。
在步骤31中，LNS服务器11的处理模块110接收将传输到由终端14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G和14H形成的组播组的数据。
在步骤32中，处理模块110获取一组网关中用于将所述数据中继到终端的组播组的一个网关子集。所述子集是通过实施下文关于图4描述的选择方法而获取的。下文关于图5描述了该方法的更详细的版本。
在步骤33中，处理模块110经由该网关子集中的每个网关将所述数据传输到一群组终端中的终端。每个网关接收这些数据形式，并且然后根据旨在用于组播组中的终端的LoRaWAN协议来传输一个或多个组播帧。通过减少用于中继数据的网关的数量，即，不使用一组网关中的所有网关，减少了导致用于传输这些数据的组播帧丢失的冲突的风险。在步骤33中，我们认为，以A类运行的终端的组播组中的终端，通过实施LoRaWAN协议中描述的方法而暂时进入B类或C类。
图4示意性地示出了用于选择用于中继组播帧的至少一个网关的方法的高级表示。
在一个实施例中，该方法由LNS服务器11的处理模块110实施。然而，也可由连接到LNS服务器11的其它服务器来实施，这些服务器将该方法的具体实施的结果提供给LNS服务器11。此外，在一个实施例中，该方法在步骤32期间实施。然而，其可以在执行步骤31之前的另一个时刻实施，步骤32仅包含获取所述方法的具体实施的结果。
在步骤320中，对于由组播组的终端和合适的一组网关中的网关形成的每个配对，处理模块110获取被称为质量信息的信息IQ，该质量信息表示所述终端和所述网关之间的通信质量。在一个实施例中，对于由组播组的终端和一组网关中的网关形成的每个配对，质量信息IQ为表示RSSI(接收信号强度指示)的值，其由所述网关根据LoRaWAN协议在该网关从所述终端接收到被称为上行LoRa帧的上行帧时测量。例如，质量信息IQ为在接收到最后一个上行LoRa帧时测量的RSSI值，或者为RSSI值的平均值。在一个实施例中，质量信息IQ在二维表格TAB中示出。表TAB的第一维度表示该终端的组播组中的终端。第二维度表示一组网关中的网关。当网关从未接到来自终端的帧，例如当所述网关不位于所述终端的范围内时，与由该网关和该终端形成的配对对应的质量信息IQ初始化成例如等于-1000dBm的预定义值IQ_MIN。
在步骤321中，处理模块110在一组网关中搜索至少一个网关子集，该至少一个网关子集进行组合使得LNS服务器11能够与终端的组播组中的每个终端进行通信。每个子集包含被称为最小数量的最小网关数N_MIN，这对于服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信是必要的。也就是说，最小数量N_MIN是尽可能最小，最小数量N_MIN至少等于1。当一个网关子集包含大于1的最小数量N_MIN的网关时，所述子集中的网关自身无法使得LNS服务器11与该终端的组播组中的每个终端进行通信。另一方面，对于终端的组播中的每个终端，LNS服务器11一定会在网关子集中的N_MIN个网关中发现至少有一个网关可能与所述终端进行通信。
在步骤322中，对于所发现的每个子集，处理模块110从质量信息IQ中获取用于表示由LNS服务器11发送的并且由网关子集中的每个网关中继的数据因用于中继由所述网关子集中的网关发送的所述数据的帧之间的冲突而丢失的风险的度量值ΔRSSI。我们在下文中关于图5描述了度量值ΔRSSI的示例。
在步骤323中，处理模块110根据度量值选择一个子集。例如，在该选择中，处理模块110确定与最高度量值，表示为
Figure BDA0003342107510000071
相关联的子集，并选择在最高度量值
Figure BDA0003342107510000072
至少等于预定义的阈值Th_ΔRSSI的情况下确定的子集。在一个实施例中，Th_ΔRSSI＝5dB。
图5示意性地示出了用于选择用于中继组播帧的至少一个网关的方法的示例。
图5中的方法是关于图4所述的方法的实际和详细的具体实施的示例。
在与步骤320对应的步骤3200中，处理模块110获取表TAB，针对由终端的组播组中的终端和一组网关中的网关形成的配对，该表TAB包含质量信息IQ。
在步骤3201中，处理模块110将变量n初始化为1。变量n使搜索最小数量N_MIN的值成为可能。
在步骤3202中，处理模块110确定是否存在包含n个网关的一组网关的子集，该n个网关进行组合，使得服务器能够与终端的组播组中的每个终端进行通信。当n＝1时，处理模块110在一组网关中搜索至少一个网关，该网关自身使得LNS服务器11能够与终端的组播组中的每个终端进行通信。
如果不存在包含n个网关的网关子集，则在步骤3207中变量n增加一个单位，该n个网关进行组合，使得服务器能够与终端的组播组中的每个终端进行通信。因此处理模块110增加了网关子集的尺度。
在步骤3208中，处理模块110将变量n与表示子集的最大尺度的预定义数量N进行比较。如果n≤N，则处理模块110返回到步骤3202。否则，步骤3208后继续步骤3209。
如果至少一个网关子集包含n个网关，则步骤3202后继续步骤3203，该n个网关进行组合，使得服务器能够与终端的组播组中存在的每个终端进行通信。
当n＝1时，在步骤3202期间，处理模块110自身形成包括得自每个网关的网关的一个子集，使得LNS服务器11能够与终端的组播组中的每个终端进行通信。
在步骤3203中，对于由此形成的每个网关子集，处理模块110使所述子集与值IQ_min相关联，该值IQ_min对应于与所述子集中所包含的网关相关联的质量信息IQ值中的最低值。处理模块110接下来选择与最高值IQ_min相关联的子集，并将度量值
Figure BDA0003342107510000081
设定为预定义的阈值
Figure BDA0003342107510000082
在步骤3205中，处理模块110将度量值
Figure BDA0003342107510000083
与预定义的阈值Th_ΔRSSI进行比较。如果
Figure BDA0003342107510000084
则处理模块110执行步骤3206，在该步骤期间，处理模块选择在步骤3203期间选择的网关子集。然而，由于在n＝1时，
Figure BDA0003342107510000085
有必要选择在步骤3203中选择的子集，即与最高值IQ_min相关联的子集。
当n>1时，在步骤3202中(即不存在包含单个网关的子集)，处理模块110形成包含来自一组网关中的n个网关的每个组合的n个网关的子集，该网关子集中的n个网关的每个组合使得LNS服务器11能够与终端的组播组中的每个终端进行通信。
在步骤3203中，对于所形成的每个子集，处理模块110针对终端的组播组中的索引为i的每个终端以及所述子集中每对可能的网关计算包含索引为k的网关和索引为l的终端的所述配对，并计算被称为绝对差的差值的绝对值DAi,k,l，该绝对差为与索引为i的终端和索引为k的网关相关联的质量信息IQi,k和与索引为i的终端和索引为l的网关相关联的质量信息IQi,l之间的绝对差：
DAi，k，l＝|IQi，k-IQi，l|
在计算由此形成的每个子集的绝对差DAi,k,l后，处理模块110针对索引为i的终端确定由此计算的被称为最小绝对差
Figure BDA0003342107510000086
的绝对差DAi,k,l的最小值。
Figure BDA0003342107510000087
其中
Figure BDA0003342107510000088
是一个函数，该函数给出固定的索引i和索引k和l(k≠l)变量的xi,k,l的所有可能值中的xi,k,l值的最小值并从有关子集中的索引k和l的所有可能值中取值。当n＝2时，即当每个子集包含两个网关时，对于每个子集和每个终端，处理模块110仅计算一个差值DAi,k,l。在这种情况下，最小绝对差
Figure BDA0003342107510000091
然后，对于每个子集获取一组最小绝对值
Figure BDA0003342107510000092
终端的组播组中的每个终端均与所述子集的最小绝对值
Figure BDA0003342107510000093
相关联。
在确定了最小绝对差
Figure BDA0003342107510000094
之后，对于由此形成的每个子集，处理模块110在与一群组的终端中的终端相关联的最小绝对差值中的最小绝对差的最小值。
对于每个子集，处理模块110将与所述子集相关联的度量值ΔRSSI设定为所发现的最小绝对差的最小值。
Figure BDA0003342107510000095
其中
Figure BDA0003342107510000096
是一个函数，该函数给出了从i的所有可能值中取的变量索引i的xi的所有可能值中的xi的最小值。索引为i的所有可能值为终端的组播组中的终端的索引为i的所有取值。
在步骤3203期间，处理模块从所有子集中选择与和最高度量值ΔRSSI对应的度量值
Figure BDA0003342107510000097
相关联的子集。
在步骤3205期间，处理模块110将度量值
Figure BDA0003342107510000098
与预定义的阈值Th_ΔRSSI进行比较。如果
Figure BDA0003342107510000099
则处理模块110执行步骤3206，在该步骤期间选择在步骤3203期间选择的网关子集。否则，处理模块110执行步骤3209。
在步骤3209期间，处理模块110消除终端的组播组中的一个终端子群组。在一个实施例中，所述终端子群组包含预定义数量的终端，并且该终端子群组中的终端是从终端的组播组中的终端随机选择的。在另一个实施例中，该终端子群组包含预定义数量的终端，并且该终端子群组中的终端为具有与一组网关中的网关进行通信的最差平均质量的终端的组播组中的终端。在另一个实施例中，该终端子群组包含预定义数量的终端，并且该终端群组中的终端为与步骤3203期间计算的最低值
Figure BDA00033421075100000910
相关联的终端的组播组中的终端。
在步骤3209之后是已解释过的步骤3201。
因此，图5中的选择方法是迭代的，并且只要没有选择任一网关子集便是迭代的。
在一个实施例中，预定义的数量N是确定的，以便于限制计算度量值ΔRSSI的复杂性。这是因为，n的值越高，在尺度为n的网关子集中可能的网关对的数量就越高，因此度量值ΔRSSI的计算就越复杂。在一个实施例中，预定义的数量N设定为4。
在到目前为止所描述的图5的实施例中，我们认为消除一个网关子群组可使得能够选择由一个网关(即n＝1)组成的子集。因此，步骤3209之后是步骤3201，在该步骤期间，处理模块110以n＝1重复使用该方法。
在另一个实施例中，在步骤3209之后，在步骤3201中，处理模块110在最后一个被测试值n处恢复。在本实施例中，我们认为在如果已达到n的当前值的情况下，即，即使通过消除终端的组播组中的终端也不存在具有低于n的当前值的值n的任何解。因此，例如，如果处理模块110在值n等于2时执行步骤3209，则其将在值n等于2时重复步骤3201。
在一个实施例中，高于1的每个值n与在步骤3209期间从终端的组播组中消除的终端的预定义最大百分比相关联。因此，即使在执行步骤3202时，已知存在n个网关子集进行组合，使得服务器能够与终端的组播组中的每个终端进行通信，如果从终端的组播组中消除的终端的百分比高于与值n相关的预定义的最大百分比，则处理模块110认为不存在n个网关的任何可能的子集。例如，如果预定义的数量N等于4，则值n＝2是与预定义的最大百分比25％相关联的，值n＝3是与预定义的最大百分比50％相关联的，并且值n＝4是与预定义的值最大百分比100％相关联的。例如，如果当执行步骤3209时，获取从终端的组播组中消除的终端的大于25％的百分比，继而获取等于2的n的当前值，在步骤3209后的步骤3201期间，处理模块110确定值n为3。

Claims (10)

1.一种用于在一组网关(12A，12B，12C，12D)中选择用于中继从服务器接收的并且旨在用于一群组终端(14A，14B，14C，14D，14E，14F，14G，14H)中的每个终端的数据的至少一个网关的方法，所述群组中的每个终端经由所述一组网关中的至少一个网关与所述服务器进行通信，所述一群组终端和所述一组网关形成低能耗的远程无线网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据适用于所述网络的通信协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端，其特征在于，所述方法包括选择过程，所述选择过程包括：
-对于由所述群组中的终端和合适的所述一组网关中的网关形成的每个配对，获取(320)被称为质量信息的信息，所述质量信息表示所述终端和所述网关之间的通信质量；
-在所述一组网关中搜索(321)至少一个网关子集，所述至少一个网关子集进行组合使得所述服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信，每个子集包括被称为最小数量的最小网关数，这对于所述服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信是必要的；
对于所发现的每个子集，从所述质量信息获取(322)度量值，所述度量值表示由所述服务器发送并且由所述子集中的每个网关中继的所述数据因中继由所述子集中的所述网关发送的所述数据的帧之间的冲突而丢失的风险；以及
根据所获取的所述度量值选择(323)子集。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述一组网关中的至少一个网关自身使得所述服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信，则所述最小数量等于1，并且对于使得所述服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信的每个网关，所述方法包括：
-形成包含所述网关的子集；以及
-使所述子集与和所述子集中的所述网关相关联的所述质量信息的所述值中的最低值相关联；以及
-选择与最高质量值相关联的所述子集。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述最小数量至少等于2时，对于每个子集，获取所述度量值包括：
-对于所述群组中的每个终端：对于所述子集中的网关中的每对合适的网关，计算与所述终端相关联并且与所述对中的第一网关相关联的所述质量信息和与所述终端相关联并且与所述对中的第二网关相关联的所述质量信息之间的差值的绝对值，所述差值的绝对值被称为绝对差；并且使所述终端与被称为最小绝对差的值相关联，所述最小绝对差对应于由此计算出的所述绝对差的最小值；
-搜索与所述一群组终端中的所述终端相关联的所述最小绝对差中的所述最小绝对差的最小值；以及
-将与所述子集相关联的所述度量值设定为所发现的最小绝对差的所述最小值；
当所述度量值至少等于预定义的阈值时，选择与最高度量值相关联的所述子集。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述选择过程为迭代的，并且只要没有选择子集便会迭代，在第一次迭代之后的每个新迭代处，从先前迭代的所述一群组终端中去掉一个终端子群组。
5.根据权利要求4述的方法，其特征在于，所述终端子群组中的每个终端选自先前迭代的所述一群组终端中的与所述一组网关中的所述网关具有最差通信质量的终端。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述低能耗的远程无线网络为LoRa网络，并且适于所述网络的所述通信协议为LoRaWAN协议。
7.一种用于将数据从服务器传输到一群组终端的方法，所述群组中的每个终端经由一组网关中的至少一个网关与所述服务器进行通信，所述一群组终端和所述一组网关形成低能耗的远程无线网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据适用于所述网络的通信协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端，其特征在于，所述方法包括：
-获取(31)将传输到所述一群组终端的数据；
-获取(32)用于将所述数据中继到所述一群组终端的所述一组网关中的一个网关子集，所述子集通过实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法来获取；以及
-经由所述网关子集中的每个网关将所述数据传输(33)到所述一群组终端中的所述终端。
8.一种用于在一组网关(12A，12B，12C，12D)中选择用于中继从服务器接收的并且旨在用于一群组终端(14A，14B，14C，14D，14E，14F，14G，14H)中的每个终端的数据的至少一个网关的器件，所述群组中的每个终端经由所述一组网关中的至少一个网关与所述服务器进行通信，所述一群组终端和所述一组网关形成低能耗的远程无线网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据适用于所述网络的通信协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端，其特征在于，所述器件包括：
-获取装置，所述获取装置用于对于由所述群组中的终端和合适的所述一组网关中的网关形成的每个配对，获取被称为质量信息的信息，所述质量信息表示所述终端和所述网关之间的通信质量；
-搜索装置，所述搜索装置用于在所述一组网关中搜索至少一个网关子集，所述至少一个网关子集进行组合使得所述服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信，每个子集包括通常被称为最小数量的最小网关数，这对于所述服务器能够与所述群组中的每个终端进行通信是必要的；
-确定装置，所述确定装置用于确定与最高度量值相关联的所述子集；以及
-选择装置，所述选择装置用于选择在所述最高度量值至少等于预定义的阈值的情况下确定的所述子集。
9.一种适用于经由一组网关与一群组终端进行通信的服务器类型的设备，所述一群组终端和所述一组网关形成低能耗的远程无线网络，每个网关接收旨在用于至少一个终端的数据，从而根据适用于所述网络的通信协议在帧中将所述数据重新传输到所述数据旨在用于的每个终端，其特征在于，所述设备包括：
-获取装置，所述获取装置用于获取将传输到所述一群组终端的数据；
-根据权利要求8所述的用于在所述一组网关中选择至少一个网关的器件；以及
-传输装置，所述传输装置用于经由每个所选择的网关将所述数据传输到所述一群组终端的所述终端。
10.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储包括指令的计算机程序，当所述程序由器件(110)的处理器执行时，所述指令用于由所述器件实施根据权利要求1或2所述的方法。
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