CN112868216A

CN112868216A - 确定超时时段的长度

Info

Publication number: CN112868216A
Application number: CN201980068707.7A
Authority: CN
Inventors: 冯雷
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2039-10-10
Also published as: US11374720B2; EP3868080A1; CN112868216B; WO2020078827A1; US20210391968A1; EP3868080B1

Abstract

一种用于确定关于超时时段的长度的信息的方法，超时时段的长度表示没有通信的时间长度，在超时时段的长度之后，第一类型的设备变得不可访问。以下的信息被获得并且被用于计算超时时段的长度：关于被发送到第一类型的(多个)设备的成功信息和不成功消息的定时，以及关于通过第一类型的(多个)设备所发送的消息的定时。

Description

确定超时时段的长度

技术领域

本发明涉及无线网络领域，并且具体涉及确定无线网络节点的通信信息的方法。

背景技术

无线网络变得越来越普遍。无线网络的一个示例是低功耗广域网(LPWAN)，已提出了低功耗广域网(LPWAN)，来填补无线传感器网络和广域网的已知技术之间存在的技术空白。LPWAN是无线广域网技术，专门用于以低比特率通信能力、在大范围内以低成本来将设备互连。通常，LPWAN被用于电池供电的设备、资源受限的单元或功率富集设备，诸如太阳能设备。

对于蜂窝应用，流行的LPWAN技术包括窄频带物联网(NB-IoT)标准或增强的机器类通信(eMTC)协议。另一流行的LPWAN技术是LoRaWAN。

在新行业，特别是汽车、公用事业(例如，照明或水)、农业和健康行业中使用LPWAN技术的兴趣日益浓厚。在这些应用中，LPWAN的端部节点由外围输入设备和/或输出设备组成并且可以包括例如水表、气体检测仪、汽车监视系统、个人医疗保健监控产品和/或无线灯具。通常，端部节点不能将所接收的信息路由到LPWAN中的其他设备。

在LPWAN中，减少LWPAN的节点、特别是例如端部节点的功耗来延长电池寿命并将业务量最小化的趋势正在增长。

US2017142675A1公开了蜂窝网络的节点，包括：接口，被配置为在蜂窝网络的无线电链路上实现的时间同步通信信道上与终端进行通信；以及至少一个处理器，被配置为经由接口，从终端接收消息，消息包括与终端和节点所实现的服务相关联的数据，消息已在第一时间点由终端在信道上传输，其中至少一个处理器被配置为基于第一时间点来确定与服务相关联的通信的超时时间点。

发明内容

本发明由权利要求来限定。

根据本发明的一个方面的示例，提供了确定关于超时时段的长度的信息的方法，超时时段表示在无线网络中的第一类型的设备发送上行链路消息之后的时间段，在该时间段之后，第一类型的设备不能接收下行链路消息。方法包括：获得第一定时信息，第一定时信息指示历史上行链路消息由第一类型的至少一个设备发送的时间；获得第二定时信息，第二定时信息指示历史下行链路消息被发送到第一类型的至少一个设备中的一个或多个设备的时间；获得成功信息，成功信息指示历史下行链路消息中的哪些历史下行链路消息由第一类型的一个或多个设备成功接收，从而指示成功历史下行链路消息和不成功历史下行链路消息；以及基于第一定时信息、第二定时信息和成功信息，确定与超时时段的长度有关的信息。

已知(广域)网络的某些设备在发送消息(“上行链路消息”)之后的时间段(“超时时段”)内不能接收消息(“下行链路消息”)。当然，在超时时段期间，这样的设备能够从其他设备或服务器接收消息(“下行链路消息”)。在示例中，如果设备在超时时段期间接收到消息，则超时时段可以被重置来保持信道开放，以用于进一步的通信。

超时时段的一个原因是，设备可能适于在发送消息之后不久(即，在超时时段之后)进入节能模式，在这种情况下，设备不能从其他设备或服务器接收通信或消息。因为某些无线网络中的设备受到资源限制，这样做是为了节省功率。设备在发送消息(即，可以再次接收消息)时可以退出节能模式。

超时时段的另一原因可能是，如果在预定时间段(即，超时时段)内没有往返于设备的业务量，则网络元素(例如，基站、NAT或防火墙路由器)可能适于关闭到设备的信道。这可能出于以下目的而执行：节省功率、在设备之间共享网络资源或减少业务量负载。

本发明认识到期望准确且有效地标识该超时时段的长度。提供不论设计、位置、区域或操作者考虑如何，都可以采用的通用方法也将是有利的。

了解超时时段的长度可以有利地允许消息到设备的适当调度(即从而避免将消息发送到将不被接收的(多个)设备)。超时时段的长度还可以被利用来设置设备发送更新消息(例如，“心跳消息”)的周期性，以保持通信信道开放。

本发明提出了通过以下信息来建立关于超时时段的长度的信息(例如，可能长度的上限和下限)的方法：关于发送到(多个)设备/从(多个)设备发送的历史消息的定时、以及关于被发送到(多个)设备的历史消息的成功的定时。例如，该信息可以被处理来估计上限值和下限值(即信息)，从而估计超时时段的长度。

优选地，第一定时信息指示从无线网络中的第一类型的两个或更多个(即，多个)设备发送历史上行链路消息的时间。优选地，第二定时信息指示历史下行链路消息被发送到无线网络中的第一类型的两个或更多个设备的时间。

关于超时时段的长度的信息可以包括例如：超时时段的长度的下限；超时时段的长度的上限；估计的超时时段的长度和/或估计的超时时段的长度的误差余量。

超时时段的长度的下限将指示(在发送上行链路消息之后)在已知/估计第一类型的设备将能够接收消息时和/或在其之前的时间长度超时时段的长度上限指示(在发送上行链路消息之后)在已知/估计第一类型的设备将不能接收消息时和/或在其之后的时间长度。

如本文所使用的，术语“第一类型的设备”指代以相同或相似的方式通信(例如，具有相似或相同的超时时段的长度)的设备。具体地，第一类型的设备可以包括以相同方式工作/操作的设备组(共享相同的超时设置，超时设置影响发送上行链路消息之后接收下行链路消息的能力)。因此，可以假定针对第一类型的每个设备的超时时段的长度相同。在示例中，所有第一类型的设备与网络的同一基站或路由器相关联。

在优选的实施例中，第一类型的至少一个设备包括第一类型的多个设备。

在至少一个实施例中，确定与超时时段的长度有关的信息的步骤包括：处理第一定时信息和第二定时信息来确定第一差值，每个第一差值是以下时间之间的差值：成功历史下行链路消息被发送到第一类型的设备的时间，以及在时间上最靠近相应成功历史下行链路消息、且在时间上在相应成功历史下行链路消息之前的历史上行链路消息由第一类型的相同相应设备发送的时间；以及基于所确定的第一差值，确定与超时时段的长度有关的信息。

因此，与超时时段的长度有关的信息可以通过标识成功接收(由第一类型的设备)的下行链路消息来获得。成功接收的消息指示伴随的下行链路消息在超时时段期间被接收，并且由此可以提供与超时时段的长度有关的信息。

在另外的实施例中，确定与超时时段的长度有关的信息的步骤包括确定所确定的第一差值中的最大值是超时时段的长度的下限。

因此，计算下限，下限表示第一类型的设备仍能够接收消息的超时时段的最大/最长已知长度。因此，超时时段的长度的下限可以提供准确或安全的超时时段的最小长度。

在一些实施例中，确定关于超时时段的长度的信息的步骤包括：处理第一定时信息和第二定时信息来确定第二差值，每个第二差值是以下时间之间的差值：不成功历史下行链路消息被发送到第一类型的设备的时间，以及在时间上最靠近相应不成功历史下行链路消息、且在时间上在相应不成功历史下行链路消息之前的历史上行链路消息由第一类型的相同相应设备发送的时间；以及基于所确定的第二差值来确定关于超时时段的长度的信息。

因此，关于超时时段的长度的信息可以通过标识(由第一类型的设备)未成功接收的下行链路消息来获得。未成功接收的消息指示伴随的下行链路消息在超时时段期间未被接收，并且由此可以提供与超时时段的长度有关的信息。

确定与超时时段的长度有关的信息的步骤包括：确定所确定的第二差值中的最小值是超时时段的长度的上限。

因此，可以计算上限，上限表示第一类型的设备仍能够接收消息的超时时段的最大/最长已知长度。上限因此可以表示超时时段的最大可能长度，超时时段指示第一类型的设备发送消息之后的时段，已知下行链路通信在超时时段之后将不被接收。

在优选实施例中，确定关于超时时段的长度的信息的步骤包括：处理第一定时信息和第二定时信息来确定第一差值，每个第一差值是以下时间之间的差值：成功历史下行链路消息被发送到第一类型的设备的时间，以及在时间上最靠近相应成功历史下行链路消息、且在时间上在相应成功历史下行链路消息之前的历史上行链路消息由第一类型的相同相应设备发送的时间；处理第一定时信息和第二定时信息来确定第二差值，每个第二差值是不成功历史下行链路消息被发送到第一类型的设备的时间以及与相应不成功历史下行链路消息在时间上最靠近并且在其之前的历史上行链路消息被第一类型的相同相应设备发送的时间之间的差；确定所确定的第一差值中的最大值为超时时段的长度的下限；以及确定所确定的第二差值中的最小值为超时时段的长度的上限。

换言之，方法可以适于包括确定第一时间差以及第二时间差值，第一时间差值是到设备的成功下行链路消息与来自该设备的紧接在前的上行链路消息之间的时间差值，第二时间差值是到设备的不成功下行链路消息与来自该设备的紧接在前的上行链路消息之间的时间差值。这两个差值可以被处理来标识超时时段的上限和下限，从而指示确定超时时段可能落入的值范围。

因此，超时时段的长度的上限和下限可以被确定。

方法可以进一步包括响应于超时时段的长度的上限小于超时时段的长度的下限而生成警报。

发明人已认识到，如果超时时段的长度的上限被确定为小于超时时段的长度的下限，则可以标识对上限的计算未被正确执行，并且因此警报可以被生成。

例如，网络中的分组丢失可能导致下行链路消息被认为未被第一类型的设备成功接收(例如，由于未传递下行链路消息或未传递下行链路消息的确认消息)。因此，对上限的错误计算(即，经由警报)可以被用作无线网络中存在(大量)分组丢失的指示符。

因此，在一些实施例中，如果超时时段的长度的上限小于下限，则上限可以被丢弃(或搁置)并重新计算上限。因此，警报可以是指示用于重新计算超时时段长度上限的指令的信号。

在一些实施例中，超时时段的下限和/或上限可以响应于警报信号，通过处理更多的上行链路-下行链路对来双重确认。

方法可以进一步包括控制第一类型的每个至少一个设备来发送周期性的上行链路消息，其中周期性的上行链路消息之间的间隔基于关于所确定的超时时段的长度的信息来控制。

如先前所解释的，由第一类型的(多个)设备发送的周期性上行链路消息之间的间隔可以被设置来保持通信信道开放。这样的周期性上行链路消息也可以被标记为“心跳消息”。通过基于超时时段的长度的信息来设置周期性上行链路消息的长度，到第一类型的每个设备的通信信道可以被保持开放，以确保可以与第一类型的设备持续通信。

在实施例中，控制第一类型的设备中的一个或多个包括：标识当前正在发送周期性上行链路消息的第一类型的任何设备；针对所标识的每个设备，确定周期性上行链路消息之间的当前间隔；以及针对所标识的每个设备，进一步基于所标识设备的相应当前间隔，控制周期性上行链路消息之间的间隔长度。

换言之，确定是否调整由第一类型的设备发送的周期性上行链路消息之间的间隔，可以取决于当前间隔以及关于超时时段的长度的信息(例如，超时时段的上限或下限)两者。

方法的实施例包括控制第一类型的每个至少一个设备来发送周期性上行链路消息；以及将周期性上行链路消息之间的间隔控制为不小于超时时段的长度的下限。

因此，周期性上行链路消息之间的间隔可以被设置为等于已知小于或等于超时时段的长度的值，以确保到第一类型的每个设备的通信信道保持开放。

在实施例中，控制第一类型的每个至少一个设备包括：标识当前正在发送周期性上行链路消息的第一类型的任何设备；针对所标识的每个设备，确定周期性上行链路消息之间的当前间隔；以及针对所标识的每个设备，响应于当前间隔小于超时时段的长度的下限，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为等于超时时段的长度的下限。

这提供了更有效的网络系统。如果针对第一类型的设备发送周期性消息之间的当前间隔小于下限，则可以确定所述第一类型的设备正在以与将该设备的通信信道保持开发所需要的频率相比更快的频率发送周期性消息(并且由此可能浪费能量并使用不必要的网络容量)。因此，将周期性间隔修改为下限的最小长度，可以提供更有效的无线网络。

方法可以适于包括控制第一类型的每个至少一个设备发送周期性上行链路消息；以及将周期性上行链路消息之间的间隔控制为小于超时时段的长度的上限。

超时时段的长度的上限表示在(第一类型的)设备发送上行链路消息之后的时间段，在该时间段时/之后已知设备将不接收下行链路消息。通过将周期性间隔设置为小于上限，到设备的通信通道将保持开放的可能性显著增加。

方法可以进一步包括控制第一类型的每个至少一个设备来发送周期性上行链路消息，其中控制包括：标识当前正在发送周期性上行链路消息的第一类型的任何设备；针对所标识的每个设备，确定周期性上行链路消息之间的当前间隔；以及将周期性上行链路消息之间的间隔控制为不小于超时时段的长度的下限、且小于超时时段的长度的上限。

在另外的实施例中，方法包括以下至少一项：响应于当前间隔小于超时时段的长度的下限，针对所标识的每个设备，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为等于超时时段的长度的下限；响应于当前间隔大于或等于超时时段的长度的上限，针对所标识的每个设备，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为等于超时时段的长度的下限；以及响应于当前间隔大于或等于超时时段的长度的下限并且小于超时时段的长度的上限，针对所标识的每个设备，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为等于当前间隔。

还提出了计算机程序，计算机程序包括用于在所述程序在计算机上运行时，实现任何所述方法的代码装置。

根据本发明的一个方面的示例，还提供了信息确定器，信息确定器适于确定与超时时段的长度有关的信息，超时时段表示在无线网络中的第一类型的设备发送上行链路消息之后的时间段，在该时间段之后，第一类型的设备不能接收下行链路消息，信息确定器包括：收集模块，适于获得第一定时信息，第一定时信息指示历史上行链路消息由无线网络中的第一类型的至少一个设备发送的时间；获得第二定时信息，第二定时信息指示历史下行链路消息被发送到无线网络中的第一类型的至少一个设备中的一个或多个设备的时间；以及获得成功信息，成功信息指示历史下行链路消息中的哪个历史下行链路消息被成功接收，从而指示成功历史下行链路消息和不成功历史下行链路消息；以及判定模块，适于基于第一定时信息、第二定时信息和成功信息来确定关于超时时段的长度的信息。

参考下文描述的(多个)实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得明显。

附图说明

为了更好地理解本发明并更清楚地示出本发明如何实施，现在将仅以示例的方式参考附图，其中：

图1图示了包括无线网络的网络系统；

图2图示了由第一类型的设备发送的消息的时序图；

图3图示了根据一个实施例的方法；

图4图示了发送到第一类型的设备和从第一类型的设备发送的消息的时序图；

图5图示了根据一个实施例的另一方法；以及

图6图示了根据一个实施例的信息确定器。

具体实施方式

将参考附图来描述本发明。

应理解，详细描述和具体示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是仅意图用于例示的目的，而不意图限制本发明的范围。根据以下描述、所附权利要求书和附图，将更好地理解本发明的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。应当理解，附图仅是示意性的，并且没有按比例绘制。还应当理解，在所有附图中使用相同的附图标来指示示相同或相似的部分。

根据本发明的概念，提出了用于确定与超时时段的长度有关的信息的方法，超时时段的长度表示没有通信的时间长度，在超时时段的长度之后，第一类型的设备变得不可访问。以下信息被获得并且被用于计算超时时段的长度：关于成功消息和不成功消息被发送到第一类型的(多个)设备的定时，以及关于由第一类型的(多个)设备发送的消息的定时。

实施例至少部分地基于以下认识：期望自动计算超时时段的长度，并且这可以使用发送到第一类型的设备的成功下行链路消息/不成功下行链路消息的信息来执行。实施例还基于这样的认识，即，大量数据可以通过将通信进行细化所获得的信息集中到多于一个的第一类型的设备而获得，从而可以获得关于超时时段的长度的准确信息。

例示性实施例可以例如在无线网络中采用，并且特别是在诸如LPWAN的资源受限的无线网络中采用。在实施例中，第一类型的设备包括资源受限的无线网络(例如，LPWAN)的端部节点组。

图1图示了其中可以采用本发明的实施例的无线网络100，以用于改进对本发明的上下文理解。无线网络100形成网络系统1的一部分。

具体地，图1示出了典型的广域无线网络100，诸如可用于照明系统(即，用于控制灯具)的广域无线网络。无线网络中的设备使用诸如LPWAN协议(例如，NB-IoT无线网络协议)的无线网络协议进行通信。

无线网络100的端部节点101、102表示感兴趣的设备，例如，用户可能希望监视和/或控制的设备，并且被视为稍后描述的“第一类型的设备”的示例。适当的端部节点的示例包括传感器、仪表或灯具。在特定实施例中，每个端部节点包括被配备有NB-IoT使能的照明控制单元(LCU)的智能灯具，智能灯具被认为是稍后描述的“第一类型的设备”的示例。

无线网络100的基站110(例如，演进型节点B元素)也被称为网关，并且网络控制器120(例如，IoT核心)包括有助于与端部节点101、102进行通信的必要设备。

基站110和网络控制器120通常均由网络运营商来维护和操作，网络运营商能够向应用提供商提供对网络100的访问(例如，使得(多个)应用服务器140能够经由无线网络来与端部节点连接)。

(IoT)平台130促进网络控制器120与(多个)应用服务器140之间的通信，并且可以由网络运营商、独立服务提供商或应用提供商本身来维护。例如，平台130可以与云计算布置140通信，以向无线网络100的节点提供附加处理能力(例如，提供服务或应用)。

(多个)应用服务器140由应用提供商来提供，以(通过无线网络100)向端部节点101、102的运营商提供应用，诸如对端部节点进行基于web的控制或监视。在照明系统中，应用服务器140可以提供门户应用，诸如CityTouch。

然而，无线网络100所使用的资源限制实践(即，操作模式)可能意味着通过(多个)应用服务器140、或甚至是端部节点101、102之间的通信信道中设置的其他元件以及诸如平台130的(多个)应用服务器，端部节点101、102可能不总是可到达的。在针对低功耗操作而设计的通信协议下运行的无线网络100中，尤其如此，其中设想的网络业务量主要由上行链路消息构成(诸如，用于诸如水表或气体检测器的感测设备的无线网络)，并且端部节点对下行链路消息的接收不太重要或缺乏紧迫性。这样的无线网络协议的示例包括低功率广域网(LPWAN)协议。

用于无线网络的资源限制的已知方法包括：如果在某个时间段(即“超时时段”)内没有去往/来自网络上该节点的业务量，则断开到端部节点的通信信道。该超时时段可以是节点固有的(例如，在没有发送/接收通信的某个时间段过去之后，节点进入节能模式)。在其他示例中，超时时段可以在网络或平台级别下激发。在另一示例中，如果有一段时间没有业务量，则通常被定位在移动运营商专用网络和互联网之间并且可以形成网络控制器120的一部分的网络地址转译器(NAT)，会断开从公共网络(例如，网络控制器120和应用服务器140之间)到专用网络100的链路。超时时段的其他原因对于技术人员来说是显而易见的

尽管这些限制对于某些无线网络可能是可接受的，但在对端部节点101、102进行控制或与之通信很重要的实施例(例如，用于照明应用的无线网络，需要立即将控制信号传递到照明设备)中，这些限制不是优选的。

因此，需要考虑无线网络的资源限制，并且确保网络的节点(例如，端部节点101、102)在任何时间都可到达，以例如反应并响应来自(多个)应用服务器140的控制信号。

一个方法是修改端部节点101、102，使得它们以适当的规则或周期性间隔来传送数据(例如，向网络控制器120或(多个)应用服务器140)，以使得到端部节点的通信信道保持开放。因此，节点可以被修改为发送周期性消息或所谓的“心跳消息”。

适当设置心跳消息之间的间隔很重要。间隔太短意味着更多的冗余/不必要的消息被端部节点发送、更多的资源被使用，并且数据业务量成本增加。但是，间隔过长可能会导致端部节点不能到达(至少一个时间段)，这不是优选方法。

在当前系统设计下，用户可以询问无线网络100的运营商(或查阅网络文献)来获得超时时段的长度，以适当地设置心跳消息之间的间隔。但是，这样的方法不可靠，因为：运营商可能出于各种原因(例如，允许网络上有更多设备或降低成本)而更改超时时段的长度；不同的设备组可能由不同的运营商控制；以及超时时段可能在不同的区域中进行不同的设置。因此，需要精确且自动地检测超时时段的长度(例如，用于相应地更新心跳消息之间的间隔)。

当然，可能还存在想要精确且自动地检测超时时段的长度的其他原因(例如，确定从端部节点接收上行链路消息之后何时安全地将消息发送到端部节点)。

为了更好地理解，图2提供了时序图200，时序图图示了根据一个示例的由设备发送的消息。图200图示了在时间t上发送的多个周期性消息201。

设备适于在不发送/接收通信的情况下经过某个时间段(“超时时段”t_to)之后进入节能模式。设备还适于以规则的间隔t_i来发送心跳消息201(例如，以提供当前状态信息、常规感测信息等)。即，设备发送的周期性消息201之间存在间隔t_i。

在发送消息201之后的超时时段t_to期间，设备能够从其他设备(例如，在同一网络中或者能够将通信传递到网络)接收通信。在超时时段t_to之后，设备进入节能模式，在节能模式下，设备不能从这样的设备接收通信。因此，在从超时时段t_to的结束到发送下一心跳消息201的时间段t_psm内，设备不能接收通信，即，设备变得不可到达。该时间段t_psm可以被标记为“不能到达的时间段”。当然，在超时时段期间，所述节点/设备能够接收通信，并且如果在超时时段期间接收到通信，则超时时段可以被重置。

换言之，超时时段表示在无线网络中的第一类型的设备发送上行链路消息之后的时间段，该超时时段之后，第一类型的设备不能接收下行链路消息。

如前所述，对于一些实施例，期望将不可到达的时间段的长度最小化，例如以维持到设备的通信通道。这可以通过将由设备发送的周期性消息之间的间隔t_i的长度设置为不大于超时时段t_to来实现。

因此，期望确定设备的超时时段t_to的长度。当然，还存在确定超时时段t_to的长度的其他原因(例如，确定对于一次通信端部节点是否可到达)。

发明人因此已认识到期望标识该超时时段的长度(例如，通过所标识的节点/设备外部的设备)。但是，超时时段的长度对于不同的设备和/或网络可能有所不同(由于网络通信协议和节点的节能模式不同)。因此，所提出的方法涉及在无需人工干预或无需请求网络/节点的运营商的情况下，自动标识与超时时段的长度有关的信息的方法。

图3图示了根据一个实施例的确定超时时段的长度的方法300。

方法包括步骤301，步骤301获得第一定时信息，第一定时信息指示历史上行链路消息由第一类型的至少一个设备发送的时间。

术语“第一类型的设备”指代处于相同网络条件下的设备(例如，与同一基站通信的设备)，使得可以假定所有第一类型的设备具有相同的超时时段。因此，“第一类型的设备”具有基本相同(例如，±1％，以考虑可能的不同网络延迟)的超时时段。“第一类型的设备”因此可以包括超时时段被假定为相同的一个或多个设备的组(例如，被配置/控制为具有类似的通信定时)，其中组中的所有设备优选为同一基站的下游。

使用无线网络100(如图1所示)作为示例，第一类型的设备可以由端部节点101、102组成，端部节点中的每个端部节点(例如，通过网络运营商)与同一基站110通信并且被配置为具有相同的的超时时段(尽管未知)。

第一类型的设备可以发送各种不同类型的上行链路消息(例如，心跳、状态更新、命令响应)。步骤301可以包括获得第一定时信息，第一定时信息指示这些上行链路消息中的任何一个上行链路消息由第一类型的(多个)设备发送的时间。

为了避免疑问，如本文所使用的，“上行链路消息”是从第一类型的(多个)设备发送的消息。“下行链路消息”是被发送到第一类型的(多个)设备的消息。术语“消息”被用于指代无线网络的节点之间的通信的任何实例，并且可以由单个分组形成。

步骤301因此包括获得定时信息，定时信息指示(多个)上行链路消息何时被第一类型的(多个)设备发送到例如应用服务器或网络控制器。

方法300还包括获得第二定时信息的步骤302，第二定时信息指示历史下行链路消息被发送到第一类型的至少一个设备中的一个或多个设备的时间。

第二定时信息由此指示其他设备或应用服务器何时尝试到达第一类型的设备(具有下行链路消息)。下行链路消息可以例如是对状态更新的请求、命令、指令、控制信息等。

第一定时信息和/或第二定时信息可以包括例如指示适当的消息何时被发送和/或接收的一个或多个时间戳。

方法300还包括获得成功信息的步骤303，成功信息指示哪些历史下行链路消息被第一类型的一个或多个设备成功接收，从而指示成功历史下行链路消息和不成功历史下行链路消息。

存在多种设想的或可能的方式来确定下行链路消息是否已被成功接收或未成功接收(即，用于获得成功信息)。

在一些实施例中，第一类型的设备可以适于响应或确认下行链路消息(例如，具有响应消息)，使得第一类型的设备对特定下行链路消息的响应消息的发布是历史下行链路消息已被成功接收的指示符。因此，获得成功信息可以包括获得关于由第一类型的设备发送的响应消息的信息。

在其他实施例中，每个下行链路消息可以包括命令，并且步骤303可以包括确定第一类型的设备是否已遵循命令(指示其已接收到下行链路消息)。这可以例如通过检查(多个)设备的状态更新(诸如包含在心跳消息中)或者通过适于检查设备是否遵守命令的传感器来执行，状态更新可以指示设备是否遵守了下行链路消息的命令。例如，到灯具(作为第一类型的设备的示例)的下行链路命令可以指示灯具改变调光设置，针对调光设置，光传感器或功率计可以能够检测灯具是否已遵守命令。

方法300然后包括步骤304，步骤304是基于第一定时信息、第二定时信息和成功信息来确定关于超时时段的长度的信息。

因此，关于第一类型的设备的超时时段的长度的信息可以基于指示所述设备是否成功接收下行链路消息的信息(以及由设备发送的下行链路消息和上行链路消息的定时信息)来确定。

具体地，发明人已认识到，不成功下行链路消息可以指示在发送不成功的下行链路消息时，超时时段已过去，而成功下行链路消息指示在发送成功下行链路消息时，超时时段还没有过去。因此，与下行链路消息的成功有关的信息可以被处理来生成关于超时时段的长度的信息。

具体地，将成功下行链路消息发送到设备的时间与设备发送紧接在前的上行链路的时间之间的差值是落入超时时段的可能范围内的时间段的示例。向设备发送不成功下行链路消息的时间与该设备发送紧接在前的上行链路的时间之间的差值是落在超时时段的可能范围外部的时间段的示例。

因此，发送下行链路消息与对应紧接在前的上行链路消息之间的时间差值以及指示下行链路消息成功/失败的信息可以被用来限定超时时段的可能范围。以这种方式，关于超时时段的长度的信息可以被确定。

步骤304可以包括处理第一定时信息和第二定时信息，以确定历史下行链路消息被发送到第一类型的设备的时间、与历史上行链路消息(紧接在历史下行链路消息之前)被第一类型的同一设备发送的时间之间的差值。因此，第一类型的每个设备可以与一个或多个差值的集合相关联(表示去往和来自该设备的通信)。

差值可以包括第一差值，第一差值是成功历史下行链路消息与对应的上行链路消息之间的差值，和/或第二差值，第二差值是不成功历史下行链路消息与对应的上行链路消息之间的差值。在实施例中，差值不包括第一差值和第二差值值中的一个。然而，在优选实施例中，差值包括第一差值和第二差值。

第一差值指示超时时段的下限的可能值，下限是超时时段的最小可能值。因此，第一差值中的最大第一差值可以被认为是超时时段下限的最佳选择。因此，实施例可以包括选择第一差值的最大第一差值作为超时时段的下限。

第二差值指示超时时段的上限的可能值，上限是超时时段的最大可能值。第二差值中的最小第二差值可以被认为是超时时段上限的最佳选择。

因此，实施例可以包括选择第二差值中的最小第二差值作为超时时段的上限。

在一些实施例中，第二差值中的另一个落在预定余量(例如，±1％或±5％)内的最小第二差值被选择为超时时段的上限。该实施例旨在考虑网络中可能的分组丢失，分组丢失可能导致未成功接收在超时时段内发送的下行链路消息(这可能导致对所执行的超时时段的上限进行不正确的评估)。通过仅选择第二差值中的另一个落在预定余量内的第二差值，减小了选择与在超时时段中发送但遭受分组丢失的下行链路消息相关联的差值的可能性。因此，可以获得对上限的更准确的评估。

所提出的本发明可以使用以下信息来确定关于超时时段的长度：关于发送到第一类型的任何设备的消息、以及关于从第一类型的任何设备发送的消息。这是因为可以假定第一类型的所有设备具有相同的超时时段。具体地，与第一类型的任何设备相关联的(第一和/或第二)差值可以被合并来提供第一差值和/或第二差值的组，第一差值和/或第二差值的组可以被处理来确定由第一类型的设备共享的超时时段的上限和/或下限。因为使用了用于确定关于超时时段的信息的更大的示例池，实施例由此增加了关于超时时段的信息将是准确的概率。

图4图示了时序图，时序图图示了在时间t上发送到第一类型的设备的示例下行链路消息410和由第一类型的设备发送的示例上行链路消息420。图4可以被用来更全面地理解步骤304的实施例。

此处，上行链路消息u₁、u₂、u₃、u₄以周期性间隔发送。在发送了适当的上行链路消息u₁、u₂、u₃、u₄之后(但不一定是对此响应)的时间，下行链路消息d₁、d₂、d₃、d₄被发送。第一d₁和第二d₂下行链路消息(以实线示出)被第一类型的设备成功接收。第三d₃和第四d₄下行链路消息(以虚线示出)未被第一类型的设备接收。

t_x指示下行链路消息d_x被发送到设备的时间与紧接在前的上行链路消息u_x被该同一设备发送的时间之间的间隔(即，第一差值或第二差值中的一个差值)。

如果下行链路命令d_x成功到达设备，则t_x是超时时段下限的候选。因此，由于下行链路命令d₁和d₂被成功接收，所以t₁和t₂(“第一差值”)是超时时段下限的候选。

但是，如果下行链路命令d_x不能到达设备(即，未成功或失败)，则t_x是超时时段上限的候选。因此，由于下行链路命令d₃和d₄未被成功接收，t₃和t₄(“第二差值”)均是超时时段上限的候选。

超时时段下限的最大候选(此处为t₂)被选择作为超时时段的下限。超时时段上限的最小候选(此处为t₄)可以被选择作为超时时段上限。

因此，上限和下限表示已知超时时段所落入的范围值。换言之，上限和下限为超时时段的长度限定了误差余量。具体地，可以确定超时时段不小于超时时段的下限，并且小于超时时段的上限。

在一些示例中，超时时段的长度可以基于所确定的上限和下限来估计(例如，通过对上限和下限进行平均)。这可以被用作超时时段的长度的合理估计。

当然，上限应大于下限。不符合该指标可能会触发警报。如果上限小于下限，则可能表示以下几种选择之一：无线网络中存在分组丢失；被假定为第一类型的至少一个设备具有不同的超时时段(并且因此应从监视第一类型的设备中排除)；或者超时时段已被更改。

警报因此可以指示网络中存在分组丢失，这可以被用于自动切换到损耗较小的通信协议(例如，通信的两次发送、元素的自动重启、服务质量实现协议等)。

在一些实施例中，如果超时时段的长度的上限小于下限，则所标识的上限可以被丢弃(或搁置)，并且上限被重新计算或将下一最小第二差值用作上限。因此，警报可以是指示用于重新计算超时时段的长度的上限(或者将下一最小第二差值设置为上限)的指令的信号。

在其他实施例中，如果超时时段的长度的上限持续下降(例如，在发出多个警报之后)，则可以识别出超时时段已被更改。下限然后可以被选择作为超时时段。

在其他实施例中，可以确定第一类型的特定设备是否提供了针对上限或下限的统计上的无关可能值(例如，通过与第一类型的其他设备提供的其他可能值进行比较)。响应于该确定为真，可以假设特定设备已被错误地标识为第一类型的设备，并且该设备提供的值可以被丢弃(或者从第一类型的设备组中移除设备)，并且新的上限和下限基于经修改的组来重新计算。

尽管已描述了其中超时时段的上限和下限被标识的实施例，但是本领域技术人员将理解，在一些实施例中，仅上限和下限之一被标识。如果实施例希望节省处理能力，则这可能是有用的。

先前已说明了所确定的关于超时时段的长度的信息可以如何被用于修改或设置由第一类型的(多个)设备发送的周期性消息(“心跳消息”)之间的间隔。具体地，间隔可以被设置为保持第一类型的(多个)设备可达到，同时将由周期性消息在网络上放置的业务量最小化。换言之，间隔可以被设置为最大可能值，同时保持第一类型的(多个)设备可到达。

在一些简单的实施例中，方法可以包括控制第一类型的每个至少一个设备来发送周期性上行链路消息；以及将周期性上行链路消息之间的间隔控制为不小于超时时段的长度的下限。例如，间隔可以被设置为等于超时时段的长度的下限或超时时段的估计值。

在其他实施例中，方法可以包括：控制第一类型的每个至少一个设备来发送周期性上行链路消息；以及将周期性上行链路消息之间的间隔控制为小于超时时段的长度的上限。例如，间隔可以被控制为比上限小预定百分比(例如，小1％或小5％)。上限表示超时时段的已知最小时间长度，使得优选将周期性间隔减小到小于该值(以减小如下可能性：间隔没有足够小以防止超时时段在周期性消息之间到期)。

在其他实施例中，方法可以包括：控制第一类型的每个至少一个设备来发送周期性上行链路消息；以及将周期性上行链路消息之间的间隔控制为等于超时时段的估计长度(例如，等于上限和下限的平均值)。

在优选实施例中，方法包括进一步基于当前发送周期性消息的第一类型的任何设备的周期性消息之间的当前间隔，来控制周期性消息之间的间隔。

图5图示了根据这样的实施例的方法500。方法500包括诸如先前描述的确定关于超时时段的长度的信息的过程300。

方法500还包括：步骤505，步骤505包括标识当前正在发送周期性上行链路消息的第一类型的任何设备；步骤506，针对所标识的每个设备，确定周期性上行链路消息之间的当前间隔；步骤507，针对所标识的每个设备，进一步基于所标识的设备的相应当前间隔，控制周期性上行链路消息之间的间隔长度。

步骤507的精确实施例可能取决于通过过程300获得的、所确定的关于超时时段的长度的信息的内容。

在一个示例中，在所确定的信息包括超时时段的长度的下限的情况下，步骤507可以包括：响应于当前间隔小于超时时段的长度的下限，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为等于超时时段的长度的下限。

步骤507可以进一步包括：针对当前未发送周期性上行链路消息的设备，控制所述设备来发送周期性上行链路消息，其中周期性上行链路消息之间的间隔等于超时时段的长度的下限。

在另一示例中，在所确定的信息包括超时时段的长度的上限的情况下，步骤507可以包括响应于当前间隔大于或等于超时时段的长度的上限，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为小于超时时段的上限(例如，小于预定量，诸如1％或5％)。

步骤507可以进一步包括：针对当前未发送周期性上行链路消息的设备，控制所述设备发送周期性上行链路消息，其中周期性上行链路消息之间的间隔小于超时时段的上限(例如，小于预定量，诸如1％或5％)。

在所确定的信息包括超时时段的长度的下限和超时时段的长度的上限的场景中，步骤507可以包括以下示例中的任何一个或多个的组合。

在该场景的第一示例中，步骤507可以包括：响应于当前间隔小于超时时段的长度的下限，针对所标识的每个设备，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为等于超时时段的长度的下限。

在该场景的第二示例中，步骤507可以包括：响应于当前间隔大于或等于超时时段的长度的上限，针对所标识的标识设备，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为等于超时时段的长度的下限。

在该场景的第三示例中，步骤507可以包括：响应于当前间隔大于或等于超时时段的长度的下限并且小于超时时段的长度的上限，针对所标识的每个设备，将周期性上行链路消息之间的间隔长度控制为等于当前间隔。通过维持当前间隔，关于超时时段的更多信息可以随时间获得并且在以后的方法迭代中用于修改间隔。

当然，步骤507可以包括，针对当前未发送周期性上行链路消息的设备，控制所述设备来发送周期性上行链路消息，其中周期性上行链路消息之间的间隔与针对当前发送周期性上行链路消息的一个或多个设备设置的间隔相同。例如，最大当前间隔可以被选择。以此方式，第一类型的所有设备可以被控制为发送周期性消息，其中对于每个设备，周期性消息之间的间隔相同。

将理解，所提出的方法可以被迭代地重复，以考虑周期性消息之间新设置的间隔。这使得能够调整待执行的周期性消息之间的间隔。例如，每当向第一类型的设备发送新的下行链路命令时，上限和下限可以被重新计算。

在一些实施例中，方法500可以适于仅针对第一类型的设备的选择或子集(即，不是第一类型的每个设备)来仅修改或设置周期性消息之间的间隔(基于关于超时时段的长度的信息)。方法然后可以包括在将所计算的间隔滚动到第一设备的所有设备之前，监视新间隔的结果，以确定间隔是否成功(例如，不太大，从而导致仍然发送不成功的下行链路消息)。如果间隔不成功，则过程500可以被重复来重新计算周期性消息之间的适当间隔。

监视新间隔的结果可以包括监视发送到第一类型的设备的选择/子集的后续下行链路消息的成功率，以及确定成功率是否落入消息的平均成功率或可接受成功率的范围内(例如，根据文献的整个系统或上行链路消息的成功率)。成功率可以以与如何获得成功信息类似的方式来监视。

在一些实施例中，方法500可以进一步包括以下步骤：减小/增加/修改第一类型的设备的子集的超时时段(例如，高于在此类设备的下限和/或现有超时时段)，以探测超时时段的长度是否已增加或以其他方式被网络修改。方法500然后可以被重复，从而重新计算关于超时时段的长度的信息(例如，上限和/或下限)。

技术人员将很容易能够开发出用于执行前述方法的信息确定器。因此，流程图的每个步骤可以表示由信息确定器执行的不同动作，并且可以由信息确定器的不同模块来执行。

图6图示了根据一个实施例的信息确定器600。信息确定器可以式已安装的或者是能够确定发送到第一类型的(多个)设备的成功/不成功消息以及由第一类型的设备发送的上行链路消息的任何设备的组件。例如，信息确定器可以是图1所示的网络100的网络控制器120的组件。也可以将信息确定器放置在网络系统1的其他元件(诸如IoT平台130或应用服务器140)中。

信息确定器600适于确定关于超时时段的长度的信息，超时时段表示在无线网络中的第一类型的设备发送上行链路消息之后的时间段，在超时时段之后，第一类型的设备不能接收下行链路消息。

信息确定器600包括：收集模块610，适于获得第一定时信息，第一定时信息指示历史上行链路消息被无线网络中的第一类型的至少一个设备发送的时间；获得第二定时信息，第二定时信息指示历史下行链路消息被发送到无线网络中的第一类型的至少一个设备中的一个或多个设备的时间；以及获得成功信息，成功信息指示历史下行链路消息中的哪些历史下行链路消息被成功接收，从而指示成功历史下行链路消息和不成功历史下行链路消息。

信息确定器还包括判定模块620，判定模块620适于基于第一定时信息、第二定时信息和成功信息来确定与超时时段的长度有关的信息。

如上所述，实施例利用可以被实现为处理器的信息确定器。处理器可以使用软件和/或硬件以多种方式而被实现为执行所需的各种功能。处理器是采用一个或多个微处理器的一个这样的示例，微处理器可以使用软件(例如，微代码)而被编程为执行所需的功能。然而，处理器可以在采用或不采用处理器的情况下实现，并且还可以被实现为执行某些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关电路)的组合。

可以在本公开的各种实施例中采用的处理器组件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在各种实现方式中，处理器可以与一个或多个存储介质(诸如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM)相关联。存储介质可以使用一个或多个程序来编码，一个或多个程序在计算机上执行时，使得一个或多个处理器和/或处理布置执行所需的功能。各种存储介质可以被固定在处理器内或者可以移动，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器中。

将理解，所公开的方法优选地是计算机实现的方法。这样，还提出了计算机程序的概念，计算机程序包括用于在所述程序在计算机上运行时实现所描述的任何内容的代码装置。因此，根据一个实施例的代码的不同部分、代码行或代码块可以由处理器/计算机执行来执行本文所述的任何方法。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。术语“以下至少一个”是指该术语之后的特征的任何组合，例如，“以下至少一个：A、B和C”将表示“A和/或B和/或C”。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储/分布在合适的介质(诸如与其他硬件一起提供或作为其一部分提供的光学存储介质或固态介质)上，但是也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或其他有线或无线电信系统来分布。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims

1.一种确定关于超时时段的长度的信息的方法，所述超时时段表示在无线网络(100)中的第一类型的设备(101、102)发送上行链路消息之后的时间段，在所述超时时段之后，所述第一类型的所述设备不能接收下行链路消息，所述方法包括：

获得第一定时信息，所述第一定时信息指示历史上行链路消息由所述第一类型的至少一个设备发送的时间(301)；

获得第二定时信息，所述第二定时信息指示历史下行链路消息被发送到所述第一类型的所述至少一个设备中的一个或多个设备的时间(302)；

获得成功信息，所述成功信息指示所述历史下行链路消息中的哪些历史下行链路消息由所述第一类型的所述一个或多个设备成功接收，从而指示成功历史下行链路消息和不成功历史下行链路消息(303)；以及

基于所述第一定时信息、所述第二定时信息和所述成功信息，确定关于所述超时时段的长度的信息(304)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定关于所述超时时段的长度的信息的步骤包括：

处理所述第一定时信息和所述第二定时信息来确定第一差值，每个第一差值是以下时间之间的差值：成功历史下行链路消息被发送到所述第一类型的设备的时间，以及在时间上最靠近相应成功历史下行链路消息、且在时间上在所述相应成功历史下行链路消息之前的历史上行链路消息由所述第一类型的相同相应设备发送的时间；以及

基于所确定的第一差值，确定关于所述超时时段的所述长度的信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定关于所述超时时段的所述长度的信息的步骤包括：确定所确定的第一差值中的最大第一差值是所述超时时段的所述长度的下限。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定关于所述超时时段的长度的信息的步骤包括：

处理所述第一定时信息和所述第二定时信息来确定第二差值，每个第二差值是以下时间之间的差值：不成功历史下行链路消息被发送到所述第一类型的设备的时间，以及在时间上最靠近相应不成功历史下行链路消息、且在时间上在所述相应不成功历史下行链路消息之前的历史上行链路消息由所述第一类型的相同相应设备发送的时间；以及

基于所确定的第二差值，确定关于所述超时时段的所述长度的信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定关于所述超时时段的所述长度的信息的步骤包括：确定所确定的第二差值中的最小第二差值是所述超时时段的所述长度的上限。

6.根据权利要求1所述的方法，其中确定关于所述超时时段的长度的信息的步骤包括：

处理所述第一定时信息和所述第二定时信息来确定第一差值，每个第一差值是以下时间之间的差值：成功历史下行链路消息被发送到所述第一类型的设备的时间，以及在时间上最靠近相应成功历史下行链路消息、且在时间上在所述相应成功历史下行链路消息之前的历史上行链路消息由所述第一类型的相同相应设备发送的时间；

处理所述第一定时信息和所述第二定时信息来确定第二差值，每个第二差值是以下时间之间的差值：不成功历史下行链路消息被发送到所述第一类型的设备的时间，以及在时间上最靠近相应不成功历史下行链路消息、且在所述相应不成功历史下行链路消息之前的历史上行链路消息被所述第一类型的相同相应设备发送的时间；

确定所确定的第一差值中的最大第一差值是所述超时时段的所述长度的下限；以及

确定所确定的第二差值中的最小第二差值是所述超时时段的所述长度的上限。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：响应于所述超时时段的所述长度的所述上限小于所述超时时段的所述长度的所述下限而生成警报。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括：控制所述第一类型的每个至少一个设备来发送周期性上行链路消息，其中所述周期性上行链路消息之间的间隔是基于关于所确定的超时时段的所述长度的信息来控制的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中控制所述第一类型的所述设备中的每个一个或多个设备包括：

标识当前正在发送周期性上行链路消息的所述第一类型的任何设备(505)；

针对所标识的每个设备，确定所述周期性上行链路消息之间的当前间隔(506)；以及

针对所标识的每个设备，进一步基于所标识的该设备的相应的所述当前间隔，控制所述周期性上行链路消息之间的所述间隔的长度(507)。

10.根据权利要求3、6或7中任一项所述的方法，还包括：

控制所述第一类型的每个至少一个设备来发送周期性上行链路消息；以及

将所述周期性上行链路消息之间的所述间隔控制为不小于所述超时时段的所述长度的所述下限。

11.根据权利要求10所述的方法，其中控制所述第一类型的每个至少一个设备包括：

标识当前正在发送周期性上行链路消息的所述第一类型的任何设备；

针对所标识的每个设备，确定所述周期性上行链路消息之间的当前间隔；以及

针对所标识的每个设备，响应于所述当前间隔小于所述超时时段的所述长度的所述下限，将所述周期性上行链路消息之间的所述间隔的长度控制为等于所述超时时段的所述长度的所述下限。

12.根据权利要求5、6或7所述的方法，还包括：

将所述周期性上行链路消息之间的所述间隔控制为小于所述超时时段的所述长度的所述上限。

13.根据权利要求6或7所述的方法，还包括：控制所述第一类型的每个至少一个设备来发送周期性上行链路消息，其中所述控制包括：

将所述周期性上行链路消息之间的所述间隔控制为不小于所述超时时段的所述长度的所述下限、且小于所述超时时段的所述长度的所述上限。

14.一种计算机程序，包括代码装置，所述代码装置用于在所述程序在计算机上运行时，实现根据权利要求1至13中任一项所述的方法。

15.一种信息确定器(600)，适于确定关于超时时段的长度的信息，所述超时时段表示在无线网络(100)中的第一类型的设备发送上行链路消息之后的时间段，在所述超时时段之后，所述第一类型的所述设备不能接收下行链路消息，所述信息确定器包括：

收集模块(610)，适于：

获得第一定时信息，所述第一定时信息指示历史上行链路消息由所述无线网络中的所述第一类型的至少一个设备发送的时间；

获得第二定时信息，所述第二定时信息指示历史下行链路消息被发送到所述无线网络中的所述第一类型的所述至少一个设备中的一个或多个设备的时间；以及

获得成功信息，所述成功信息指示所述历史下行链路消息中的哪些历史下行链路消息被成功接收，从而指示成功历史下行链路消息和不成功历史下行链路消息；以及

判定模块(620)，适于基于所述第一定时信息、所述第二定时信息和所述成功信息来定关于所述超时时段的长度的信息。