網關喚醒終端實現 喚醒下發算法設計

今天我們來講講關于無線通信設計中喚醒下發算法的設計與實現，如何隨時喚醒終端，網關和終端約定在一些時間窗口期通。

在電池供電的無線系統中，大部分時間終端都處于休眠狀態，這時產生一個問題----如果網關需要隨時喚醒終端，那該怎么辦呢？答案是，設計一種優秀的“喚醒下發算法”，即網關和終端約定在一些時間窗口期通信。

我們先來看一些已有的喚醒算法：

一。 Semtech公司ClassA終端喚醒算法

嚴格意義上講，這不能稱之為“喚醒算法”。

當終端主動上報后，間隔1秒（讓網關有足夠的處理時間）打開偵聽窗口#1；

再間隔1秒，打開偵聽窗口#2。

網關可以在窗口#1和#2下發數據給終端，完成一次數據通信。

二。 Semtech公司ClassB終端喚醒算法

網關每隔128秒給終端發送一個BEACON，用于時間同步。終端在2個BEACON間隔（即128秒）按約定打開N個偵聽窗口，網關可以在每個偵聽窗口與終端通信。

三。 Contiki的CX-MAC喚醒算法

網關執行N個如下喚醒序列：發送喚醒幀-》等待回應幀-》發送喚醒幀-》 ……

終端按時醒來偵聽，如果接收到“喚醒幀”，比對該幀中目標地址是否為自己：

地址不符，直接休眠；

地址符合，發送回應幀，繼續偵聽并接收網關的數據幀。

四。 銳米通信公司的喚醒算法

銳米通信公司的LoRa網關和LoRa終端支持喚醒下發，它更高效率，更節能：

1. 采用CAD偵聽，讓LoRa終端更節能；采用鎖相同步喚醒技術，讓LoRa通信帶寬更佳利用；

2. 采用快速地址匹配技術，使“非目標地址”LoRa終端快速休眠；

3. 采用跳頻技術，讓喚醒和數據通信從頻率是分開，減少干擾；

4. 支持全網絡廣播，LoRa網關可以將信息快速廣播給所有LoRa終端；

5. 與TDMA算法兼容，LoRa終端既能主動上報，又能隨時喚醒；

6. 嵌入健壯性算法，處理：廣播信息遺漏，通信信號微弱，實時更新配置等挑戰。