网关唤醒终端实现 唤醒下发算法设计

今天我们来讲讲关于无线通信设计中唤醒下发算法的设计与实现，如何随时唤醒终端，网关和终端约定在一些时间窗口期通。

在电池供电的无线系统中，大部分时间终端都处于休眠状态，这时产生一个问题----如果网关需要随时唤醒终端，那该怎么办呢？答案是，设计一种优秀的“唤醒下发算法”，即网关和终端约定在一些时间窗口期通信。

我们先来看一些已有的唤醒算法：

一。 Semtech公司ClassA终端唤醒算法

严格意义上讲，这不能称之为“唤醒算法”。

当终端主动上报后，间隔1秒（让网关有足够的处理时间）打开侦听窗口#1；

再间隔1秒，打开侦听窗口#2。

网关可以在窗口#1和#2下发数据给终端，完成一次数据通信。

二。 Semtech公司ClassB终端唤醒算法

网关每隔128秒给终端发送一个BEACON，用于时间同步。终端在2个BEACON间隔（即128秒）按约定打开N个侦听窗口，网关可以在每个侦听窗口与终端通信。

三。 Contiki的CX-MAC唤醒算法

网关执行N个如下唤醒序列：发送唤醒帧-》等待回应帧-》发送唤醒帧-》 ……

终端按时醒来侦听，如果接收到“唤醒帧”，比对该帧中目标地址是否为自己：

地址不符，直接休眠；

地址符合，发送回应帧，继续侦听并接收网关的数据帧。

四。 锐米通信公司的唤醒算法

锐米通信公司的LoRa网关和LoRa终端支持唤醒下发，它更高效率，更节能：

1. 采用CAD侦听，让LoRa终端更节能；采用锁相同步唤醒技术，让LoRa通信带宽更佳利用；

2. 采用快速地址匹配技术，使“非目标地址”LoRa终端快速休眠；

3. 采用跳频技术，让唤醒和数据通信从频率是分开，减少干扰；

4. 支持全网络广播，LoRa网关可以将信息快速广播给所有LoRa终端；

5. 与TDMA算法兼容，LoRa终端既能主动上报，又能随时唤醒；

6. 嵌入健壮性算法，处理：广播信息遗漏，通信信号微弱，实时更新配置等挑战。