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CN111328127B - 通信方法、通信装置及存储介质 - Google Patents

通信方法、通信装置及存储介质 Download PDF

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CN111328127B
CN111328127B CN201811532780.9A CN201811532780A CN111328127B CN 111328127 B CN111328127 B CN 111328127B CN 201811532780 A CN201811532780 A CN 201811532780A CN 111328127 B CN111328127 B CN 111328127B
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Abstract

本申请实施例提供一种通信方法、通信装置及存储介质，该方法包括：网络设备在无线局域网的无线信道上发送信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述网络设备覆盖范围内的物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；所述网络设备与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程。通过网络设备在无线局域网的无线信道上采用背反射方式与物联网设备进行通信，增大了网络设备和物联网设备的通信距离，使得网络设备和物联网设备不需要靠近即可进行正常通信，从而提高了网络设备和物联网设备的通信效率，满足了物联网的通信需求。

Description

通信方法、通信装置及存储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及通信方法、通信装置及存储介质。
背景技术
背反射(Modulated Backscatter)是一种低成本、低功耗的无线通信方式。通过背反射方式进行通信的设备通过调制环境中的射频信号来发送信息，环境中的射频信号包括无线电视信号、广播信号、移动通信台发送的信号、WiFi AP(路由器)发送的信号、专用读卡器发送的信号等。
现有技术中，背反射技术最广泛的应用是射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)技术。在RFID技术中，通信双方包括读卡器和标签，其中，读卡器包括接收机和射频(Radio Frequency，RF)信号源，标签需要靠近读卡器，并通过RF信号源发送的RF信号获得能量。在标签获得能量后，该标签和该读卡器通过背反射方式进行通信。
但是，随着物联网(Internet of Thing,IOT)的不断发展，需要万物互联，而射频识别技术需要读卡器和标签靠近才能工作，因此，射频识别技术无法满足物联网的通信需求。
发明内容
本申请提供了一种通信方法、通信装置及存储介质，以提高网络设备和物联网设备的通信效率，满足物联网的通信需求。
第一方面，本申请提供了一种通信方法，该方法包括：网络设备在无线局域网的无线信道上发送信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述网络设备覆盖范围内的物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程，进一步，所述网络设备与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程。通过本实施例提供的方案，增大了网络设备和物联网设备的通信距离，使得网络设备和物联网设备不需要靠近即可进行正常通信，从而提高了网络设备和物联网设备的通信效率，满足了物联网的通信需求。
在一种可能的设计中，所述网络设备在无线局域网的无线信道上发送信标帧之前，所述方法还包括：所述网络设备控制射频信号源发送射频信号，所述射频信号用于给所述物联网设备充电。通过本实施例提供的方案，可避免物联网设备由于电量不足而无法正常工作，使得该物联网设备不需要电池供电也能进行充电，节省了电力资源。
在一种可能的设计中，所述网络设备在无线局域网的无线信道上发送信标帧之前，所述方法还包括：所述网络设备采用无线局域网通信方式向所述网络设备覆盖范围内的终端发送前导信息，所述前导信息包括所述网络设备与所述物联网设备采用所述背反射方式进行通信所需占用所述无线信道的时间。通过本实施例提供的方案，可提示该网络设备覆盖范围内的终端，该网络设备与物联网设备采用所述背反射方式进行通信所需占用所述无线信道的时间，避免该终端在该时间内向该网络设备发送信息而该网络设备无法和该终端正常通信导致的网络资源消耗。
在一种可能的设计中，所述通信过程为调度接入过程；所述网络设备与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程，包括：所述网络设备在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧，所述调度帧包括所述至少一个第一物联网设备的标识信息，所述第一物联网设备是已经在所述网络设备中注册的物联网设备；所述网络设备在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据。通过本实施例提供的方案，可使得网络设备指定物联网设备上报数据，实现了网络设备对物联网设备的调度管理。
在一种可能的设计中，所述网络设备在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧，包括：所述网络设备在所述无线信道上向其他物联网设备发送所述调度帧，所述其他物联网设备用于将所述调度帧转发给所述至少一个第一物联网设备；所述网络设备在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据，包括：所述网络设备在所述无线信道上接收所述其他物联网设备转发的由所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式上报的第一数据。通过本实施例提供的方案，使得相距较远的网络设备和第一物联网设备可以正常通信，保证了通信的可靠性。
在一种可能的设计中，所述通信过程为随机接入过程；所述网络设备与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程，包括：所述网络设备在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述第二物联网设备的标识信息，所述第二物联网设备是未在所述网络设备中注册的物联网设备。
在一种可能的设计中，所述网络设备在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备发送的注册请求帧之后，所述方法还包括：所述网络设备在所述无线信道上向所述至少一个第二物联网设备发送注册响应帧；所述网络设备在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据。
在一种可能的设计中，所述网络设备在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据，包括：所述网络设备在所述无线信道上接收其他物联网设备采用所述背反射方式转发的由所述至少一个第二物联网设备上报的第二数据。
在一种可能的设计中，所述注册请求帧还包括所述第二物联网设备向所述网络设备上报的第二数据。
在一种可能的设计中，所述网络设备包括所述射频信号源。
在一种可能的设计中，所述网络设备控制射频信号源发送射频信号，包括：所述网络设备向所述射频信号源发送触发信息，所述触发信息用于触发所述射频信号源发送所述射频信号。
在一种可能的设计中，所述前导信息包括所述触发信息。
第二方面，本申请提供一种通信方法，该方法包括：第一物联网设备在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述第一物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；所述第一物联网设备与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在一种可能的设计中，所述第一物联网设备在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，所述方法还包括：所述第一物联网设备接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述第一物联网设备充电。
在一种可能的设计中，所述通信过程为调度接入过程；所述第一物联网设备与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程，包括：所述第一物联网设备在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧，所述调度帧包括所述第一物联网设备的标识信息，所述第一物联网设备是已经在所述网络设备中注册的物联网设备；所述第一物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据。
在一种可能的设计中，所述第一物联网设备在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧，包括：所述第一物联网设备在所述无线信道上接收其他物联网设备转发的所述网络设备的调度帧；所述第一物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据，包括：所述第一物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向其他物联网设备发送所述第一数据，其他物联网设备用于将所述第一数据转发给所述网络设备。
第三方面，本申请提供一种通信方法，包括：第二物联网设备在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述第二物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；所述第二物联网设备与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在一种可能的设计中，所述第二物联网设备在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，所述方法还包括：所述第二物联网设备接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述第二物联网设备充电。
在一种可能的设计中，所述通信过程为随机接入过程；所述第二物联网设备与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程，包括：所述第二物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述第二物联网设备的标识信息，所述第二物联网设备是未在所述网络设备中注册的物联网设备。
在一种可能的设计中，所述第二物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧之后，还包括：所述第二物联网设备在所述无线信道上接收所述网络设备发送的注册响应帧；所述第二物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据。
在一种可能的设计中，所述第二物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据，包括：所述第二物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向其他物联网设备发送所述第二数据，其他物联网设备用于将所述第二数据转发给所述网络设备。
在一种可能的设计中，所述注册请求帧还包括所述第二物联网设备向所述网络设备上报的第二数据。
第四方面，本申请提供一种通信装置,包括：收发模块，用于在无线局域网的无线信道上发送信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述通信装置与所述通信装置覆盖范围内的物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；以及与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在一种可能的设计中，所述通信装置还包括：控制模块，用于所述收发模块在无线局域网的无线信道上发送信标帧之前，控制射频信号源发送射频信号，所述射频信号用于给所述物联网设备充电。
在一种可能的设计中，所述收发模块还用于：在无线局域网的无线信道上发送信标帧之前，采用无线局域网通信方式向所述通信装置覆盖范围内的终端发送前导信息，所述前导信息包括所述通信装置与所述物联网设备采用所述背反射方式进行通信所需占用所述无线信道的时间。
在一种可能的设计中，所述通信过程为调度接入过程；所述收发模块与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧，所述调度帧包括所述至少一个第一物联网设备的标识信息，所述第一物联网设备是已经在所述通信装置中注册的物联网设备；在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据。
在一种可能的设计中，所述收发模块在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧时，具体用于：在所述无线信道上向其他物联网设备发送所述调度帧，所述其他物联网设备用于将所述调度帧转发给所述至少一个第一物联网设备；所述收发模块在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据时，具体用于：在所述无线信道上接收所述其他物联网设备转发的由所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式上报的第一数据。
在一种可能的设计中，所述通信过程为随机接入过程；所述收发模块与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述第二物联网设备的标识信息，所述第二物联网设备是未在所述通信装置中注册的物联网设备。
在一种可能的设计中，所述收发模块在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备发送的注册请求帧之后，所述收发模块还用于：在所述无线信道上向所述至少一个第二物联网设备发送注册响应帧；在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据。
在一种可能的设计中，所述收发模块在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据时，具体用于：在所述无线信道上接收其他物联网设备采用所述背反射方式转发的由所述至少一个第二物联网设备上报的第二数据。
在一种可能的设计中，所述注册请求帧还包括所述第二物联网设备向所述通信装置上报的第二数据。
在一种可能的设计中，所述通信装置包括所述射频信号源。
在一种可能的设计中，所述控制模块控制射频信号源发送射频信号时，具体用于：控制所述收发模块向所述射频信号源发送触发信息，所述触发信息用于触发所述射频信号源发送所述射频信号。
在一种可能的设计中，所述前导信息包括所述触发信息。
第五方面，本申请提供一种通信装置，包括：收发模块，用于在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述通信装置在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在一种可能的设计中，所述收发模块在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，还用于：接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述通信装置充电。
在一种可能的设计中，所述通信过程为调度接入过程；所述收发模块与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧，所述调度帧包括所述通信装置的标识信息，所述通信装置是已经在所述网络设备中注册的物联网设备；在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据。
在一种可能的设计中，所述收发模块在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧时，具体用于：在所述无线信道上接收其他物联网设备转发的所述网络设备的调度帧；所述收发模块在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向其他物联网设备发送所述第一数据，其他物联网设备用于将所述第一数据转发给所述网络设备。
第六方面，本申请提供一种通信装置，包括：收发模块，用于在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述通信装置在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在一种可能的设计中，所述收发模块在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，还用于：接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述通信装置充电。
在一种可能的设计中，所述通信过程为随机接入过程；所述收发模块与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述通信装置的标识信息，所述通信装置是未在所述网络设备中注册的物联网设备。
在一种可能的设计中，所述收发模块在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧之后，还用于：在所述无线信道上接收所述网络设备发送的注册响应帧；在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据。
在一种可能的设计中，所述收发模块在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向其他物联网设备发送所述第二数据，其他物联网设备用于将所述第二数据转发给所述网络设备。
在一种可能的设计中，所述注册请求帧还包括所述通信装置向所述网络设备上报的第二数据。
第七方面,本申请提供一种通信装置，包括处理器和收发器，处理器和收发器通过内部连接互相通信；所述处理器用于生成信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述通信装置与所述通信装置覆盖范围内的物联网设备在无线局域网的无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；所述收发器用于在所述无线局域网的所述无线信道上发送所述信标帧，以及与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在一种可能的设计中，所述处理器还用于：在所述收发器在所述无线局域网的所述无线信道上发送所述信标帧之前，控制射频信号源发送射频信号，所述射频信号用于给所述物联网设备充电。
在一种可能的设计中，所述收发器在所述无线局域网的所述无线信道上发送所述信标帧之前，还用于：采用无线局域网通信方式向所述通信装置覆盖范围内的终端发送前导信息，所述前导信息包括所述通信装置与所述物联网设备采用所述背反射方式进行通信所需占用所述无线信道的时间。
在一种可能的设计中，所述通信过程为调度接入过程；所述收发器与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧，所述调度帧包括所述至少一个第一物联网设备的标识信息，所述第一物联网设备是已经在所述通信装置中注册的物联网设备；在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据。
在一种可能的设计中，所述收发器在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧时，具体用于：在所述无线信道上向其他物联网设备发送所述调度帧，所述其他物联网设备用于将所述调度帧转发给所述至少一个第一物联网设备；所述收发器在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据时，具体用于：在所述无线信道上接收所述其他物联网设备转发的由所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式上报的第一数据。
在一种可能的设计中，所述通信过程为随机接入过程；所述收发器与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述第二物联网设备的标识信息，所述第二物联网设备是未在所述通信装置中注册的物联网设备。
在一种可能的设计中，所述收发器在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备发送的注册请求帧之后，还用于：在所述无线信道上向所述至少一个第二物联网设备发送注册响应帧；在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据。
在一种可能的设计中，所述收发器在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据时，具体用于：在所述无线信道上接收其他物联网设备采用所述背反射方式转发的由所述至少一个第二物联网设备上报的第二数据。
在一种可能的设计中，所述注册请求帧还包括所述第二物联网设备向所述通信装置上报的第二数据。
在一种可能的设计中，所述通信装置包括所述射频信号源。
在一种可能的设计中，所述处理器控制射频信号源发送射频信号时，具体用于：通过所述收发器向所述射频信号源发送触发信息，所述触发信息用于触发所述射频信号源发送所述射频信号。
在一种可能的设计中，所述前导信息包括所述触发信息。
第八方面，本申请提供一种通信装置，包括：处理器和收发器，处理器和收发器通过内部连接互相通信；所述收发器用于在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述通信装置在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在一种可能的设计中，所述收发器在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，还用于：接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述通信装置充电。
在一种可能的设计中，所述通信过程为调度接入过程；所述收发器与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧，所述调度帧包括所述通信装置的标识信息，所述通信装置是已经在所述网络设备中注册的物联网设备；在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据。
在一种可能的设计中，所述收发器在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧时，具体用于：在所述无线信道上接收其他物联网设备转发的所述网络设备的调度帧；所述收发器在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向其他物联网设备发送所述第一数据，其他物联网设备用于将所述第一数据转发给所述网络设备。
第九方面，本申请提供一种通信装置，包括：处理器和收发器，处理器和收发器通过内部连接互相通信；所述收发器用于在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述通信装置在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在一种可能的设计中，所述收发器在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，还用于：接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述通信装置充电。
在一种可能的设计中，所述通信过程为随机接入过程；所述收发器与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述通信装置的标识信息，所述通信装置是未在所述网络设备中注册的物联网设备。
在一种可能的设计中，所述收发器在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧之后，还用于：在所述无线信道上接收所述网络设备发送的注册响应帧；在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据。
在一种可能的设计中，所述收发器在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向其他物联网设备发送所述第二数据，其他物联网设备用于将所述第二数据转发给所述网络设备。
在一种可能的设计中，所述注册请求帧还包括所述通信装置向所述网络设备上报的第二数据。
第十方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面、第二方面或第三方面所述的方法。
第十一方面，本申请提供一种计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，用于执行第一方面、第二方面或第三方面所述的方法。
在一种可能的设计中，第十一方面中的程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。
第十二方面，本申请实施例还提供一种通信系统，包括上述第四方面、第五方面和第六方面所述的通信装置。
第十三方面，本申请实施例还提供一种通信系统，包括上述第七方面、第八方面和第九方面所述的通信装置。
可见，在以上各个方面，通过网络设备在无线局域网的无线信道上采用背反射方式与物联网设备进行通信，增大了网络设备和物联网设备的通信距离，使得网络设备和物联网设备不需要靠近即可进行正常通信，从而提高了网络设备和物联网设备的通信效率，满足了物联网的通信需求。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；
图2为本申请提供的一种物联网设备的发射机的结构示意图；
图3为本申请提供的一种物联网设备的接收机的结构示意图；
图4为本申请提供的另一种物联网设备的发射机的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种基于背反射方式通信的WiFi网络架构图；
图6为本申请实施例提供的另一种基于背反射方式通信的WiFi网络架构图；
图7为本申请提供的另一种应用场景示意图；
图8为本申请提供的再一种应用场景示意图；
图9为本申请提供的一种通信方法流程图；
图10为本申请提供的又一种基于背反射方式通信的WiFi网络架构图；
图11为本申请提供的一种通信协议的示意图；
图12为本申请提供的一种帧结构的示意图；
图13为本申请实施例提供的一种通信方法的信令图；
图14为本申请实施例提供的另一种通信方法的信令图；
图15为本申请实施例提供的再一种通信方法的信令图；
图16为本申请实施例提供的又一种通信方法的信令图；
图17为本申请实施例提供的又一种通信方法的信令图；
图18为本申请实施例提供的又一种通信方法的信令图；
图19为本申请实施例提供的又一种通信方法的信令图；
图20为本申请实施例提供的一种物理帧的示意图；
图21为本申请实施例提供的一种网络架构的示意图；
图22为本申请实施例提供的一种信道估计的示意图；
图23为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图；
图24为本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图；
图25为本申请实施例提供的另一种网络设备的结构示意图；
图26为本申请实施例提供的一种物联网设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
本申请实施例可应用于各种类型的通信系统。图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。如图1所示的通信系统，主要包括网络设备11和物联网设备12。
其中，1)网络设备11可以是网络侧设备，例如，无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)的接入点(Access Point,AP)、4G的演进型基站(Evolved Node B，eNB或eNodeB)、下一代通信的基站，如5G的新无线接入技术(New Radio Access Technology，NR)基站(next generation Node B，gNB)或小站、微站，还可以是中继站、发送和接收点(Transmission and Reception Point，TRP)、路边单元(Road Side Unit,RSU)等。在本实施例中，不同通信制式的通信系统中的基站不同。为了区别起见，将4G通信系统的基站称为长期演进(Long Term Evolution，LTE)eNB，5G通信系统的基站称为NR gNB，既支持4G通信系统又支持5G通信系统的基站称为演进型长期演进(Evolutional Long Term Evolution，eLTE)eNB,这些名称仅为了方便区别，并不具有限制意义。
2)物联网设备12可以是网络侧设备或终端侧设备，所述网络侧设备或所述终端侧设备包括射频标签、各种类型的传感器或智能卡等。
3)“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的对应关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要说明的是，图1所示的通信系统中所包含的物联网设备12的数量和类型仅仅是一种举例，本申请实施例并不限制于此。例如，还可以包括更多的与网络设备11进行通信的物联网设备12，为简明描述，不在附图中一一描述。此外，在如图1所示的通信系统中，尽管示出了网络设备11和物联网设备12，但是该通信系统可以并不限于包括网络设备11和物联网设备12，例如还可以包括终端、核心网节点或用于承载虚拟化网络功能的设备等，这些对于本领域技术人员而言是显而易见的，在此不一一赘述。
另外，本申请实施例不仅可应用于物联网，还可以应用于以长期演进(Long TermEvolution，LTE)为代表的4G无线通信系统、车对外界(vehicle to everything，V2X)通信系统、设备到设备(Device-to-Device,D2D)通信系统、LTE的后续演化等。或者，还可应用于下一代无线通信系统,即5G通信系统，以及应用于未来可能出现的其他系统,例如下一代的wifi网络、5G车联网等。本申请实施例以物联网为例。
如图1所示，物联网设备12可通过背反射(Backscatter)方式与网络设备11或其他设备通信。背反射是一种适用在低成本(low cost)、低功耗(low power)系统的技术。采用背反射方式通信的设备本身可以不产生射频(Radio Frequency，RF)信号，而是通过调制环境中的射频信号来发送信息，环境中的射频信号包括无线电视信号、广播信号、移动通信台发送的信号、无线保真(WIreless-FIdelity，WiFi)AP发送的信号、专用读卡器发送的信号等。
在本实施例中，物联网设备可以是有源设备，也可以是无源设备。当物联网设备是无源设备时，物联网设备还可以通过收集环境中的RF信号进行供电，类似于无线充电。图2为通过背反射(Backscatter)方式进行通信的物联网设备的发射机的结构示意图。如图2所示，当物联网设备周围环境中有射频信号时，物联网设备的发射机的天线可接收该射频信号，物联网设备可将该天线接收到的射频信号的能量存储在储能器件中，该储能器件具体可以是电容。当该储能器件中的能量达到一定阈值时，该物联网设备即可开始工作。当该物联网设备包括传感器时，该物联网设备即可驱动该传感器工作。
物联网设备周围环境中的射频信号不仅可以给该物联网设备充电，该物联网设备还可以通过调制周围环境中的该射频信号来发送信息。作为一种可行的实现方式，该物联网设备采用控制发送天线阻抗的方式发送信息，以二进制启闭键控(On-Off Keying，OOK)为例，将该物联网设备接收到的射频信号记为x，将该物联网设备反射的信号即该物联网设备发送的信号记为y，x和y的关系可通过如下公式(1)表示：
y＝Γx(1)
其中，Γ表示反射系数，Γ可以表示为：
Figure BDA0001906110990000091
其中，za表示天线阻抗，za通常为50欧。
Figure BDA0001906110990000092
表示天线阻抗za的共轭。zi表示匹配阻抗。如图2所示，物联网设备可通过开关控制的方式，从阻抗z1和阻抗z2中选择一个阻抗作为匹配阻抗zi，也就是说，匹配阻抗zi可以是阻抗z1和阻抗z2中的一个。可选的，z1等于
Figure BDA0001906110990000093
z2不等于
Figure BDA0001906110990000094
根据上述公式(1)可知，当匹配阻抗zi为z1也就是
Figure BDA0001906110990000095
时，反射系数Γ＝0，y＝0，说明射频信号x的能量完全被该物联网设备吸收，该物联网设备不发送信号，此时可认为该物联网设备发送的信号是“0”。当匹配阻抗zi为z2时，反射系数Γ≠0，y≠0，说明射频信号x的能量被该物联网设备反射，该物联网设备发送信号，此时可认为该物联网设备发送的信号是“1”。当Γ＝1时，说明该物联网设备没有吸收该射频信号x的能量，该物联网设备将该射频信号x全部用于反射信号。
假设该物联网设备发送的信号被接入点AP所接收，由于接入点AP周围环境中也会存在射频信号，所以AP接收机接收到的信号既包括未被该物联网设备反射的射频信号，也包括该物联网设备反射的信号。可选的，该AP接收机中可设置有模/数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)，该ADC可将AP接收机接收到的模拟信号转换为数字信号，例如，该ADC可对该AP接收机接收到的模拟信号进行采样得到离散的采样信号，该采样信号可表示为y[n]，n表示采样样本序号，y[n]可表示为如下公式(2)：
y[n]＝x[n]+αB[n]x[n] (2)
其中，x[n]表示周围环境中的射频信号的采样信号，也就是射频信号源发送的原始的射频信号的采样信号。B[n]具体为上述公式(1)中的Γ，B[n]x[n]表示该物联网设备反射的信号的采样信号，α表示该反射信号相对于原始射频信号的衰减系数。
进一步，该AP可对公式(2)所述的N个采样信号y[n]的能量求平均，该N个采样信号y[n]的能量的平均值可记为AP接收机的接收功率P，接收功率P可表示为如下公式(3)：
Figure BDA0001906110990000101
当物联网设备反射的信号为0时，Γ＝0，AP接收机的接收功率
Figure BDA0001906110990000102
当物联网设备反射的信号为1时，Γ≠0，当Γ＝1时，AP接收机的接收功率
Figure BDA0001906110990000103
可见，物联网设备反射的信号不同时，AP接收机的接收功率大小不同，该AP可根据接收机的接收功率的大小，解调物联网设备反射的信号。
由于ADC会消耗较多的能量，所以ADC通常设置在有源供电的AP中。当物联网设备是无源设备时，该物联网设备通常采用模拟电路接收的方法接收AP发送的信号。如图3所示，该物联网设备的接收机包括包落平均器(Envelope averager)31、门限计算器(Threshold Calculator)32、比较器(Comparator)33和解码器34。包落平均器31对天线接收到的信号进行平均和平滑处理，并输出信号能量。门限计算器32可用于计算门限值。比较器33比较包落平均器31输出的信号能量和门限计算器32输出的门限值，从而判断天线接收到的信号是0或1。
在另一种可能的方式中，物联网设备还可以采用正交相移键控(QuadraturePhase Shift Keying，QPSK)、16种符号的正交幅度调制(Quadrature AmplitudeModulation，QAM)方式对周围环境中的射频信号进行调制，并将调制后的信号发送给AP。图4为采用QAM方式调制的物联网设备的发射机的结构示意图。可选的，天线接收到的射频信号记为x，天线反射的信号即该物联网设备发送的信号记为y，x和y的关系如上公式(1)所示，Γ表示反射系数，Γ可以表示为：
Figure BDA0001906110990000104
如图4所示，匹配阻抗zi可以有多种选择，具体的，匹配阻抗zi可以是z1、z2……zM中的一种，也就是说，匹配阻抗zi可以有M个取值，当匹配阻抗zi取值变化时，Γ的值变化，导致y的值也变化，即物联网设备反射的信号变化。
在现有技术中，背反射(Backscatter)技术最广泛的应用是射频识别(RadioFrequency Identification，RFID)技术，射频识别由两部分组成：读卡器(Reader)和标签(Tag),其中，读卡器包括接收机和射频信号源(RF Source)，标签具体可以是门禁卡、公交卡、商品的射频标签、银行刷卡机等。射频识别的工作原理具体如下：标签靠近读卡器，并通过读卡器中的射频信号源发送的射频信号获得能量。在标签获得能量之后，读卡器采用背反射方式向标签发送查询信号。标签采用上述模拟电路接收方法接收该查询信号，并采用背反射方式向读卡器反馈相关信息。读卡器的接收机可以采用模拟电路接收方法接收该标签发送的信息，也可以采用上述的数字信号处理的方法接收该标签发送的信息。作为一种可替换方式，标签靠近读卡器时，该读卡器对该射频信号源发送的射频信号进行调制得到已调信号，该已调信号既携带有该读卡器的查询信号，同时还可以给标签充电。
可见，在射频识别技术中，读卡器和标签需要靠近甚至读卡器和标签之间的距离为0时，读卡器和标签才可以正常工作。随着物联网(Internet of thing,IOT)对万物互连的需求，射频识别技术可能无法满足该需求。为了满足物联网(Internet of thing,IOT)对万物互连的需求，本申请实施例提出了将背反射技术与无线局域网，例如无线保真(WIreless-FIdelity，WiFi)技术相结合的方法，也就是说，网络设备和物联网设备可以在无线局域网，例如WiFi的无线信道上采用背反射方式进行通信。
在本申请实施例中，将在无线局域网，例如WiFi的无线信道上采用背反射方式进行通信的WiFi系统称为背反射WiFi(Back-Fi)系统。将在无线局域网，例如WiFi的无线信道上采用背反射方式进行通信的AP记为Back-Fi AP。将在无线局域网，例如WiFi的无线信道上采用背反射方式进行通信的设备记为Back-Fi设备，该Back-Fi设备具体为物联网设备。Back-Fi AP和物联网设备工作在WiFi的频段上，例如，2.4GHz,5GHz频段。Back-Fi AP可基于载波侦听多路访问(Carrier Sense Multiple Access，CSMA)原则抢占WiFi的无线信道。Back-Fi AP的工作带宽和WiFi AP的工作带宽一样，例如，占用20MHz的信道或连续N个20MHz的信道。Back-Fi设备的工作的频率可以是固定频率。
图5为本申请实施例提供的一种基于背反射方式通信的WiFi网络架构图。如图5所示，51表示接入点AP，在一种可能的情况中，接入点51只支持背反射方式与物联网设备进行通信，也就是说，接入点51是Back-Fi AP。在另一种可能的情况中，接入点51同时支持WiFi通信方式和背反射方式，也就是说，接入点51既是WiFi AP，也是Back-Fi AP。可选的，接入点51采用时分双工(Time Division Duplexing，TDD)或频分双工(Frequency DivisionDuplexing，FDD)工作在WiFi模式或Back-Fi模式。如图5所示的WiFi网络架构图可适用于接入点51短距离覆盖范围的场景，接入点51可以与其覆盖范围内的物联网设备采用背反射方式直接进行通信。可选的，接入点51内设置有射频信号源，射频信号源发送的射频信号用于给接入点51覆盖范围内的物联网设备充电，物联网设备52是接入点51覆盖范围内多个物联网设备中的一个，物联网设备52相对于接入点51的距离较近，接入点51和物联网设备52可直接在WiFi网络的无线信道上采用背反射方式进行通信。
图6为本申请实施例提供的另一种基于背反射方式通信的WiFi网络架构图。如图6所示的WiFi网络架构图可适用于接入点51远距离覆盖范围的场景，在这种场景下，射频信号源和接入点51可以是相互独立的设备，或者，该接入点51可以包括该射频信号源。此时，接入点51和其覆盖范围内的物联网设备进行通信的模式分为如下几种：
一种模式是：距离接入点51较近的物联网设备，例如物联网设备61可以和接入点51直接通信。
另一种模式是：距离接入点51较远的物联网设备，需要其他物联网设备进行中继。例如，物联网设备62距离接入点51较远，接入点51发送给物联网设备62的信息需要通过物联网设备63进行转发。再例如，物联网设备64距离接入点51较远，物联网设备64发送给接入点51的信息需要通过物联网设备65进行转发。
再一种模式是：距离接入点51较远的物联网设备附近存在射频信号源，例如，物联网设备66附近存在射频信号源67，射频信号源67可以给该物联网设备66提供稳定强大的射频信号，使得该物联网设备66可以将信息直接发送给接入点51。
上述图5或图6所示的网络架构可应用于图7所示的智能家庭的应用场景中。在该应用场景中，物联网设备具体可以是无源传感器，该无源传感器通过背反射方式与AP交互，该AP既是WiFi AP，也是Back-Fi AP，当该AP与其覆盖范围内的终端，例如支持WiFi通信的智能手机、笔记本、平板电脑等通信时，该AP是WiFi AP。当该AP与其覆盖范围内的无源传感器采用背反射方式进行通信时，该AP是Back-Fi AP。当该AP是Back-Fi AP时，该无源传感器可通过周围环境中的射频信号进行充电，并在WiFi的无线信道上采用背反射方式与该AP进行交互。例如，该无源传感器可以是温度传感器、湿度传感器、煤气报警器、一氧化碳报警器等，该无源传感器将其检测到的数据在WiFi的无线信道上采用背反射方式发送给该AP。由于该无源传感器不需要电池供电，因此，该无源传感器可以放置在任意位置，并且该无源传感器可使用较长时间，从而达到节能环保的效果。
另外，上述图5或图6所示的网络架构还可应用于图8所示的物流和仓储管理的应用场景中。在该应用场景中，物联网设备具体可以是射频标签，每件商品上可设置有射频标签。该射频标签可以将商品信息在WiFi的无线信道上采用背反射方式发送给AP。或者，AP在WiFi的无线信道上采用背反射方式实时向其覆盖范围内的射频标签发送查询信息，该AP覆盖范围内的射频标签在接收到该查询信息后，将商品信息在WiFi的无线信道上采用背反射方式发送给AP。相比于现有技术中射频识别技术中读卡器和标签需要靠近时，读卡器和标签才可以正常工作，提高了物流和仓储管理的效率。
本申请实施例在将背反射技术与无线局域网，例如无线保真(WIreless-FIdelity，WiFi)技术相结合的基础上，提出了一种网络设备和物联网设备之间的通信方法，下面结合具体的实施例对该方法进行介绍。
图9为本申请提供的一种通信方法流程图。如图9所示，本实施例所述的通信方法包括如下步骤：
步骤S901、网络设备在无线局域网的无线信道上发送信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述网络设备覆盖范围内的物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程。
在本实施例中，无线局域网具体可以是WiFi，网络设备工作在WiFi的频段上，例如2.4GHz频段、5GHz频段，以2.4GHz频段为例，该2.4GHz频段的频率范围为2.400GHz-2.4835GHz，共83.5M带宽，该83.5M带宽可划分为多个信道，每个信道占用一定的带宽。在本实施例中，无线局域网的无线信道具体可以是WiFi的频段对应带宽被划分后的多个信道中的至少一个。
网络设备具体可以是只支持背反射方式通信的接入点AP即Back-Fi AP，也可以是同时支持WiFi通信方式和背反射方式的AP。如图5或图6所示，接入点51在抢占到WiFi的无线信道后，即可在该WiFi的无线信道上与接入点51覆盖范围内的物联网设备进行通信。作为一种可能的实现方式，该接入点51可主动发送射频信号给其覆盖范围内的物联网设备，例如，该接入点51内设置有射频信号源。该物联网设备采用背反射方式对该接入点51主动发送的射频信号进行反射，并将反射的信号发送给该接入点51，以实现该接入点51和物联网设备之间的通信。
作为另一种可能的实现方式，该接入点51可主动发送射频信号给其覆盖范围内的物联网设备，该物联网设备采用背反射方式对该接入点51周围其他设备主动发送的射频信号进行反射，并将反射的信号发送给该接入点51，以实现该接入点51和物联网设备之间的通信。此处的其他设备可以是手机、平板电脑等终端。
作为再一种可能的实现方式，该接入点51采用背反射方式对该接入点51周围其他设备的射频信号进行反射，该接入点51将其反射信号发送给其覆盖范围内的物联网设备。该物联网设备采用背反射方式对该物联网设备周围其他设备的射频信号进行反射，该物联网设备将其反射信号发送给接入点51，以实现该接入点51和物联网设备之间的通信。此处的其他设备可以是手机、平板电脑等终端。
具体的，接入点51与其覆盖范围内的物联网设备在该WiFi的无线信道上进行通信时可分为不同的通信过程，在不同的通信过程中，与接入点51通信的物联网设备有所不同，且接入点51与物联网设备收发的信息有所不同。例如，该通信过程可分为调度接入过程(Schedule Access)和随机接入过程(Random Access)，在调度接入过程中，与接入点51通信的物联网设备是在该接入点51中已经注册过的物联网设备，该接入点51可指定已经注册过的一个或多个物联网设备上报数据。在随机接入过程中，与接入点51通信的物联网设备是在该接入点51中未注册过的物联网设备。为了使接入点51覆盖范围内的物联网设备确定与接入点51的通信过程是调度接入过程或随机接入过程，该接入点51在WiFi的无线信道上发送信标(Beacon)帧，具体的，该接入点51可通过调制该接入点51内部的射频信号源发出的射频信号向其覆盖范围内的物联网设备发送该信标帧，或者，该接入点51可通过对其周围环境中其他设备发出的射频信号进行反射即采用背反射方式向其覆盖范围内的物联网设备发送该信标帧。具体的，该接入点51可以在其覆盖范围内广播该信标帧，该信标帧包括指示信息，该指示信息用于指示该接入点51发送该信标帧之后，该接入点51与其覆盖范围内的物联网设备在WiFi的无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程是调度接入过程或随机接入过程。在一些实施例中，该信标帧还可以包括该接入点51的标识信息，例如，该接入点51的ID、媒体访问控制地址(Media Access Control Address，MAC)等。在另一些实施例中，该信标帧还可以包括调度接入过程持续的时间或随机接入过程持续的时间。例如，该信标帧包括的指示信息指示该接入点51与其覆盖范围内的物联网设备采用背反射方式进行通信的通信过程是调度接入过程，则该信标帧还可以包括该调度接入过程持续的时间。若该信标帧包括的指示信息指示该接入点51与其覆盖范围内的物联网设备采用背反射方式进行通信的通信过程是随机接入过程，则该信标帧还可以包括该随机接入过程持续的时间。
步骤S902、所述网络设备与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
当接入点51在其覆盖范围内广播该信标帧之后，与其覆盖范围内的物联网设备在该WiFi的无线信道上进行该指示信息所指示的通信过程。相应的，当接入点51覆盖范围内的物联网设备接收到该接入点51发送的信标帧后，根据该信标帧中的指示信息，确定出该接入点51与其覆盖范围内的物联网设备采用背反射方式进行通信的通信过程，并在该WiFi的无线信道上与该接入点51进行该通信过程。
例如，该信标帧中的指示信息所指示的通信过程为调度接入过程，则接入点51在发送该信标帧之后，向指定的物联网设备发送调度帧，该调度帧可包括至少一个已经在该接入点51中注册过的物联网设备的标识信息，以使该至少一个物联网设备向该接入点51上报数据。若该信标帧中的指示信息所指示的通信过程为随机接入过程，则接入点51在发送该信标帧之后，接入点51与其覆盖范围内没有注册过的物联网设备进行该随机接入过程。另外，在随机接入过程中，未在接入点51中注册过的物联网设备也可以向接入点51上报紧急信息，例如，火警传感器的报警信号。
在本申请实施例中，物联网设备可以是有源设备，也可以是无源设备。当物联网设备是无源设备时，该物联网设备可通过周围环境中的射频信号进行充电，作为一种可行的实现方式，网络设备例如接入点控制射频信号源发送射频信号，该射频信号用于给该接入点覆盖范围内的物联网设备充电。在其他实施例中，物联网设备还可以通过其他方式充电，不限于此。接入点控制射频信号源发送射频信号的方式可以有如下几种：
一种可能的方式是：该接入点包括该射频信号源，该接入点可直接控制该射频信号源发送射频信号。
另一种可能的方式是：该接入点和该射频信号源是相互独立的设备，该接入点向该射频信号源发送触发信息(Trigger)，该触发信息用于触发该射频信号源发送射频信号。
另外，该接入点的覆盖范围内可能同时存在物联网设备和支持WiFi通信的终端，该终端具体可以是用户终端，例如，智能手机、笔记本电脑、平板电脑等。由于接入点与物联网设备进行通信时需要占用WiFi的无线信道，因此，该接入点在与物联网设备进行通信之前，例如，该接入点在WiFi的无线信道上采用背反射方式发送信标帧之前，该接入点还可以采用WiFi通信方式向该接入点覆盖范围内的终端发送前导信息(Legacy Preamble)，该前导信息包括该接入点与其覆盖范围内的物联网设备采用该背反射方式进行通信所需占用WiFi的无线信道的时间。如图10所示，接入点51的覆盖范围内不仅包括物联网设备，还包括终端，例如智能手机53、笔记本电脑54等。在接入点51与物联网设备进行通信之前，该接入点51采用WiFi通信方式向该接入点51覆盖范围内的终端发送前导信息，使得该终端确定该接入点51与物联网设备采用背反射方式进行通信所需占用该无线信道的时间，在该时间内，该终端与该接入点51不进行WiFi通信。
作为一种可能的实施例，接入点周期性的占用WiFi的无线信道，并采用背反射方式在该无线信道上与其覆盖范围内的物联网设备进行通信。
如图11所示，在t1和t3时间段内接入点与其覆盖范围内的终端进行WiFi通信，在t2和t4时间段内接入点与其覆盖范围内的物联网设备进行通信，以此类推。该接入点与其覆盖范围内的物联网设备进行通信具有周期性。以t2时间段为例，该接入点采用WiFi通信方式向其覆盖范围内的终端发送前导信息，以指示该接入点与其覆盖范围内的物联网设备进行通信所需占用该WiFi的无线信道的时间。另外，若该接入点覆盖范围内的物联网设备是无源设备，且该接入点和射频信号源是相互独立的设备时，该接入点还可以向该射频信号源发送触发信息，以触发该射频信号源发送射频信号给物联网设备充电。该触发信息可以有如下几种可能的实现方式：
一种可能的实现方式是：前导信息包括该触发信息。例如，在前导信息中选取某个特定字段，该特定字段可以是该触发信息中的预留比特位，通过将该特定字段设置为特定值以表示该触发信息。
另一种可能的实现方式是：该触发信息是独立于该前导信息的一个特定的信令。
当射频信号源检测到该触发信息后开始发送射频信号，在图11所示的充电时间内，该物联网设备通过吸收该射频信号的能量进行充电，该充电时间可记为MUTE时段。具体的，该接入点可以采用WiFi通信方式向该射频信号源发送触发信息，也可以采用背反射方式向该射频信号源发送触发信息，此处不做具体限定。如图11所示，该射频信号源从该MUTE时段的起始时刻开始发送射频信号，该射频信号除了在MUTE时段给物联网设备充电之外，该射频信号还可用于该接入点与物联网设备采用背反射方式进行通信的过程中。在接入点与物联网设备采用背反射方式进行通信的过程中，该接入点向其覆盖范围内的物联网设备发送信标帧，该信标帧可携带的信息具体如上所述，此处不再赘述。在接入点向其覆盖范围内的物联网设备发送信标帧之后，该接入点与其覆盖范围内的物联网设备按照该信标帧中的指示信息所指示的通信过程进行通信，例如，通过随机接入过程或调度接入过程进行通信。
可以理解，如图11所示的通信过程只是一个举例，并不限于此。在其他实施例中，如果物联网设备是有源设备，或者该物联网设备通过其他方式进行充电，再或者该接入点不包括射频信号源，则接入点可以不发送触发信息。另外，如果该接入点覆盖范围内没有基于WiFi通信的终端，则该接入点也可以不发送前导信息。此外，本实施例也不限定接入点与物联网设备之间随机接入过程和调度接入过程的顺序。
本实施例通过网络设备在无线局域网的无线信道上采用背反射方式与物联网设备进行通信，增大了网络设备和物联网设备的通信距离，使得网络设备和物联网设备不需要靠近即可进行正常通信，从而提高了网络设备和物联网设备的通信效率，满足了物联网的通信需求。
下面详细介绍一下随机接入过程和调度接入过程中用到的帧结构和具体通信过程。该帧结构的帧头部分具体如下表1所示：
表1
Figure BDA0001906110990000151
其中，源地址具体可以是发射机的标识信息，例如发射机的MAC地址，或者该发射机的其他ID。目的地址具体可以是接收机的标识信息，例如接收机的MAC地址，或者该接收机的其他ID。类型字段用于定义不同类型的帧，各个帧的类型和描述具体如下表2所示：
表2
Figure BDA0001906110990000161
图12为本申请提供的信标帧、确认应答帧、否定应答帧、调度帧、注册请求帧、注册响应帧、注册拒绝帧、心跳帧、数据帧的帧结构。此处的帧结构具体为MAC帧结构。
如图12所示，信标帧的帧结构包括帧头、持续时间字段和帧校验序列(FrameCheck Sequence，FCS)，该持续时间字段可占用两个字节。该持续时间字段包括持续时间，该持续时间用于指示该信标帧之后的调度接入过程持续的时间长度或随机接入过程持续的时间长度。该信标帧可分为两种类型，第一类型的信标帧中的指示信息用于指示其后续是调度接入过程，第二类型的信标帧的指示信息用于指示其后续是随机接入过程。
如图12所示，确认应答帧或否定应答帧的帧结构包括帧头和帧校验序列。确认应答帧或否定应答帧用于应答数据(DATA)帧，该数据帧可以是物联网设备向网络设备上报的数据帧。如果该网络设备正确接收该数据帧，则该网络设备向该物联网设备发送确认应答帧。如果该网络设备不能正确接收该数据帧，则该网络设备向该物联网设备发送否定应答帧。
如图12所示，调度帧的帧结构包括帧头和帧校验序列。调度帧用于网络设备调度指定的物联网设备上传信息，调度帧的帧头中的目的地址是被调度的物联网设备的标识信息。被调度的物联网设备在接收到该调度帧后，向网络设备发送数据帧。
如图12所示，注册请求帧、注册响应帧、注册拒绝帧的帧结构包括帧头和帧校验序列。注册请求帧用于物联网设备向网络设备进行注册，如果该网络设备成功接收该注册请求帧，或者该网络设备允许该物联网设备进行注册，则向该物联网设备发送注册响应帧。如果该网络设备没有成功接收该注册请求帧，或者该网络设备不允许该物联网设备进行注册，则向该物联网设备发送注册拒绝帧。
如图12所示，心跳帧的帧结构包括帧头和帧校验序列。心跳帧用于网络设备检测物联网设备是否正常工作或是否在该网络设备的覆盖范围内。
如图12所示，数据帧的帧结构包括帧头、数据字段和帧校验序列。其中，数据字段的长度是根据物联网设备给网络设备上报的实际数据的长度确定的。
在本实施例中，帧头的长度可以是20个字节即160bit。帧校验序列具体可以是4个字节长度即32bit长度的循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)校验比特。在另一些实施例中，该帧头的长度还可以大于20个字节，例如，该帧头可以包括多个目的地址，一个目的地址的长度是48bit，n个目的地址的长度是n*48bit，n大于或等于1，则该帧头的长度是(160+(n-1)*48)bit。以调度帧为例，网络设备可以调度至少一个物联网设备上报信息，因此，该调度帧的帧头部分可以包括至少一个物联网设备的标识信息，即至少一个目的地址。
在调度接入过程中，网络设备与其覆盖范围内的物联网设备在无线局域网的无线信道上进行通信可包括如下几种可能情况：
一种可能的情况：如图13所示，网络设备与物联网设备在该无线信道上进行调度接入过程包括如下步骤：
步骤S1301、网络设备在无线局域网的无线信道上向第一物联网设备发送调度帧。
该第一物联网设备是已经在该网络设备中注册过的物联网设备，此处不限定第一物联网设备的个数，可以是一个，也可以是多个。此处以一个为例，该调度帧的帧头内的目的地址为该第一物联网设备的标识信息。
步骤S1302、第一物联网设备在该无线信道上采用背反射方式向网络设备发送数据帧。
例如，当该第一物联网设备接收到该调度帧后，向该网络设备发送数据帧，该数据帧的数据字段包括第一数据。该第一数据具体可以是第一物联网设备生成的数据，例如，该第一物联网设备是一个温度传感器，该第一数据为该温度传感器感测到的温度值。
在其他实施例中，该网络设备还可以调度多个已经在该网络设备中注册过的第一物联网设备上报第一数据，在这种情况下，该网络设备发送的调度帧的帧头包括多个目的地址，每个目的地址为一个第一物联网设备的标识信息，当该多个第一物联网设备接收到该调度帧后分别向该网络设备发送数据帧，该数据帧的数据字段包括第一数据。
另一种可能的情况是：如图14所示，网络设备与物联网设备在该无线信道上进行调度接入过程包括如下步骤：
步骤S1401、网络设备在该无线信道上向第三物联网设备发送调度帧。
该第三物联网设备具体可以是该网络设备覆盖范围内的物联网设备，该第三物联网设备可以是在该网络设备中注册过的物联网设备，也可以是未在该网络设备中注册过的物联网设备。在本实施例中，该网络设备可能相对于第一物联网设备的距离较远，当该网络设备需要向该第一物联网设备发送调度帧时，该网络设备可通过该第三物联网设备将该调度帧转发给第一物联网设备。具体的，该调度帧的帧头中的源地址为该网络设备的标识信息，目的地址为该第一物联网设备的标识信息，中继地址为该第三物联网设备的标识信息，中继标识为0。
步骤S1402、第三物联网设备在该无线信道上采用背反射方式将该调度帧转发给第一物联网设备。
当该第三物联网设备接收到该调度帧后，保持该调度帧中的源地址、目的地址、中继地址不变，将中继标识修改为1，并在该无线信道上采用背反射方式将修改中继标识后的该调度帧转发给第一物联网设备。
步骤S1403、第一物联网设备在该无线信道上采用背反射方式向该第三物联网设备发送数据帧。
该第一物联网设备在接收到第三物联网设备转发的该调度帧后，在该无线信道上采用背反射方式向该第三物联网设备发送数据帧，该数据帧的数据字段包括第一数据，该数据帧的帧头中的源地址为该第一物联网设备的标识信息，目的地址为该网络设备的标识信息，中继地址为该第三物联网设备的标识信息，中继标识设置为0。
步骤S1404、第三物联网设备在该无线信道上采用背反射方式向第一物联网设备发送确认应答帧。
该第三物联网设备接收到第一物联网设备发送的数据帧后，在该无线信道上采用背反射方式反馈确认应答帧给该第一物联网设备。
步骤S1405、第三物联网设备在该无线信道上采用背反射方式将该数据帧发送给网络设备。
该第三物联网设备保持该数据帧中的源地址、目的地址、中继地址不变，将该第一数据中的中继标识修改为1，并在该无线信道上采用背反射方式将修改中继标识后的数据帧转发给网络设备。
步骤S1406、网络设备在该无线信道上采用背反射方式向该第三物联网设备发送确认应答帧。
当网络设备成功接收到该数据帧后，在该无线信道上采用背反射方式向该第三物联网设备发送确认应答帧。
在本实施例中，不限定步骤S1404和步骤S1405的先后顺序。另外，第一物联网设备可以不限于一个，还可以是多个，当网络设备需要调度多个第一物联网设备上报数据时，第三物联网设备向多个第一物联网设备分别发送该调度帧的过程、以及该第三物联网设备将该多个第一物联网设备中每个第一物联网设备的数据帧转发给该网络设备的过程同理于如图14所示的过程，此处不再赘述。
再一种可能的情况是：如图15所示，网络设备与物联网设备在该无线信道上进行调度接入过程包括如下步骤：
步骤S1501、网络设备在该无线信道上采用背反射方式向该第一物联网设备发送心跳帧。
当网络设备需要检测某个已经注册过的第一物联网设备是否正常工作，或网络设备需要检测某个已经注册过的第一物联网设备是否在该网络设备的覆盖范围内时，该网络设备可在该无线信道上采用背反射方式向该第一物联网设备发送心跳帧，该心跳帧的目的地址为该第一物联网设备的标识信息。
步骤S1502、该第一物联网设备在该无线信道上采用背反射方式向该网络设备发送确认应答帧。
当该第一物联网设备成功接收到该心跳帧后，在该无线信道上采用背反射方式向该网络设备发送确认应答帧。
可以理解，该网络设备还可以检测多个第一物联网设备是否正常工作，或者检测多个第一物联网设备是否在该网络设备的覆盖范围内，此时，该网络设备发送的心跳帧可包括多个目的地址，每个目的地址为一个第一物联网设备的标识信息。
需要说明的是，图13、图14、图15所示的通信过程只是调度接入过程的举例，在调度接入过程中，网络设备与其覆盖范围内的物联网设备在无线局域网的无线信道上采用背反射方式通信的具体通信过程并不限于此。
在随机接入过程中，网络设备与其覆盖范围内的物联网设备在无线局域网的无线信道上进行通信可包括如下几种可能情况：
一种可能的情况是：如图16所示，网络设备与物联网设备在该无线信道上进行随机接入过程包括如下步骤：
步骤S1601、第二物联网设备在该无线信道上采用背反射方式向网络设备发送注册请求帧。
在本实施例中，将未在该网络设备中注册过的物联网设备记为第二物联网设备，此处不限定该第二物联网设备的个数，可以是一个，也可以是多个，此处以一个为例进行示意性说明。当第二物联网设备接收到该网络设备发送的信标帧，并根据该信标帧中的指示信息确定该网络设备发送该信标帧之后进入随机接入过程，且该第二物联网设备确定未在该网络设备中注册过，则该第二物联网设备在该无线信道上采用背反射方式向网络设备发送注册请求帧，该注册请求帧至少包括该第二物联网设备的标识信息，例如，该注册请求帧的帧头中的源地址为该第二物联网设备的标识信息，该帧头中的目的地址为该网络设备的标识信息。
步骤S1602、该网络设备在该无线信道上向该第二物联网设备发送注册响应帧。
若该网络设备成功接收到该第二物联网设备的注册请求帧，或者，该网络设备允许该第二物联网设备进行注册，则该网络设备在该无线信道上向该第二物联网设备发送注册响应帧。
在其他实施例中，如果该网络设备未成功接收到该第二物联网设备的注册请求帧，或者，该网络设备不允许该第二物联网设备进行注册，则该网络设备在该无线信道上向该第二物联网设备发送注册拒绝帧，如图17所示。
在随机接入过程中，未在该网络设备中注册过的第二物联网设备也可以向该网络设备上报数据，此处，将第二物联网设备向网络设备上报的数据记为第二数据。例如，该第二物联网设备是火警传感器，第二物联网设备向该网络设备上报的第二数据可以是紧急数据。
作为一种可能的方式，如图18所示，该第二物联网设备在接收到该网络设备发送的注册响应帧后，在该无线信道上采用背反射方式向该网络设备发送数据帧，该数据帧的数据字段包括第二数据。若该网络设备成功接收到该数据帧，则向该第二物联网设备发送确认应答帧。若该网络设备未成功接收到该数据帧，则向该第二物联网设备发送否定应答帧。
作为另一种可能的方式，该第二物联网设备向该网络设备上报的第二数据可携带在该第二物联网设备向该网络设备发送的注册请求帧中。
再一种可能的情况是：该第二物联网设备向该网络设备发送的数据帧也可经过第四物联网设备转发，如图19所示，网络设备与物联网设备在该无线信道上进行随机接入过程包括如下步骤：
步骤S1901、第二物联网设备在该无线信道上采用背反射方式向第四物联网设备发送数据帧。
该第四物联网设备具体可以是该网络设备覆盖范围内的物联网设备，该第四物联网设备可以是在该网络设备中注册过的物联网设备，也可以是未在该网络设备中注册过的物联网设备。在本实施例中，该网络设备可能相对于第二物联网设备的距离较远。当第二物联网设备向该网络设备发送数据帧时，该第二物联网设备可通过该第四物联网设备将该数据帧转发给该网络设备。具体的，该数据帧的帧头中的源地址为该第二物联网设备的标识信息，目的地址为该网络设备的标识信息，中继地址为该第四物联网设备的标识信息，中继标识为0。
步骤S1902、第四物联网设备在该无线信道上采用背反射方式向第二物联网设备发送确认应答帧。
当该第四物联网设备成功接收到该数据帧后，在该无线信道上采用背反射方式向第二物联网设备发送确认应答帧。
步骤S1903、第四物联网设备在该无线信道上采用背反射方式将该数据帧转发给网络设备。
第四物联网设备保持该数据帧中的源地址、目的地址、中继地址不变，将该数据帧中的中继标识修改为1，并在该无线信道上采用背反射方式将修改中继标识后的该数据帧发送给网络设备。
步骤S1904、网络设备在该无线信道上向该第四物联网设备发送确认应答帧。
网络设备在成功接收该数据帧后，在该无线信道上向该第四物联网设备发送确认应答帧。
在本实施例中，不限定步骤S1902和步骤S1903的先后顺序。另外，第二物联网设备可以不限于一个，还可以是多个，当多个第二物联网设备向网络设备发送数据帧时，第四物联网设备对每个第二物联网设备的数据帧进行转发的过程同理于如图19所示的过程，此处不再赘述。
需要说明的是，图16-图19所示的通信过程只是随机接入过程的举例，在随机接入过程中，网络设备与其覆盖范围内的物联网设备在无线局域网的无线信道上采用背反射方式通信的具体通信过程并不限于此。
此外，本申请实施例还提供了上述MAC帧结构对应的物理帧，可以理解，MAC帧封装在物理帧中，MAC帧用于在数据链路层进行传输，物理帧用于在物理层中进行传输。如图20所示,200所述部分为MAC帧，下行物理帧和上行物理帧均可包括MAC帧，该MAC帧可以是图12中的任一种，虚线部分可以是该MAC帧内的一个字段，也可以没有虚线部分，例如，图12中的信标帧和数据帧中间部分有一个字段，其他类型的MAC帧则没有中间部分的字段。如图20所示，下行物理帧包括短训练字段(Short Training Field，STF)和MAC帧。上行物理帧包括短训练字段、长训练字段(Long Training Field，LTF)和MAC帧。可见，上行物理帧比下行物理帧多一个长训练字段。该长训练字段可用于网络设备进行信道估计。短训练字段作为物理帧的头部第一个字段可用于物联网设备进行同步。所谓的上行是指从物联网设备到网络设备、以及从射频信号源到网络设备的信息发送方向。所谓的下行是指从射频信号源到物联网设备、以及从网络设备到物联网设备的信息发送方向。
如图21所示，x表示射频信号源发送的原始的射频信号，h1表示射频信号源与网络设备之间的信道，h1*x表示网络设备的接收机接收到的由射频信号源发出的信号，也就是说，h1*x是未经过物联网设备反射的信号。hb表示射频信号源与物联网设备之间的信道，hb*x表示物联网设备接收到的由射频信号源发出的信号。s表示反射系数，s具体可以是上述实施例中的Γ，s*hb*x表示物联网设备反射的信号。hf表示网络设备与物联网设备之间的信道，hf*s*hb*x表示网络设备的接收机接收到的由物联网设备反射的信号。因此，网络设备的接收机接收到的信号包括由射频信号源发出的信号和由物联网设备反射的信号，将网络设备的接收机接收到的信号记为r，r可表示为如下公式(4)：
r＝h1*x+hf*s*hb*x (4)
另外，将hf*hb记为h2，r可进一步表示为：r＝h1*x+h2*s*x。由于射频信号源发出的信号和物联网设备反射的信号是混叠在一起的，导致网络设备无法根据接收机接收到的信号r直接确定出物联网设备反射的信号。对于网络设备而言，s是未知的，另外，如上所述物联网设备可通过改变反射系数s来改变该物联网设备反射的信号。根据r＝h1*x+h2*s*x可知，确定s之前，需要先确定h1和h2。
具体的，如上所述的LTF可包括两部分，一部分记为LTF1，另一部分记为LTF2。如图22所示，射频信号源的上行物理帧中的长训练字段包括两部分，一部分记为长训练字段1即LTF1，另一部分记为长训练字段2即LTF2。该射频信号源和物联网设备可以预先约定，当射频信号源发送LTF1即x＝LTF1时，该物联网设备按照反射系数s＝0对hb*x进行反射，此时，网络设备的接收机接收到的信号记为r1，r1可表示为r1＝h1*LTF1。另外，该射频信号源和物联网设备还可以预先约定，当射频信号源发送LTF2即x＝LTF2时，该物联网设备按照反射系数s＝1对hb*x进行反射，此时，网络设备的接收机接收到的信号记为r2，r2可表示为r2＝(h1+h2)*LTF2。在考虑到多径效应的情况下，LTF1和LTF2是正交序列。网络设备根据r1＝h1*LTF1和r2＝(h1+h2)*LTF2即可计算出h1和h2。另外，在本实施例中，射频信号源发送的原始的射频信号x可以是预先约定的已知信号。根据r＝h1*x+h2*s*x可知，在已知x、h1和h2的情况下，该网络设备可根据其接收机接收到的信号r，以及x、h1和h2计算出s，进一步根据s确定物联网设备反射的信号。或者，根据r＝h1*x+h2*s*x可知，在已知x、h1的情况下，该网络设备可计算出h1*x，根据其接收机接收到的信号r和计算出的h1*x可计算出h2*s*x，进一步根据h2*s*x、x和h2计算出s，根据s确定物联网设备反射的信号。
可以理解的是，上述实施例中的部分或全部步骤骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外，各个步骤可以按照上述实施例呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行上述实施例中的全部操作。
可以理解的是，以上各个实施例中，由物联网设备实现的操作或者步骤，也可以由可用于物联网设备的部件(例如芯片或者电路)实现，由网络设备实现的操作或者步骤，也可以由可用于网络设备的部件(例如芯片或者电路)实现。
图23给出了一种通信装置的结构示意图。通信装置可用于实现上述方法实施例中描述的网络设备对应部分的方法、或者物联网设备(例如第一物联网设备、第二物联网设备)对应部分的方法，具体参见上述方法实施例中的说明。
所述通信装置70可以包括一个或多个处理器71，所述处理器71也可以称为处理单元，可以实现一定的控制功能。所述处理器71可以是通用处理器或者专用处理器等。
在一种可选地设计中，处理器71也可以存有指令73，所述指令可以被所述处理器运行，使得所述通信装置70执行上述方法实施例中描述的对应于网络设备或物联网设备的方法。
在又一种可能的设计中，通信装置70可以包括电路，所述电路可以实现前述方法实施例中发送或接收或者通信的功能。
可选地，所述通信装置70中可以包括一个或多个存储器72，其上存有指令74或者中间数据，所述指令74可在所述处理器上被运行，使得所述通信装置70执行上述方法实施例中描述的方法。可选地，所述存储器中还可以存储有其他相关数据。可选地处理器中也可以存储指令和/或数据。所述处理器和存储器可以单独设置，也可以集成在一起。
可选地，所述通信装置70还可以包括收发器75。
所述处理器71可以称为处理单元。所述收发器75可以称为收发单元、收发机、收发电路、或者收发器等，用于实现通信装置的收发功能。
若该通信装置用于实现对应于上述实施例中网络设备的操作时，例如，可以是收发器在无线局域网的无线信道上发送信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述网络设备覆盖范围内的物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；以及与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程。收发器还可以进一步完成其他相应的通信功能。而处理器用于完成相应的确定或者控制操作，可选的，还可以在存储器中存储相应的指令。各个部件的具体的处理方式可以参考前述实施例的相关描述。
若该通信装置用于实现对应于第一物联网设备的操作时，例如，可以由收发器在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述第一物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；以及与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。收发器还可以进一步完成其他相应的通信功能。而处理器用于完成相应的确定或者控制操作，可选的，还可以在存储器中存储相应的指令。各个部件的具体的处理方式可以参考前述实施例的相关描述。
若该通信装置用于实现对应于上述实施例中的第二物联网设备的操作时，例如，可以由收发器在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述第二物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；以及与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。可选的，收发器还可以用于完成其他相关的通信操作，处理器还可以用于完成其他相应的确定或者控制操作。可选的，还可以在存储器中存储相应的指令。各个部件的具体的处理方式可以参考前述实施例的相关描述。
本申请中描述的处理器和收发器可实现在集成电路(integrated circuit，IC)、模拟IC、射频集成电路RFIC、混合信号IC、专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)、印刷电路板(printed circuit board，PCB)、电子设备等上。该处理器和收发器也可以用各种1C工艺技术来制造，例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)、N型金属氧化物半导体(nMetal-oxide-semiconductor，NMOS)、P型金属氧化物半导体(positive channel metal oxidesemiconductor,PMOS)、双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等。
可选的，通信装置可以是独立的设备或者可以是较大设备的一部分。例如所述设备可以是：
(1)独立的集成电路IC，或芯片，或，芯片系统或子系统；
(2)具有一个或多个IC的集合，可选地，该IC集合也可以包括用于存储数据和/或指令的存储部件；
(3)ASIC，例如调制解调器(MSM)；
(4)可嵌入在其他设备内的模块；
(5)接收机、终端、蜂窝电话、无线设备、手持机、移动单元，网络设备等等；
(6)其他等等。
图24为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。如图24所示，该通信装置240包括：收发模块241；其中，收发模块241用于在无线局域网的无线信道上发送信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述通信装置与所述通信装置覆盖范围内的物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；以及与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
在图24中，进一步地，通信装置240还可以包括：控制模块242，用于所述收发模块在无线局域网的无线信道上发送信标帧之前，控制射频信号源发送射频信号，所述射频信号用于给所述物联网设备充电。
一种可能的方式中，收发模块241还可以用于：在无线局域网的无线信道上发送信标帧之前，采用无线局域网通信方式向所述通信装置覆盖范围内的终端发送前导信息，所述前导信息包括所述通信装置与所述物联网设备采用所述背反射方式进行通信所需占用所述无线信道的时间。
另一种可能的方式中，所述通信过程为调度接入过程；收发模块241与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧，所述调度帧包括所述至少一个第一物联网设备的标识信息，所述第一物联网设备是已经在所述通信装置中注册的物联网设备；在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据。
可选的，收发模块241在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧时，具体用于：在所述无线信道上向其他物联网设备发送所述调度帧，所述其他物联网设备用于将所述调度帧转发给所述至少一个第一物联网设备；收发模块241在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据时，具体用于：在所述无线信道上接收所述其他物联网设备转发的由所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式上报的第一数据。
可选的，所述通信过程为随机接入过程；收发模块241与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述第二物联网设备的标识信息，所述第二物联网设备是未在所述通信装置中注册的物联网设备。
可选的，收发模块241在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备发送的注册请求帧之后，还用于：在所述无线信道上向所述至少一个第二物联网设备发送注册响应帧；在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据。
可选的，收发模块241在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据时，具体用于：在所述无线信道上接收其他物联网设备采用所述背反射方式转发的由所述至少一个第二物联网设备上报的第二数据。
可选的，所述注册请求帧还包括所述第二物联网设备向所述通信装置上报的第二数据。
可选的，所述通信装置包括所述射频信号源。
可选的，控制模块242控制射频信号源发送射频信号时，具体用于：控制所述收发模块241向所述射频信号源发送触发信息，所述触发信息用于触发所述射频信号源发送所述射频信号。
可选的，所述前导信息包括所述触发信息。
图24所示实施例的通信装置可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述，可选的，该通信装置可以是网络设备，也可以是网络设备的部件(例如芯片或者电路)。
本申请实施例提供一种通信装置。该通信装置包括：收发模块；其中，收发模块用于在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述通信装置在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
进一步地，收发模块在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，还用于：接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述通信装置充电。
一种可能的方式中，所述通信过程为调度接入过程；所述收发模块与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧，所述调度帧包括所述通信装置的标识信息，所述通信装置是已经在所述网络设备中注册的物联网设备；在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据。
在一种可能的设计中，所述收发模块在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧时，具体用于：在所述无线信道上接收其他物联网设备转发的所述网络设备的调度帧；所述收发模块在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向其他物联网设备发送所述第一数据，其他物联网设备用于将所述第一数据转发给所述网络设备。
本实施例的通信装置可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述。可选的，该通信装置可以是第一物理网设备，也可以是第一物理网设备的部件(例如芯片或者电路)。
本申请实施例提供另一种通信装置。该通信装置包括：收发模块，用于在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述通信装置在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
进一步地，所述收发模块在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，还用于：接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述通信装置充电。
一种可能的方式中，所述通信过程为随机接入过程；所述收发模块与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述通信装置的标识信息，所述通信装置是未在所述网络设备中注册的物联网设备。
可选的，所述收发模块在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧之后，还用于：在所述无线信道上接收所述网络设备发送的注册响应帧；在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据。
在一种可能的设计中，所述收发模块在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据时，具体用于：在所述无线信道上采用所述背反射方式向其他物联网设备发送所述第二数据，其他物联网设备用于将所述第二数据转发给所述网络设备。
另一种可能的方式中，所述注册请求帧还包括所述通信装置向所述网络设备上报的第二数据。
本实施例的通信装置可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述，可选的，该通信装置可以是第二物联网设备，也可以是第二物联网设备的部件(例如芯片或者电路)。
应理解以上通信装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块以软件通过处理元件调用的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，控制模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在通信装置，例如网络设备的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序的形式存储于通信装置的存储器中，由通信装置的某一个处理元件调用并执行以上各个模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。
图25为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图。该通信装置具体可以是基站，如图25所示，该基站包括：天线251、射频装置252、基带装置253。天线251与射频装置252连接。在上行方向上，射频装置252通过天线251接收物联网设备发送的信息，将物联网设备发送的信息发送给基带装置253进行处理。在下行方向上，基带装置253对物联网设备的信息进行处理，并发送给射频装置252，射频装置252对物联网设备的信息进行处理后经过天线251发送给物联网设备。
以上通信装置可以位于基带装置253，在一种实现中，以上各个模块通过处理元件调度程序的形式实现，例如基带装置253包括处理元件和存储元件，处理元件2531调用存储元件2532存储的程序，以执行以上方法实施例中的方法。此外，该基带装置253还可以包括接口2533，用于与射频装置252交互信息，该接口例如为通用公共无线接口(common publicradio interface，CPRI)。
在另一种实现中，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个处理元件，这些处理元件设置于基带装置253上，这里的处理元件可以为集成电路，例如：一个或多个ASIC，或，一个或多个DSP，或，一个或者多个FPGA等。这些集成电路可以集成在一起，构成芯片。
例如，以上各个模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现，例如，基带装置253包括SOC芯片，用于实现以上方法。该芯片内可以集成处理元件2531和存储元件2532，由处理元件2531调用存储元件2532的存储的程序的形式实现以上方法或以上各个模块的功能；或者，该芯片内可以集成至少一个集成电路，用于实现以上方法或以上各个模块的功能；或者，可以结合以上实现方式，部分模块的功能通过处理元件调用程序的形式实现，部分模块的功能通过集成电路的形式实现。
不管采用何种方式，总之，以上通信装置包括至少一个处理元件，存储元件和通信接口，其中至少一个处理元件用于执行以上方法实施例所提供的方法。处理元件可以以第一种方式：即执行存储元件存储的程序的方式执行以上方法实施例中的部分或全部步骤；也可以以第二种方式：即通过处理元件中的硬件的集成逻辑电路结合指令的方式执行以上方法实施例中的部分或全部步骤；当然，也可以结合第一种方式和第二种方式执行以上方法实施例提供的方法。
这里的处理元件同以上描述，可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。存储元件可以是一个存储器，也可以是多个存储元件的统称。
图26为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。如图26所示，通信装置260包括：处理器262和收发装置263，收发装置263用于在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述通信装置在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。进一步的，还包括存储器261，用于存储计算机程序或者指令，处理器262用于调用所述程序或者指令。
图26所示实施例的通信装置可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述。此处不再赘述，该通信装置可以是物理网设备，也可以是物理网设备的部件(例如芯片或者电路)。
在图26中，收发装置263可以与天线连接。在下行方向上，收发装置263通过天线接收基站发送的信息，并将信息发送给处理器262进行处理。在上行方向上，处理器262对物联网设备的数据进行处理，并通过收发装置263发送给基站。
可选的，收发装置263可以用于实现上述实施例所述的物联网设备的收发模块中的相应功能。或者，以上各个模块的部分或全部也可以通过集成电路的形式内嵌于该物联网设备的某一个芯片上来实现。且它们可以单独实现，也可以集成在一起。即以上这些模块可以被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digitalsingnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)等。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例所述的通信方法。
此外，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例所述的通信方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk)等。

Claims (19)

1.一种通信方法，其特征在于，包括：
网络设备在无线局域网的无线信道上发送信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述网络设备覆盖范围内的物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；
所述网络设备与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程；
所述网络设备在无线局域网的无线信道上发送信标帧之前，所述方法还包括：
所述网络设备采用无线局域网通信方式向所述网络设备覆盖范围内的终端发送前导信息，所述前导信息包括所述网络设备与所述物联网设备采用所述背反射方式进行通信所需占用所述无线信道的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备在无线局域网的无线信道上发送信标帧之前，所述方法还包括：
所述网络设备控制射频信号源发送射频信号，所述射频信号用于给所述物联网设备充电。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通信过程为调度接入过程；
所述网络设备与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程，包括：
所述网络设备在所述无线信道上向至少一个第一物联网设备发送调度帧，所述调度帧包括所述至少一个第一物联网设备的标识信息，所述第一物联网设备是已经在所述网络设备中注册的物联网设备；
所述网络设备在所述无线信道上接收所述至少一个第一物联网设备采用所述背反射方式发送的第一数据。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通信过程为随机接入过程；
所述网络设备与所述物联网设备在所述无线信道上进行所述通信过程，包括：
所述网络设备在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述第二物联网设备的标识信息，所述第二物联网设备是未在所述网络设备中注册的物联网设备。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络设备在所述无线信道上接收至少一个第二物联网设备发送的注册请求帧之后，所述方法还包括：
所述网络设备在所述无线信道上向所述至少一个第二物联网设备发送注册响应帧；
所述网络设备在所述无线信道上接收所述至少一个第二物联网设备采用所述背反射方式发送的第二数据。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述注册请求帧还包括所述第二物联网设备向所述网络设备上报的第二数据。
7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，所述网络设备包括射频信号源。
8.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，所述网络设备控制射频信号源发送射频信号，包括：
所述网络设备向所述射频信号源发送触发信息，所述触发信息用于触发所述射频信号源发送所述射频信号。
9.一种通信方法，其特征在于，包括：
第一物联网设备在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述第一物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；所述网络设备用于在发送所述信标帧之前，采用无线局域网通信方式向所述网络设备覆盖范围内的终端发送前导信息，所述前导信息包括所述网络设备与所述物联网设备采用所述背反射方式进行通信所需占用所述无线信道的时间；
所述第一物联网设备与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一物联网设备在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，所述方法还包括：
所述第一物联网设备接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述第一物联网设备充电。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述通信过程为调度接入过程；
所述第一物联网设备与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程，包括：
所述第一物联网设备在所述无线信道上接收所述网络设备发送的调度帧，所述调度帧包括所述第一物联网设备的标识信息，所述第一物联网设备是已经在所述网络设备中注册的物联网设备；
所述第一物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第一数据。
12.一种通信方法，其特征在于，包括：
第二物联网设备在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧，所述信标帧包括指示信息，所述指示信息用于指示所述网络设备与所述第二物联网设备在所述无线局域网的所述无线信道上采用背反射方式进行通信的通信过程；所述网络设备用于在发送所述信标帧之前，采用无线局域网通信方式向所述网络设备覆盖范围内的终端发送前导信息，所述前导信息包括所述网络设备与所述物联网设备采用所述背反射方式进行通信所需占用所述无线信道的时间；
所述第二物联网设备与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二物联网设备在无线局域网的无线信道上接收网络设备发送的信标帧之前，所述方法还包括：
所述第二物联网设备接收射频信号源发送的射频信号，所述射频信号用于给所述第二物联网设备充电。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述通信过程为随机接入过程；
所述第二物联网设备与所述网络设备在所述无线信道上进行所述通信过程，包括：
所述第二物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧，所述注册请求帧至少包括所述第二物联网设备的标识信息，所述第二物联网设备是未在所述网络设备中注册的物联网设备。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送注册请求帧之后，还包括：
所述第二物联网设备在所述无线信道上接收所述网络设备发送的注册响应帧；
所述第二物联网设备在所述无线信道上采用所述背反射方式向所述网络设备发送第二数据。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述注册请求帧还包括所述第二物联网设备向所述网络设备上报的第二数据。
17.一种通信装置，其特征在于，包括用于执行权利要求1-16任意一项所述的方法的单元。
18.一种通信装置，其特征在于，包括处理器和收发器，处理器和收发器通过内部连接互相通信；所述处理器用于执行权利要求1-16任意一项所述的方法中的处理步骤，所述收发器用于执行权利要求1-16任一项所述的方法中的收发步骤。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序包括用于执行权利要求1-16任意一项所述的方法的指令。
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