現(xiàn)有LoRaWAN系統(tǒng)主要采用ALOHA機制管理共享信道接入。隨著流入負載的增大,數(shù)據(jù)傳輸帶來的擁塞和沖突易導致吞吐性能和能效降低。相比于隨機多址接入的ALOHA及CSMA技術,基于時分的分布式排隊(DQ)調度不僅可以消除接入沖突,還可獲得穩(wěn)定傳輸性能和可擴展性。本文在分析LoRaWAN信道接入技術的基礎上,結合DQ研究MAC層控制的新方案,并對系統(tǒng)的吞吐量、時延和能耗進行分析。首先,論文綜合論述了無線信道隨機沖突解決技術、LoRa技術基礎和DQ相關原理。通過建立LoRaWAN模型模擬網絡各項功能,基于NS3設計仿真程序,研究網絡中節(jié)點之間的通信方式,并對系統(tǒng)整體傳輸性能進行了針對性分析。其次,針對LoRa系統(tǒng)通信時存在的數(shù)據(jù)沖突、信道爭用等問題,結合DQ算法,設計了一種信道沖突解決的新調度方案。該方案針對網關和終端,分別設計了多步驟的信道接入控制流程。同時針對成功接入和并發(fā)沖突這兩種場景,分析了沖突解決機制與吞吐性能的理論計算方法。最后,考慮實際中經常出現(xiàn)的多終端接入場景,對本文所提出的信道爭用解決方法進行性能評估。對吞吐量進行理論推算,同時建立通信模型,分析時延與能效性能。通過數(shù)值...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1LoRa網絡架構

制設置設備優(yōu)先級。技術的超遠距離無線傳輸方案[20]。主要有兩技術，適用于遠距離、低功耗、低吞吐量的開源MAC層協(xié)議的LPWAN標準。星型拓撲結構（如圖2.1所示）。主要包括GW，Gate-Way）節(jié)點、網絡服務器（NS連接，數(shù)據(jù)通過GW發(fā)送到NS，NS分析數(shù)....

圖2.3ClassA傳輸模型

究生學位論文第二章無線隨機多址開啟后1s打開）。終端會根據(jù)自身的通信需求來調度傳輸時基準（ALOHA協(xié)議）。能最低的終端模式。它只要求網關在終端請求一個上行傳輸后致其下行傳輸靈活性非常差。簡而言之，ClassA的通信過下行傳輸，則必須等待終端先發(fā)送一個上行數(shù)據(jù)。

圖2.4ClassB傳輸模型

圖2.3ClassA傳輸模型OHA機制進行信道接入，終端不進行信道檢測，直接發(fā)送分組數(shù)目增多，多個終端的分組在信道上發(fā)生碰撞的雙向傳輸終端。終端應用層根據(jù)需求確定是否需要切換CN，來為終端提供一個時間參考。據(jù)此，終端周期性地利用RX發(fā)起下行傳輸。如果終端移動了或在B....

圖2.5DQ幀結構

圖2.5DQ幀結構Q的幀結構。其中，競爭時隙用于上行鏈路的沖突解決，數(shù)據(jù)時據(jù)傳輸，反饋時隙用于協(xié)調器在下行鏈路中廣播反饋信息。例詳述DQ的工作流程，假設有7個終端和3個競爭時隙。CRQRS的分組數(shù)。終端要計算出CRQ的長度和它在該隊列中的位置和CRQ....

本文編號：4005130