LoRa多基站網(wǎng)絡終端通信沖突避免算法的研究
發(fā)布時間:2021-03-05 20:58
LoRa是一種遠距離、低功率的雙向無線通信技術(shù),終端節(jié)點在距基站數(shù)千米的距離仍可以穩(wěn)定的和基站進行數(shù)據(jù)交互。由于LoRa的傳輸距離遠,同一個基站需要和大量的終端設(shè)備進行通信,所以不同終端和基站通信的時間沖突是難以避免的。穩(wěn)定高效的通信沖突避免算法能在很大程度上提升網(wǎng)絡數(shù)據(jù)吞吐量、降低網(wǎng)絡部署成本。本文針對多基站重復覆蓋同一區(qū)域的LoRa通信網(wǎng)絡,提出了一種動態(tài)改變終端上傳周期的通信沖突避免算法。本文不僅將時間劃分成等長度的時間片,規(guī)定終端和基站只能在規(guī)定的時間片內(nèi)進行通信,從而避免網(wǎng)絡中的通信沖突。還提出了網(wǎng)絡中的節(jié)點通過感知網(wǎng)絡的終端負荷量來動態(tài)調(diào)整終端上傳數(shù)據(jù)周期,從而使每個終端和基站的通信頻率與基站下終端節(jié)點數(shù)量保持動態(tài)平衡。由于存在多基站重復覆蓋的情況,而每個基站節(jié)點下的終端上傳周期都不同,本文盡量給終端分配比較分散的時間片,避免重復區(qū)域因基站通信周期不同而造成時間片浪費。每個終端分配時間片的通信處理方案需要對每個節(jié)點的時間進行同步。本文在實現(xiàn)動態(tài)改變終端節(jié)點上傳周期算法的過程中,提出了一種在局域無線網(wǎng)絡內(nèi),動態(tài)確定某個基站節(jié)點為時間同步基準點,局域網(wǎng)內(nèi)其他通訊節(jié)點直接或者間接...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
SX1301和第三方無線收發(fā)前端數(shù)據(jù)包微處理器:該微處理器負責對八個通信信道六種通信速率的前導碼進行檢測,并分配8個LoRa調(diào)制解調(diào)器給各通道,它通過速率、通道、射頻和信號強度
圖 1-1 SX1301 和第三方無線收發(fā)前端數(shù)據(jù)包微處理器:該微處理器負責對八個通信信道六種通信速率的前導碼進行檢測,并分配 8 個 LoRa 調(diào)制解調(diào)器給各通道,它通過速率、通道、射頻和信號強度等通信參數(shù)來仲裁數(shù)據(jù)包。IF0~IF7 的 LoRa 通道:每個通道的帶寬為中心頻率附近 125kHz,中心頻率可以自由設(shè)置,每個通道可以接收擴頻因子[13]為 SF7~SF12 種任意一種的 LoRa 信號。IF8 通道:支持 125 / 250 / 500kHz 三種帶寬設(shè)置,用于網(wǎng)關(guān)之間的高速通信。IF9 通道:收發(fā)(G)FSK 信號,主要用于歐洲地區(qū)[14-16]。
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文2 多基站 LoRa 網(wǎng)絡的通信沖突避免算法研究2.1 LoRa 網(wǎng)絡背景介紹2.1.1 LoRa 多基站重復覆蓋通信網(wǎng)絡由于 LoRa 傳輸距離遠,傳輸速率慢。所有終端節(jié)點都可以直接和基站通信,不需要所謂的中轉(zhuǎn)節(jié)點,所以 LoRa 網(wǎng)絡都采用星型拓撲結(jié)構(gòu)。LoRa 網(wǎng)絡都采用服務器、基站和終端組成的三級結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)圖如下:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于LoRa的物聯(lián)網(wǎng)低功耗廣域系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊磊,梁活泉,張正,司鵬搏,張延華. 信息通信技術(shù). 2017(01)
[2]新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——LoRa[J]. 王陽,溫向明,路兆銘,程剛,潘奇. 信息通信技術(shù). 2017(01)
[3]LoRa技術(shù)在低功耗廣域網(wǎng)絡中的實現(xiàn)和應用[J]. 鄭浩. 信息通信技術(shù). 2017(01)
[4]LoRa無線網(wǎng)絡技術(shù)分析[J]. 趙靜,蘇光添. 移動通信. 2016(21)
[5]基于LoRa標準的MAC層協(xié)議研究[J]. 孫曼,張乃謙,金立標,余少波. 電視技術(shù). 2016(10)
[6]低功耗廣域LoRa技術(shù)分析與應用建議[J]. 劉琛,邵震,夏瑩瑩. 電信技術(shù). 2016(05)
[7]LORA技術(shù)實現(xiàn)遠距離、低功耗無線數(shù)據(jù)傳輸[J]. 龔天平. 電子世界. 2016(10)
[8]數(shù)據(jù)包校驗算法與網(wǎng)關(guān)技術(shù)研究[J]. 李晶. 包頭職業(yè)技術(shù)學院學報. 2014(04)
[9]基于樹莓派的嵌入式Linux開發(fā)教學探索[J]. 李文勝. 電子技術(shù)與軟件工程. 2014(09)
[10]Microsemi推出超低功耗sub-GHz無線射頻芯片[J]. 趙佶. 半導體信息. 2012(06)
博士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡的研究[D]. 張曦煌.江南大學 2008
碩士論文
[1]基于LoRa的水表抄表系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 羅貴英.浙江工業(yè)大學 2016
[2]基于認知無線電的射頻發(fā)射前端關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 熊晶.華南理工大學 2014
[3]1-堅持CSMA與樹形沖突分解算法融合協(xié)議及應用電路設(shè)計[D]. 高揚水.云南大學 2012
[4]基于軟件無線電的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究[D]. 李國彥.大連海事大學 2008
[5]基于軟件無線電調(diào)制解調(diào)技術(shù)的研究[D]. 戴振.西安電子科技大學 2007
[6]碼分多址通信系統(tǒng)中多用戶檢測技術(shù)的研究[D]. 陳永強.蘭州大學 2006
[7]碼分多址移動通信系統(tǒng)中擴頻序列的研究[D]. 巴金祥.大連海事大學 2002
本文編號:3065854
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
SX1301和第三方無線收發(fā)前端數(shù)據(jù)包微處理器:該微處理器負責對八個通信信道六種通信速率的前導碼進行檢測,并分配8個LoRa調(diào)制解調(diào)器給各通道,它通過速率、通道、射頻和信號強度
圖 1-1 SX1301 和第三方無線收發(fā)前端數(shù)據(jù)包微處理器:該微處理器負責對八個通信信道六種通信速率的前導碼進行檢測,并分配 8 個 LoRa 調(diào)制解調(diào)器給各通道,它通過速率、通道、射頻和信號強度等通信參數(shù)來仲裁數(shù)據(jù)包。IF0~IF7 的 LoRa 通道:每個通道的帶寬為中心頻率附近 125kHz,中心頻率可以自由設(shè)置,每個通道可以接收擴頻因子[13]為 SF7~SF12 種任意一種的 LoRa 信號。IF8 通道:支持 125 / 250 / 500kHz 三種帶寬設(shè)置,用于網(wǎng)關(guān)之間的高速通信。IF9 通道:收發(fā)(G)FSK 信號,主要用于歐洲地區(qū)[14-16]。
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文2 多基站 LoRa 網(wǎng)絡的通信沖突避免算法研究2.1 LoRa 網(wǎng)絡背景介紹2.1.1 LoRa 多基站重復覆蓋通信網(wǎng)絡由于 LoRa 傳輸距離遠,傳輸速率慢。所有終端節(jié)點都可以直接和基站通信,不需要所謂的中轉(zhuǎn)節(jié)點,所以 LoRa 網(wǎng)絡都采用星型拓撲結(jié)構(gòu)。LoRa 網(wǎng)絡都采用服務器、基站和終端組成的三級結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)圖如下:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于LoRa的物聯(lián)網(wǎng)低功耗廣域系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊磊,梁活泉,張正,司鵬搏,張延華. 信息通信技術(shù). 2017(01)
[2]新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——LoRa[J]. 王陽,溫向明,路兆銘,程剛,潘奇. 信息通信技術(shù). 2017(01)
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[6]低功耗廣域LoRa技術(shù)分析與應用建議[J]. 劉琛,邵震,夏瑩瑩. 電信技術(shù). 2016(05)
[7]LORA技術(shù)實現(xiàn)遠距離、低功耗無線數(shù)據(jù)傳輸[J]. 龔天平. 電子世界. 2016(10)
[8]數(shù)據(jù)包校驗算法與網(wǎng)關(guān)技術(shù)研究[J]. 李晶. 包頭職業(yè)技術(shù)學院學報. 2014(04)
[9]基于樹莓派的嵌入式Linux開發(fā)教學探索[J]. 李文勝. 電子技術(shù)與軟件工程. 2014(09)
[10]Microsemi推出超低功耗sub-GHz無線射頻芯片[J]. 趙佶. 半導體信息. 2012(06)
博士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡的研究[D]. 張曦煌.江南大學 2008
碩士論文
[1]基于LoRa的水表抄表系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 羅貴英.浙江工業(yè)大學 2016
[2]基于認知無線電的射頻發(fā)射前端關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 熊晶.華南理工大學 2014
[3]1-堅持CSMA與樹形沖突分解算法融合協(xié)議及應用電路設(shè)計[D]. 高揚水.云南大學 2012
[4]基于軟件無線電的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究[D]. 李國彥.大連海事大學 2008
[5]基于軟件無線電調(diào)制解調(diào)技術(shù)的研究[D]. 戴振.西安電子科技大學 2007
[6]碼分多址通信系統(tǒng)中多用戶檢測技術(shù)的研究[D]. 陳永強.蘭州大學 2006
[7]碼分多址移動通信系統(tǒng)中擴頻序列的研究[D]. 巴金祥.大連海事大學 2002
本文編號:3065854
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