LoRa多基站网络终端通信冲突避免算法的研究
发布时间：2021-03-05 20:58
LoRa是一种远距离、低功率的双向无线通信技术,终端节点在距基站数千米的距离仍可以稳定的和基站进行数据交互。由于LoRa的传输距离远,同一个基站需要和大量的终端设备进行通信,所以不同终端和基站通信的时间冲突是难以避免的。稳定高效的通信冲突避免算法能在很大程度上提升网络数据吞吐量、降低网络部署成本。本文针对多基站重复覆盖同一区域的LoRa通信网络,提出了一种动态改变终端上传周期的通信冲突避免算法。本文不仅将时间划分成等长度的时间片,规定终端和基站只能在规定的时间片内进行通信,从而避免网络中的通信冲突。还提出了网络中的节点通过感知网络的终端负荷量来动态调整终端上传数据周期,从而使每个终端和基站的通信频率与基站下终端节点数量保持动态平衡。由于存在多基站重复覆盖的情况,而每个基站节点下的终端上传周期都不同,本文尽量给终端分配比较分散的时间片,避免重复区域因基站通信周期不同而造成时间片浪费。每个终端分配时间片的通信处理方案需要对每个节点的时间进行同步。本文在实现动态改变终端节点上传周期算法的过程中,提出了一种在局域无线网络内,动态确定某个基站节点为时间同步基准点,局域网内其他通讯节点直接或者间接...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SX1301和第三方无线收发前端数据包微处理器：该微处理器负责对八个通信信道六种通信速率的前导码进行检测，并分配8个LoRa调制解调器给各通道，它通过速率、通道、射频和信号强度
图 1-1 SX1301 和第三方无线收发前端数据包微处理器：该微处理器负责对八个通信信道六种通信速率的前导码进行检测，并分配 8 个 LoRa 调制解调器给各通道，它通过速率、通道、射频和信号强度等通信参数来仲裁数据包。IF0~IF7 的 LoRa 通道：每个通道的带宽为中心频率附近 125kHz，中心频率可以自由设置，每个通道可以接收扩频因子[13]为 SF7~SF12 种任意一种的 LoRa 信号。IF8 通道：支持 125 / 250 / 500kHz 三种带宽设置，用于网关之间的高速通信。IF9 通道：收发(G)FSK 信号，主要用于欧洲地区[14-16]。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2 多基站 LoRa 网络的通信冲突避免算法研究2.1 LoRa 网络背景介绍2.1.1 LoRa 多基站重复覆盖通信网络由于 LoRa 传输距离远，传输速率慢。所有终端节点都可以直接和基站通信，不需要所谓的中转节点，所以 LoRa 网络都采用星型拓扑结构。LoRa 网络都采用服务器、基站和终端组成的三级结构，其结构图如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LoRa的物联网低功耗广域系统设计[J]. 杨磊,梁活泉,张正,司鹏搏,张延华. 信息通信技术. 2017(01)
[2]新兴物联网技术——LoRa[J]. 王阳,温向明,路兆铭,程刚,潘奇. 信息通信技术. 2017(01)
[3]LoRa技术在低功耗广域网络中的实现和应用[J]. 郑浩. 信息通信技术. 2017(01)
[4]LoRa无线网络技术分析[J]. 赵静,苏光添. 移动通信. 2016(21)
[5]基于LoRa标准的MAC层协议研究[J]. 孙曼,张乃谦,金立标,余少波. 电视技术. 2016(10)
[6]低功耗广域LoRa技术分析与应用建议[J]. 刘琛,邵震,夏莹莹. 电信技术. 2016(05)
[7]LORA技术实现远距离、低功耗无线数据传输[J]. 龚天平. 电子世界. 2016(10)
[8]数据包校验算法与网关技术研究[J]. 李晶. 包头职业技术学院学报. 2014(04)
[9]基于树莓派的嵌入式Linux开发教学探索[J]. 李文胜. 电子技术与软件工程. 2014(09)
[10]Microsemi推出超低功耗sub-GHz无线射频芯片[J]. 赵佶. 半导体信息. 2012(06)
博士论文
[1]无线传感器网络的研究[D]. 张曦煌.江南大学 2008
硕士论文
[1]基于LoRa的水表抄表系统设计与实现[D]. 罗贵英.浙江工业大学 2016
[2]基于认知无线电的射频发射前端关键技术研究[D]. 熊晶.华南理工大学 2014
[3]1-坚持CSMA与树形冲突分解算法融合协议及应用电路设计[D]. 高扬水.云南大学 2012
[4]基于软件无线电的数字调制解调技术研究[D]. 李国彦.大连海事大学 2008
[5]基于软件无线电调制解调技术的研究[D]. 戴振.西安电子科技大学 2007
[6]码分多址通信系统中多用户检测技术的研究[D]. 陈永强.兰州大学 2006
[7]码分多址移动通信系统中扩频序列的研究[D]. 巴金祥.大连海事大学 2002
本文编号：3065854
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SX1301和第三方无线收发前端数据包微处理器：该微处理器负责对八个通信信道六种通信速率的前导码进行检测，并分配8个LoRa调制解调器给各通道，它通过速率、通道、射频和信号强度
图 1-1 SX1301 和第三方无线收发前端数据包微处理器：该微处理器负责对八个通信信道六种通信速率的前导码进行检测，并分配 8 个 LoRa 调制解调器给各通道，它通过速率、通道、射频和信号强度等通信参数来仲裁数据包。IF0~IF7 的 LoRa 通道：每个通道的带宽为中心频率附近 125kHz，中心频率可以自由设置，每个通道可以接收扩频因子[13]为 SF7~SF12 种任意一种的 LoRa 信号。IF8 通道：支持 125 / 250 / 500kHz 三种带宽设置，用于网关之间的高速通信。IF9 通道：收发(G)FSK 信号，主要用于欧洲地区[14-16]。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2 多基站 LoRa 网络的通信冲突避免算法研究2.1 LoRa 网络背景介绍2.1.1 LoRa 多基站重复覆盖通信网络由于 LoRa 传输距离远，传输速率慢。所有终端节点都可以直接和基站通信，不需要所谓的中转节点，所以 LoRa 网络都采用星型拓扑结构。LoRa 网络都采用服务器、基站和终端组成的三级结构，其结构图如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LoRa的物联网低功耗广域系统设计[J]. 杨磊,梁活泉,张正,司鹏搏,张延华. 信息通信技术. 2017(01)
[2]新兴物联网技术——LoRa[J]. 王阳,温向明,路兆铭,程刚,潘奇. 信息通信技术. 2017(01)
[3]LoRa技术在低功耗广域网络中的实现和应用[J]. 郑浩. 信息通信技术. 2017(01)
[4]LoRa无线网络技术分析[J]. 赵静,苏光添. 移动通信. 2016(21)
[5]基于LoRa标准的MAC层协议研究[J]. 孙曼,张乃谦,金立标,余少波. 电视技术. 2016(10)
[6]低功耗广域LoRa技术分析与应用建议[J]. 刘琛,邵震,夏莹莹. 电信技术. 2016(05)
[7]LORA技术实现远距离、低功耗无线数据传输[J]. 龚天平. 电子世界. 2016(10)
[8]数据包校验算法与网关技术研究[J]. 李晶. 包头职业技术学院学报. 2014(04)
[9]基于树莓派的嵌入式Linux开发教学探索[J]. 李文胜. 电子技术与软件工程. 2014(09)
[10]Microsemi推出超低功耗sub-GHz无线射频芯片[J]. 赵佶. 半导体信息. 2012(06)
博士论文
[1]无线传感器网络的研究[D]. 张曦煌.江南大学 2008
硕士论文
[1]基于LoRa的水表抄表系统设计与实现[D]. 罗贵英.浙江工业大学 2016
[2]基于认知无线电的射频发射前端关键技术研究[D]. 熊晶.华南理工大学 2014
[3]1-坚持CSMA与树形冲突分解算法融合协议及应用电路设计[D]. 高扬水.云南大学 2012
[4]基于软件无线电的数字调制解调技术研究[D]. 李国彦.大连海事大学 2008
[5]基于软件无线电调制解调技术的研究[D]. 戴振.西安电子科技大学 2007
[6]码分多址通信系统中多用户检测技术的研究[D]. 陈永强.兰州大学 2006
[7]码分多址移动通信系统中扩频序列的研究[D]. 巴金祥.大连海事大学 2002
本文编号：3065854
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