基于LoRa组网的多优先级时隙分配算法
发布时间:2021-10-24 16:48
为提高LoRa组网中数据传输的效率和稳定性,提出一种基于LoRa组网的多优先级时隙分配算法。将固定时隙分配算法和竞争时隙分配算法相结合,采用动态调整的方式根据网络容量动态调整时隙的分配策略,平衡节点优先级的权重,提高网络传输的效率和稳定性。实验结果表明,该分配算法优化了固定时隙分配算法和竞争时隙分配算法的不足,提高了LoRa自组网中数据传输的效率和稳定性,降低了数据传输过程中的平均时延。
【文章来源】:计算机工程与设计. 2020,41(03)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
图1 时隙分配原理
根据不同的网络情况,动态调整时隙分配的策略,对于竞争时隙通过判断竞争算法中碰撞延时的大小来动态调整固定时隙和竞争时隙的个数,优化网络的吞吐量和传输时延;在实际网络中,占有固定时隙的核心节点只需要周期性的和网关进行通信,并不是每个时帧内都发送数据,在一定程度上会造成时隙浪费,因此对于固定时隙,需要通过节点的上报周期来调整固定时隙的个数,当核心节点在固定时隙不发送消息时,就释放该时隙,提高时隙利用率,具体算法流程如图2所示。节点在竞争时隙时采用CSMA/CA算法,因此在动态调整优先级大小时,可以通过CSMA/CA算法中发生数据碰撞时节点的退避时延来判断网络的拥塞程度,根据退避算法中节点的退避时间设置阈值,当随机延时超过或者低于设置的阈值时,通过调整节点的优先级动态调整固定时隙与竞争时隙的个数,提升网络的性能。
入网流程
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于LoRaWAN的MAC层协议的研究与改进[J]. 赵琰琰,蒋遂平,车春立. 计算机工程与设计. 2019(05)
[2]基于TDMA的LoRa通信网络设计[J]. 牛朝,解振东. 计算机测量与控制. 2019(03)
[3]基于LoRa的工业监测自组网系统设计[J]. 魏源通,戴亚文. 计算机测量与控制. 2019(02)
[4]采用TDMA和CSMA混合MAC协议的时隙调整算法[J]. 张延年,吴昊,李海鹏. 电讯技术. 2018(11)
[5]LoRa无线网络MAC层TDMA时隙分配协议研究[J]. 李民政,资文彬,王浩. 计算机工程. 2019(09)
[6]物联网LoRa技术的应用与发展[J]. 蒋武洲,周海东,刘福,张博. 电视技术. 2018(08)
[7]基于全网时帧改变的TDMA Ad Hoc时隙分配协议[J]. 金瑞,刘作学,王俊达. 计算机应用. 2018(S1)
[8]一种改进的动态TDMA时隙分配算法研究[J]. 秦茜. 无线电工程. 2017(12)
[9]LoRa物理层和MAC层技术综述[J]. 赵文妍. 移动通信. 2017(17)
[10]基于动态树拓扑的多时隙分配无线传感器网络数据传输算法[J]. 孙利,宋喜忠. 计算机应用. 2015(10)
硕士论文
[1]基于LoRa的无线自组网MAC协议研究[D]. 柳永波.西安电子科技大学 2017
本文编号:3455623
【文章来源】:计算机工程与设计. 2020,41(03)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
图1 时隙分配原理
根据不同的网络情况,动态调整时隙分配的策略,对于竞争时隙通过判断竞争算法中碰撞延时的大小来动态调整固定时隙和竞争时隙的个数,优化网络的吞吐量和传输时延;在实际网络中,占有固定时隙的核心节点只需要周期性的和网关进行通信,并不是每个时帧内都发送数据,在一定程度上会造成时隙浪费,因此对于固定时隙,需要通过节点的上报周期来调整固定时隙的个数,当核心节点在固定时隙不发送消息时,就释放该时隙,提高时隙利用率,具体算法流程如图2所示。节点在竞争时隙时采用CSMA/CA算法,因此在动态调整优先级大小时,可以通过CSMA/CA算法中发生数据碰撞时节点的退避时延来判断网络的拥塞程度,根据退避算法中节点的退避时间设置阈值,当随机延时超过或者低于设置的阈值时,通过调整节点的优先级动态调整固定时隙与竞争时隙的个数,提升网络的性能。
入网流程
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于LoRaWAN的MAC层协议的研究与改进[J]. 赵琰琰,蒋遂平,车春立. 计算机工程与设计. 2019(05)
[2]基于TDMA的LoRa通信网络设计[J]. 牛朝,解振东. 计算机测量与控制. 2019(03)
[3]基于LoRa的工业监测自组网系统设计[J]. 魏源通,戴亚文. 计算机测量与控制. 2019(02)
[4]采用TDMA和CSMA混合MAC协议的时隙调整算法[J]. 张延年,吴昊,李海鹏. 电讯技术. 2018(11)
[5]LoRa无线网络MAC层TDMA时隙分配协议研究[J]. 李民政,资文彬,王浩. 计算机工程. 2019(09)
[6]物联网LoRa技术的应用与发展[J]. 蒋武洲,周海东,刘福,张博. 电视技术. 2018(08)
[7]基于全网时帧改变的TDMA Ad Hoc时隙分配协议[J]. 金瑞,刘作学,王俊达. 计算机应用. 2018(S1)
[8]一种改进的动态TDMA时隙分配算法研究[J]. 秦茜. 无线电工程. 2017(12)
[9]LoRa物理层和MAC层技术综述[J]. 赵文妍. 移动通信. 2017(17)
[10]基于动态树拓扑的多时隙分配无线传感器网络数据传输算法[J]. 孙利,宋喜忠. 计算机应用. 2015(10)
硕士论文
[1]基于LoRa的无线自组网MAC协议研究[D]. 柳永波.西安电子科技大学 2017
本文编号:3455623
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3455623.html