基于LoRa接收窗机制的下行通信分析与研究

发布时间：2024-11-02 20:43

　　随着物联网场景的多样化发展,传统的短距离低功耗技术已经无法满足应用所需,LoRa技术作为一种远距离低功耗技术应运而生,被广泛应用于各类物联网场景中。然而为了满足低功耗特性,LoRa技术对于下行数据业务的支持能力有限,因此对于诸如停车场车辆监测、智慧建筑、能源管理等下行数据较多的物联网应用,LoRa技术需要有相应的机制来保证下行通信的可靠性本文结合LoRaWAN协议中介绍的终端Class A/B/C模式下不同的接收窗机制,设计模式间动态切换的策略,并分析每种模式下行存在的问题及对应的改进措施,旨在保证LoRa网络下行可靠性的同时降低终端的能耗。本文的主要工作如下:(1)针对LoRaWAN协议中为终端定义的不同模式,建立了相应的终端能耗模型及网络能耗模型。根据下行通信量与终端能耗的需求,分别设计了基于终端自适应的主动切换策略和基于服务器命令的被动切换策略,形成完整的模式切换策略(2)针对Class A模式下大量终端同时发送需确认帧造成下行冲突的问题,建立了相应的冲突模型。提出了广播ACK冲突避免策略,通过一次性确认多个终端降低下行ACK冲突的概率(3)针对Class B模式下如何选择最优预设...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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分析了网关与服务器的上下行通信协议及消息格式。??２．１?ＬｏＲａ网络结构??如图２－１，ＬｏＲａ网络由４部分组成，包括终端节点（ｅｎｄｐｏｉｎｔ），网关节点??（ｇａｔｅｗａｙ），通信服务器（Ｎｅｔｗｏｒｋ?ｓｅｒｖｅｒ）和应用服务器（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｓｅｒｖｅｒ）?［....

２．２．３．２发送持续时间??计算占空比前需要计算设备发送数据的持续时间（Ｔｉｍｅ?Ｏｎ?Ａｉｒ：?ＴｏＡ）。为计??算ＴｏＡ值，需要用到２．１．１小节中定义的符号持续时间。如图２－２所示，ＬｏＲａ模??式的数据帧主要包含以下几个字段［３Ｑ］：??ｎＰｒｅａｍｂｌｅ??－Ｓｙｍｂ....

间检测并同步前导码。因此终端接收窗持续时间和网关发送前导码的时间内必须??有５个符号以上的时间重叠。网关总是在上行链路结束后Ｉｓ＋／－２０ＵＳ内传输下行数??据的前导码。图２－３展示了接收窗打开时能检测到前导码的最早时间及最晚时间：??Ｄｏｗｎｌｉｎｋ?ｓｔａｒｔ：??Ｔ＝Ｒｘ＋....

本文编号：4010108