【摘 要】
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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
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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的与时间基准点进行时间同步的时间同步算法。使各局域网络的通信节点能正常的保持时间同步,从而避免了因时间不同步而产生的通信冲突。本文最后通过硬件搭建了一个LoRa通信网络,完成了终端入网、终端正常上传数据等与核心算法相关流程的测试,证明运用该算法组建的网络能稳定、高效的运行。
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