LoRa 网络的高效自适应数据链路层架构

介绍

LoRa 是用于实现物联网的最流行的低功耗无线网络技术之一,与 Zigbee 或蓝牙等技术相比,其优点是提供远距离通信,但数据速率较低。LoRa 是一种单通道物理层技术,LoRaWAN 在此基础上实现了更复杂的多通道网络,并具有增强的功能,例如自适应数据速率。然而,LoRaWAN 依赖昂贵的硬件来支持这些功能。本文提出了一种基于多层星形网络拓扑的 LoRa 数据链路层架构,该架构根据每个终端节点的链路距离和质量动态调整相关 LoRa 参数,以平衡通信范围和能耗。开发的解决方案由多个组件组成,包括帮助用户配置网络参数的 LoRa 参数计算器、避免冲突的无争用 MAC 协议以及自适应扩频因子和传输功率机制。这些组件协同工作,确保更有效地使用所选 ISM 频段和终端节点资源,同时满足低成本实施和运营要求。

一、简介

低功耗广域网 (LPWAN) 在 IoT(物联网)概念的实施中发挥着关键作用,而 LoRa(代表“远程”)是这些技术中最受欢迎的技术之一 [1  ]。LoRa定义了一种基于线性调频扩频(CSS)的扩频

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