發(fā)布時間：2024-05-08 02:32

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)的不斷發(fā)展,特別是在智能電網(wǎng)、智能交通和智能農(nóng)業(yè)等應(yīng)用不斷出現(xiàn)的背景下,建立大規(guī)模可靠的廣域低功耗無線網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的。在傳統(tǒng)通信技術(shù)無法滿足需求的情況下,LPWAN(Low Power Wide Area Network,廣域低功耗)技術(shù)中一種較具有應(yīng)用前景的物理層技術(shù)——LoRa因其較遠(yuǎn)的通信距離和較強(qiáng)的抗干擾能力,越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。另一方面,未來IoT所面臨的重大挑戰(zhàn)是,如何高效處理網(wǎng)絡(luò)中不斷增長的設(shè)備數(shù)量和業(yè)務(wù)量,以及日益豐富的流量類型。為了應(yīng)對這種挑戰(zhàn),設(shè)計高效的MAC(Medium Access Control,介質(zhì)接入控制)協(xié)議具有重要的意義。由于目前應(yīng)用于LoRa網(wǎng)絡(luò)中的MAC協(xié)議——基于ALOHA的LoRaWAN協(xié)議無法很好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn),所以在LoRa網(wǎng)絡(luò)中使用更高效的MAC協(xié)議勢在必行。因此,本文研究適用于高業(yè)務(wù)量和多節(jié)點數(shù)情景的LoRa網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議。論文主要研究內(nèi)容如下:首先,本文對LoRa網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了建模,包括鏈路測量模型、鏈路性能模型和業(yè)務(wù)流量模型。然后,本文基于離散事件仿真器NS3設(shè)計...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第二章 LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介
    2.1 LoRa物理層
        2.1.1 LoRa調(diào)制原理
        2.1.2 LoRa物理層幀結(jié)構(gòu)
    2.2 LoRa網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議LoRaWAN
        2.2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備類別
        2.2.2 MAC幀結(jié)構(gòu)和MAC命令
        2.2.3 頻帶
    2.3 小結(jié)
第三章 LoRa網(wǎng)絡(luò)仿真建模
    3.1 LoRa網(wǎng)絡(luò)建模
        3.1.1 鏈路測量模型
        3.1.2 鏈路性能模型
        3.1.3 應(yīng)用模型
    3.2 基于NS3的LoRa仿真模塊設(shè)計
        3.2.1 NS3 軟件簡介
        3.2.2 LoRa仿真模塊結(jié)構(gòu)
        3.2.3 LoRa應(yīng)用層子模塊
        3.2.4 LoRa MAC層子模塊
        3.2.5 LoRa物理層子模塊
        3.2.6 信道子模塊
        3.2.7 其他子模塊
    3.3 基于ALOHA的 LoRa MAC協(xié)議仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于DQ的 LoRa網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計與仿真
    4.1 DQ協(xié)議概述
    4.2 協(xié)議設(shè)計
        4.2.1 沖突分解隊列(CRQ)
        4.2.2 數(shù)據(jù)傳輸隊列(DTQ)
    4.3 吞吐率分析
    4.4 仿真結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于CSMA/CA的 LoRa網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計與仿真
    5.1 CSMA協(xié)議概述
    5.2 協(xié)議設(shè)計
    5.3 協(xié)議分析
        5.3.1 模型假設(shè)和近似
        5.3.2 節(jié)點狀態(tài)模型
        5.3.3 信道狀態(tài)模型
        5.3.4 吞吐率分析
    5.4 仿真結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3967363