發(fā)布時(shí)間：2021-05-06 19:00

　　相對(duì)于ZigBee、WiFi等短距離通信技術(shù),低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)以其覆蓋距離廣、功耗低、部署成本低的特點(diǎn),非常適用于遠(yuǎn)距離通信場(chǎng)景的應(yīng)用。其中LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)以其安全性高、組網(wǎng)靈活、易于部署的特點(diǎn)而備受關(guān)注�，F(xiàn)有LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)所實(shí)現(xiàn)的終端設(shè)備大多數(shù)為A類設(shè)備,這無法滿足如無線抄表應(yīng)用中對(duì)下行通信時(shí)延可控的要求。因此設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)能保證下行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延的B類設(shè)備對(duì)于LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。本文依據(jù)低功耗廣域網(wǎng)應(yīng)用需求,以LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中的終端設(shè)備為主要的研究對(duì)象,通過對(duì)LoRaWAN協(xié)議的分析,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了具有可調(diào)度接收時(shí)隙的LoRaWAN B類終端設(shè)備軟件。本文的主要內(nèi)容如下:首先,本文通過對(duì)現(xiàn)有LoRaWAN通信速率選擇機(jī)制的研究,為提高通信可靠性,提出了基于丟包區(qū)分的自適應(yīng)速率選擇機(jī)制。通過將網(wǎng)絡(luò)丟包原因分類為信號(hào)衰減與數(shù)據(jù)沖突,設(shè)計(jì)相應(yīng)的丟包概率模型來分別獲取各自的丟包概率,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行通信速率的選擇。其次,本文通過對(duì)LoRaWAN協(xié)議的分析,在A類設(shè)備軟件的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了包括組幀服務(wù)與幀解析服務(wù)的MAC層數(shù)據(jù)服務(wù)以及包括鏈路狀態(tài)檢測(cè)、PING時(shí)隙請(qǐng)求、信標(biāo)查詢、... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 論文研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究目的與意義
    1.4 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 LoRaWAN B類設(shè)備通信技術(shù)分析
    2.1 LoRa擴(kuò)頻通信原理
    2.2 LoRa物理層幀格式
    2.3 LoRaWAN協(xié)議分析
        2.3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 終端設(shè)備類型
        2.3.3 B類設(shè)備MAC層幀格式
        2.3.4 自適應(yīng)速率
    2.4 B類設(shè)備軟件實(shí)現(xiàn)問題分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于丟包區(qū)分的自適應(yīng)速率選擇機(jī)制設(shè)計(jì)
    3.1 總體設(shè)計(jì)
    3.2 信道衰減丟包概率模型
    3.3 數(shù)據(jù)沖突概率模型
        3.3.1 數(shù)據(jù)沖突判定
        3.3.2 沖突模型
    3.4 基于丟包區(qū)分的速率選擇
    3.5 本章小結(jié)
第4章 服務(wù)與功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 B類設(shè)備服務(wù)與功能總體設(shè)計(jì)
    4.2 MAC層數(shù)據(jù)服務(wù)
        4.2.1 數(shù)據(jù)組幀服務(wù)
        4.2.2 數(shù)據(jù)幀解析服務(wù)
    4.3 MAC層管理服務(wù)
        4.3.1 鏈路狀態(tài)檢測(cè)
        4.3.2 PING時(shí)隙請(qǐng)求
        4.3.3 信標(biāo)查詢
        4.3.4 管理信息庫
    4.4 MAC層功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 MAC層狀態(tài)轉(zhuǎn)移方案設(shè)計(jì)
        4.4.2 自適應(yīng)速率選擇模塊
        4.4.3 設(shè)備狀態(tài)切換
        4.4.4 信標(biāo)接收與追蹤
        4.4.5 PING時(shí)隙窗口管理
    4.5 本章小結(jié)
第5章 LoRaWAN B類設(shè)備軟件性能分析與功能測(cè)試
    5.1 自適應(yīng)速率選擇性能分析
        5.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        5.1.2 速率分布比較
        5.1.3 DER性能分析
        5.1.4 吞吐量分析
    5.2 B類設(shè)備軟件功能測(cè)試
        5.2.1 測(cè)試平臺(tái)搭建
        5.2.2 設(shè)備狀態(tài)切換模塊測(cè)試
        5.2.3 信標(biāo)接收與追蹤模塊測(cè)試
        5.2.4 PING時(shí)隙窗口測(cè)試
        5.2.5 自適應(yīng)速率選擇模塊測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)及未來工作
    6.1 總結(jié)
    6.2 未來工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]LoRa物理層和MAC層技術(shù)綜述[J]. 趙文妍.  移動(dòng)通信. 2017(17)
[2]我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)分析[J]. 王思博.  電信網(wǎng)技術(shù). 2017(05)
[3]智慧能源物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究與分析[J]. 陳永波,劉建業(yè),陳繼軍.  中興通訊技術(shù). 2017(01)
[4]NB-IoT關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用前景[J]. 鄒玉龍,丁曉進(jìn),王全全.  中興通訊技術(shù). 2017(01)
[5]LoRa無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析[J]. 趙靜,蘇光添.  移動(dòng)通信. 2016(21)
[6]低功耗廣域LoRa技術(shù)分析與應(yīng)用建議[J]. 劉琛,邵震,夏瑩瑩.  電信技術(shù). 2016(05)

碩士論文
[1]基于LoRa的水表抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅貴英.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[2]直擴(kuò)通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制技術(shù)的研究[D]. 朱立為.廣西師范大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3172454