CN109526064B - 一种LoRaWAN信道冲突的规避方法 - Google Patents
一种LoRaWAN信道冲突的规避方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109526064B CN109526064B CN201811599269.0A CN201811599269A CN109526064B CN 109526064 B CN109526064 B CN 109526064B CN 201811599269 A CN201811599269 A CN 201811599269A CN 109526064 B CN109526064 B CN 109526064B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communication channels
- communication
- terminal
- communication channel
- delay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 139
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
- H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
- H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
- H04W72/52—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on load
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
一种LoRaWAN信道冲突的规避方法，包括以下步骤：一种LoRaWAN信道冲突的规避方法，终端与网关之间具有多个通信信道，所述方法包括以下步骤：终端选取通信信道；判断选取的通信信道的工作状态；若判断工作状态为空闲，则通过选取的通信信道发送数据；若判断工作状态为被占用，则重新选取通信信道，并判断重新选取的通信信道的工作状态；直至选取到工作状态为空闲的通信信道并发送数据为止，或，直至判断所有的通信信道的工作状态均为被占用为止；当判断所有的通信信道的工作状态均为被占用时，终端指定延时时间进行延时，并在延时后，再次选取通信信道进行数据发送；具有通信信道利用率高、终端功耗低的优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种LoRaWAN信道冲突的规避方法。
背景技术：
在LoRaWAN标准中，终端和网关之间的通信信道是由终端随机选取，终端通过随机数从可用的固定几个信道中选取一个信道并立即将数据发送出去。
由于在上述的通信方式中，终端在发送数据前并不会对当前使用信道的占用情况进行相应的检测，在终端少或者数据传输频率低的情况下，这种通信方式可以得到普遍应用。
当终端的数量增多或数据传输频率加快时，由于通信信道的数量不会随着终端数量的增多而增多，这将会导致在同一个通信信道上数据发生碰撞、冲突的概率增大，造成发送数据丢失；同时也会存在多个终端占用同一通信信道等待发送通信数据的现象，导致通信信道资源利用不充分，终端在等待发送通信数据的过程中也存在功耗大的问题。
发明内容：
本发明提供了一种LoRaWAN信道冲突的规避方法，结构设计合理，能够使终端在向网关发送数据之前对通信信道进行检测，充分利用信道资源，保证通信信道的畅通和发送数据的完整，在所有通信信道处于工作状态的情况下，终端采用延时处理，降低终端的功耗，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种LoRaWAN信道冲突的规避方法，终端与网关之间具有多个通信信道，所述方法包括以下步骤：
终端选取通信信道；
判断选取的通信信道的工作状态；
若判断工作状态为空闲，则通过选取的通信信道发送数据；
若判断工作状态为被占用，则重新选取通信信道，并判断重新选取的通信信道的工作状态；直至选取到工作状态为空闲的通信信道并发送数据为止，或，直至判断所有的通信信道的工作状态均为被占用为止；
当判断所有的通信信道的工作状态均为被占用时，终端指定延时时间进行延时，并在延时后，再次选取通信信道进行数据发送。
判断选取的通信信道的工作状态，包括以下步骤：
终端通过选取的信道进行接收检验；
根据接收到的数据进行前导校验码校验；
根据所述校验位数据判断选取的通信信道的工作状态。
终端指定延时时间，包括以下步骤：
根据终端的随机系数、当前通信数据传输时间、单字符传输时间、当前数据传输速率下最大传输延时和通信信道的数量计算出延时时间。
延时时间的计算公式为：
T＝Rand*Ts+(N-1)*(Tm+Tf)/2
其中，Rand为终端随机的系数，Ts为单字符的空中时间，Tm为在当前数据传输传输速率下最大空中延时，Tf为当前数据长空中时间，N为所述通信信道的数量。
所述通信信道的数量为3个或8个。
一种LoRaWAN信道冲突的规避装置，所述装置包括：
选取模块，用于终端选取通信信道；
判定模块，用于终端判断选取的通信信道的工作状态；
通信数据发送模块，用于终端向网关发送通信数据。
所述判定模块包括：
检测信号发送模块，用于终端通过选取的信道进行接收检验；
校验位数据接收模块，用于终端根据接收到的数据进行前导校验码校验；
处理模块，用于终端根据所述校验位数据判断选取的通信信道的工作状态。
所述装置还包括：
计算模块，用于终端根据终端的随机系数、当前通信数据传输时间、单字符传输时间、当前数据传输速率下最大传输延时和通信信道的数量计算出延时时间。
本发明采用上述结构，通过终端上的SX1276芯片向通信信道发送检测信号，根据反馈的校验位来判断该通信信道是否已被占用；通过终端上的计算模块来计算所述终端在通信信通都处于工作状态下所需要的等待时间，以使终端在等待时间的区间下停止向网关发送信号，减少终端的功耗，保持发送数据的完整性，避免在发送数据的过程中出现发送数据的丢失，具有通信信道利用率高、终端功耗低的优点。
附图说明：
图1为本发明的控制框图。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1中所示，一种LoRaWAN信道冲突的规避方法，终端与网关之间具有多个通信信道，所述方法包括以下步骤：
终端选取通信信道；
判断选取的通信信道的工作状态；
若判断工作状态为空闲，则通过选取的通信信道发送数据；
若判断工作状态为被占用，则重新选取通信信道，并判断重新选取的通信信道的工作状态；直至选取到工作状态为空闲的通信信道并发送数据为止，或，直至判断所有的通信信道的工作状态均为被占用为止；
当判断所有的通信信道的工作状态均为被占用时，终端指定延时时间进行延时，并在延时后，再次选取通信信道进行数据发送。
判断选取的通信信道的工作状态，包括以下步骤：
终端通过选取的信道进行接收检验；
根据接收到的数据进行前导校验码校验；
根据所述校验位数据判断选取的通信信道的工作状态。
终端指定延时时间，包括以下步骤：
根据终端的随机系数、当前通信数据传输时间、单字符传输时间、当前数据传输速率下最大传输延时和通信信道的数量计算出延时时间。
延时时间的计算公式为：
T＝Rand*Ts+(N-1)*(Tm+Tf)/2
其中，Rand为终端随机的系数，Ts为单字符的空中时间，Tm为在当前数据传输传输速率下最大空中延时，Tf为当前数据长空中时间，N为所述通信信道的数量。
所述通信信道的数量为3个或8个。
一种LoRaWAN信道冲突的规避装置，所述装置包括：
选取模块，用于终端选取通信信道；
判定模块，用于终端判断选取的通信信道的工作状态；
通信数据发送模块，用于终端向网关发送通信数据。
所述判定模块包括：
检测信号发送模块，用于终端通过选取的信道进行接收检验；
校验位数据接收模块，用于终端根据接收到的数据进行前导校验码校验；
处理模块，用于终端根据所述校验位数据判断选取的通信信道的工作状态。
所述装置还包括：
计算模块，用于终端根据终端的随机系数、当前通信数据传输时间、单字符传输时间、当前数据传输速率下最大传输延时和通信信道的数量计算出延时时间。
使用时，终端在向网关发送数据之间，终端随机在全部的通信信道上选取一个通信信道，通过终端上的检测芯片向发送检测信号，终端向检测芯片发送控制指令，触发检测芯片进入工作状态，发送检测信号，所述检测芯片为SX1276或SX1278；接收装置上的检测信号接收模块接收检测信号，检测芯片的工作过程如下：锁定PLL；终端的LoRa无线接收机从信道获取LoRa前导码符号；关闭接收机与PLL；对获取的样本信号与理想的前导码波形进行关联关系计算；根据所述检测信号而反馈的校验位数据来判断该通信信道上是否有通信数据进行传输，通过接收装置上的校验位数据发送模块向所述终端发送校验位数据；终端上的校验位数据接收模块接收所述接收装置发送的校验位数据，根据校验位数据的数值来判断该通信信道的使用状态，当接收的校验位数据为0时，说明该通信信道处于空闲状态，当接收的校验位数据为1时，说明该通信信道处于被占用状态；终端依次继续随机向所有的通信信道发送检测信号，直到终端寻找到空闲状态的通信信道，通过空闲状态的通信信道向网关发送数据，以达到建立通信数据传输的目的；当随机选取通信信道的次数与所述通信信道的数量相同而所有的通信信道反馈的校验位数据均为1时，说明所有的通信信道均处于被占用状态，通过所述终端上的计算模块和相应的计算公式计算出所述终端需要等待的延时时间，待延时时间过后，会在多个通信信道中出现一个空闲状态的通信信道，终端重复上述信号检测和数据发送过程，在多个通信信道中随机选取空闲状态下的通信信道，通过通信信道将通信数据从终端发送到网关，保证通信数据的完整性、提高通信信道的利用率，还能进一步降低终端的功耗；在现有的LoRaWAN标准下，通信信道的数量为3个或8个，能适用于现有常用的频段，并且还能与网关设备进行匹配。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (4)
1.一种LoRaWAN信道冲突的规避方法，终端与网关之间具有多个通信信道，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
终端随机在全部的通信信道上选取一个通信信道；
发送检测信号，并基于所述检测信号反馈的校验位数据，判断选取的通信信道的工作状态；
若判断工作状态为空闲，则通过选取的通信信道发送数据；
若判断工作状态为被占用，则重新选取通信信道，并判断重新选取的通信信道的工作状态；直至选取到工作状态为空闲的通信信道并发送数据为止，或，直至判断所有的通信信道的工作状态均为被占用为止；所述判断所有的通信信道的工作状态均为被占用，包括：在确定随机选取的通信信道的次数与所述通信信道的数量相同，且所有的通信信道反馈的校验位数据均为1的情况下，确定所有的通信信道均处于被占用状态；
当判断所有的通信信道的工作状态均为被占用时，终端指定延时时间进行延时，并在延时后，再次选取通信信道进行数据发送；
所述终端指定延时时间，包括：根据终端的随机系数、当前通信数据传输时间、单字符传输时间、当前数据传输速率下最大传输延时和通信信道的数量计算出延时时间，且所述延时时间的计算公式为：
T＝Rand*Ts+(N-1)*(Tm+Tf)/2
其中，Rand为终端随机的系数，Ts为单字符的空中时间，Tm为在当前数据传输速率下最大空中延时，Tf为当前数据长空中时间，N为所述通信信道的数量。
2.根据权利要求1所述的规避方法，其特征在于，判断选取的通信信道的工作状态，包括以下步骤：
终端通过选取的信道进行接收检验；
根据接收到的数据进行前导校验码校验；
根据所述校验位数据判断选取的通信信道的工作状态。
3.根据权利要求1所述的规避方法，其特征在于：所述通信信道的数量为3个或8个。
4.一种LoRaWAN信道冲突的规避装置，其特征在于，所述装置包括选取模块、判定模块；
所述选取模块，用于随机在全部通信信道上选取一个通信信道；
所述判定模块，用于基于发送的检测信号而反馈的校验位数据，判断选取的通信信道的工作状态；
所述选取模块还用于在所述判定模块判断所述工作状态为被占用，则重新选取通信信道，所述判定模块还用于判断重新选取的通信信道的工作状态；直至所述选取模块选取到工作状态为空闲的通信信道并发送数据为止，或，直至所述判定模块判断所有的通信信道的工作状态均为被占用为止；所述判断所有的通信信道的工作状态均为被占用，包括：在确定随机选取的通信信道的次数与所述通信信道的数量相同，且所有的通信信道反馈的校验位数据均为1的情况下，确定所有的通信信道均处于被占用状态；当判断所有的通信信道的工作状态均为被占用时，终端指定延时时间进行延时，并在延时后，再次选取通信信道进行数据发送；所述终端指定延时时间，包括：根据终端的随机系数、当前通信数据传输时间、单字符传输时间、当前数据传输速率下最大传输延时和通信信道的数量计算出延时时间，且所述延时时间的计算公式为：
T＝Rand*Ts+(N-1)*(Tm+Tf)/2
其中，Rand为终端随机的系数，Ts为单字符的空中时间，Tm为在当前数据传输速率下最大空中延时，Tf为当前数据长空中时间，N为所述通信信道的数量；
通信数据发送模块，用于终端向网关发送通信数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811599269.0A CN109526064B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种LoRaWAN信道冲突的规避方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811599269.0A CN109526064B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种LoRaWAN信道冲突的规避方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109526064A CN109526064A (zh) | 2019-03-26 |
| CN109526064B true CN109526064B (zh) | 2020-09-04 |
Family
ID=65798283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811599269.0A Active CN109526064B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种LoRaWAN信道冲突的规避方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109526064B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110708763B (zh) * | 2019-12-02 | 2020-04-17 | 武汉慧联无限科技有限公司 | 一种调度方法、装置及计算机存储介质 |
| CN111356158A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-30 | 纳瓦电子（上海）有限公司 | 用于智能家居和通信基站的通信方法和系统 |
| CN111540233A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 知寻(上海)信息技术有限公司 | 基于微信小程序的停车场管理系统 |
| CN112564843B (zh) | 2020-11-19 | 2024-07-05 | 无锡泽太微电子有限公司 | 微跳频方法及一种微跳频多址通讯系统 |
| CN112615700B (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-28 | 瀚云科技有限公司 | 数据的发送方法、网关、系统、电子设备及可读存储介质 |
| CN113179552B (zh) * | 2021-03-15 | 2022-05-06 | 杭州电子科技大学 | 一种无线单信道通信网络避免冲突的通信方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103916884A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-07-09 | 深圳市有方科技有限公司 | 一种微功率无线网络中多信道自适应优选通讯的方法 |
| CN105979547A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-28 | 深圳市金溢科技股份有限公司 | 一种广域物联网的通信方法、节点装置及系统 |
| CN108471642A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-31 | 厦门四信通信科技有限公司 | 一种LoRa传输的输注泵网络 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2413649B1 (en) * | 2010-07-28 | 2015-02-25 | ABB Research Ltd. | Wireless communication method and system with collision avoidance protocol |
| GB201515307D0 (en) * | 2015-08-28 | 2015-10-14 | Purelifi Ltd | Collision avoidance method and systems for wireless communication systems |
| CN109041252A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-12-18 | 西安电子科技大学 | 基于载波侦听的LoRa无线通信网络信道接入方法 |
-
2018
- 2018-12-26 CN CN201811599269.0A patent/CN109526064B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103916884A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-07-09 | 深圳市有方科技有限公司 | 一种微功率无线网络中多信道自适应优选通讯的方法 |
| CN105979547A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-28 | 深圳市金溢科技股份有限公司 | 一种广域物联网的通信方法、节点装置及系统 |
| CN108471642A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-31 | 厦门四信通信科技有限公司 | 一种LoRa传输的输注泵网络 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109526064A (zh) | 2019-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109526064B (zh) | 一种LoRaWAN信道冲突的规避方法 | |
| WO2020063578A1 (zh) | 传输资源配置选择方法、装置及终端 | |
| US20170230874A1 (en) | Rrm measurement method, measurement system, terminal and base station | |
| CN114246014B (zh) | 一种随机接入方法、终端设备和网络设备 | |
| RU2670605C9 (ru) | Система и способ для обозначения типа ответного кадра | |
| WO2022033475A1 (zh) | 随机接入的信号传输方法、终端及网络侧设备 | |
| CN111586878A (zh) | 通信方法及装置 | |
| US9749065B2 (en) | Method for testing a low power radio frequency (RF) data packet signal transceiver | |
| EP3740000A1 (en) | Data transmission method and apparatus, and computer storage medium | |
| CN116133147A (zh) | 数据传输方法及装置、存储介质、程序产品 | |
| CN1595821B (zh) | 包括检测消息的检测构件的收发机和检测消息开始的方法 | |
| CN116017201B (zh) | 基于蓝牙车钥匙系统的无损信息监听方法及装置 | |
| WO2021143632A1 (zh) | 数据传输方法、装置、第一通信节点和第二通信节点 | |
| CN105101347B (zh) | 一种无线局域网络的通信方法和设备 | |
| CN107888369A (zh) | 一种系统消息发送的方法及装置 | |
| CN114375055A (zh) | 一种带宽处理方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN115474277A (zh) | 共享频段上的资源确定方法和设备 | |
| RU2758459C2 (ru) | Устройство беспроводной связи и способ беспроводной связи | |
| US12058608B2 (en) | Communication method, direction-of-arrival estimating method, position estimating method, communication system, direction-of-arrival estimating system, position estimating system, and receiver | |
| EP1710931B1 (en) | DSSS and OFDM two-way waiting reception method and wireless LAN apparatus | |
| JP4860569B2 (ja) | 無線通信端末および無線通信方法 | |
| CN115811452A (zh) | 下行控制信道的信道估计方法、装置、设备及存储介质 | |
| AU2017426204A1 (en) | Monitoring method and terminal apparatus in internet-of-vehicles system | |
| CN115734395A (zh) | 多链路系统中数据传输方法、终端、系统及存储介质 | |
| CN105634669A (zh) | 一种应用于非授权频谱的传输识别方法、装置和系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Room 1301, 13 / F, China Europe alumni industrial building, No.3 maolingshan Road, Jinan area, China (Shandong) pilot Free Trade Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Youren networking Co.,Ltd. Address before: 250101 1105, building 1, Aosheng building, 1166 Xinluo street, high tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG YOUREN INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An avoidance method of lorawan channel conflict Effective date of registration: 20211223 Granted publication date: 20200904 Pledgee: Jinan Branch of Qingdao Bank Co.,Ltd. Pledgor: Shandong Youren networking Co.,Ltd. Registration number: Y2021370000156 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230328 Granted publication date: 20200904 Pledgee: Jinan Branch of Qingdao Bank Co.,Ltd. Pledgor: Shandong Youren networking Co.,Ltd. Registration number: Y2021370000156 |