总结
本文旨在研究LPWAN的热点技术之一——LoRa技术在海上移动场景下的通信性能。通过NS-3仿真平台的LoRaWAN模型,建立海上通信信道模型以及合适的节点移动模型,仿真LoRaWAN协议数据包投递率和节点数、活动范围之间的关系,还探究了在海上通信LoRaWAN协议和架构下所能够支持的网络节点规模。仿真结果表明在海上移动通信下采用扩频因子动态可变即速率可变的方法可以有效地提高系统数据包投递率,在3 km活动范围数据包投递率可以提升1%,在活动范围大的情况,例如5 km范围,性能提升更加显著,节点数达到2000个的情况下可以提升54%。对于单网关网络节点数规模的仿真结果表明和实际应用场景相关,在节点发送数据包较为不频繁的情况(3600 s),网络规模还是可以达到4000个节点数。总的来说,LoRa技术应用在海上移动通信具有可行性和创新性。
在今后的工作中,会继续研究扩频因子动态可变的算法,本文中的算法只是一种简单实现,还存在不足之处,例如没有考虑节点远离或者靠近网关两种情况的区别。另外,计划提出一种基于LoRa技术的自组织网络协议,与LoRaWAN协议进行比较。
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(收稿日期:2018.03.17)
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