LoRa节点分配模型构建方法、节点分配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了LoRa节点分配模型构建方法、节点分配方法及装置，本发明专利技术对LoRa物理层进行初始化配置，确定模型中各个数据量的计算方式；根据随机接入网络的特性，将节点产生的数据作为泊松分布，根据泊松分布和各个数据量的计算方式，确定传输成功率的第一数学模型；构建输出接收功率受信号的发射功率和路径损耗的影响的第二数学模型；根据第一数学模型和第二数学模型，确定第三数学模型中的目标函数；根据目标函数和扩频因子，通过非线性规划方法求解第三数学模型；最后本发明专利技术能够根据第三数学模型，生成目标场景下的节点分配以及节点部署方案，本发明专利技术能够提高节点传输的可靠性、降低系统整体功率和维护成本，可广泛应用于通讯技术领域。技术领域。技术领域。

Lora node allocation model construction method, node allocation method and device

【技术实现步骤摘要】
LoRa节点分配模型构建方法、节点分配方法及装置


[0001]本专利技术涉及通讯
，尤其是LoRa节点分配模型构建方法、节点分配方法及装置。

技术介绍

[0002]随着通信与网络技术的发展，物联网(IoT，Internet of Things)得到了广泛的关注和迅猛的发展。利用网络信息技术和部署的大量传感器和节点，物联网可以实时监测各种环境及体征信息，从而减少人工干预，提高效率和经济收益，因此受到学术界和工业界的广泛关注。
[0003]因此，低功耗广域网(LPWAN)应运而生。LPWAN的工作原理类似于现有的蜂窝移动网络：基站负责提供无线信号的覆盖，而接入设备则通过采用特定的调制方法，传输速率及功率，实现在极低功耗下的远距离传输。而LoRa(Long Range)以其高灵敏度、低功耗、远距离传输、易于部署、电池寿命长等优势，成为目前使用最为广泛的LPWAN网络技术之一，已被成功的应用于诸如目标追踪，水位监测，火灾预警，智慧城市等场景。
[0004]而传统的LoRa网络，不能保证每个节点传输信息的公平性，且结点不能根据距离动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.LoRa节点分配模型构建方法，其特征在于，包括：对LoRa物理层进行初始化配置，确定模型中各个数据量的计算方式；根据随机接入网络的特性，将节点产生的数据作为泊松分布，根据所述泊松分布和所述各个数据量的计算方式，确定传输成功率的第一数学模型；构建输出接收功率受信号的发射功率和路径损耗的影响的第二数学模型；根据所述第一数学模型和所述第二数学模型，确定兼顾低功耗与公平性的第三数学模型中的目标函数；根据所述目标函数和扩频因子，通过非线性规划方法求解所述第三数学模型。2.根据权利要求1所述的LoRa节点分配模型构建方法，其特征在于，所述对LoRa物理层进行初始化配置，确定模型中各个数据量的计算方式，包括：将LoRa监测网络中的LoRa节点随机排列得到监测阵列；根据所述监测阵列，配置数据包长和节点的平均发送时间间隔；根据所述LoRa监测网络中各个节点的最低频率和最高频率，确定网络带宽；所述LoRa监测网络将不同信息编码在不同的开始频率上，并使用扩频因子表示每个符号中能够编码的比特的数量；确定所述扩频因子的开始频率种类后，编码所述扩频因子的比特信息；根据所述扩频因子的符号速率和比特率，确定数据包的传输时间。3.根据权利要求1所述的LoRa节点分配模型构建方法，其特征在于，所述根据随机接入网络的特性，将节点产生的数据作为泊松分布，根据所述泊松分布和所述各个数据量的计算方式，确定传输成功率的第一数学模型，包括：根据节点的数据包长度、节点数量和平均时间间隔，计算负载；根据数据包的传输时间以及所述负载，计算每个节点的传输成功率；根据每个节点对应的扩频因子，得到选用扩频因子的每个节点的传输成功率的第一数学模型。4.根据权利要求1所述的LoRa节点分配模型构建方法，其特征在于，所述构建输出接收功率受信号的发射功率和路径损耗的影响的第二数学模型，包括：当信号的接收功率大于接收端的灵敏度时，判定信号可以被成功接收；所述接收端的灵敏度取决于发送端的带宽和扩频因子；采用对数距离的路径损耗模型，确定对应的路径损耗；根据信号的发射功率和所述路径损耗，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：古博，谭震超，谭景俊，王聪，卢博轩，李霆锋，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：