[發明專利]一種LoRa通訊網絡傳輸速率智能掃描及動態優化配置的方法

有效

• 申請號: 202010068931.0
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111278033B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 李達;張志浩;黃樟欽;張佰國;張曉波
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04W24/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發明涉及LoRa無線通訊領域，公開了一種LoRa通訊網絡傳輸速率的智能掃描及動態優化配置的方法，包括如下步驟：(1)傳輸速率表預設；(2)傳輸速率掃描；(3)傳輸速率動態配置。所提出的智能掃描及動態優化配置的方法采用各個傳輸速率及其對應最小傳輸周期作為傳輸速率表預設的參數項，并采取連續多包傳輸機制作為掃描機制。所提出的智能掃描及動態優化配置的方法能夠快速、準確、方便、靈活地進行LoRa傳輸速率測試，縮短LoRa網絡測試、配置及部署的周期，加快了LoRa網絡應用布局，更好地滿足日益增長的物聯網通訊需求。

技術領域

本發明涉及LoRa無線通訊領域，尤其涉及一種LoRa通訊網絡傳輸速率智能掃描及動態優化配置的方法。

背景技術

隨著物聯網技術的發展，LoRa無線通信技術漸漸嶄露出頭角，成為了實現萬物互聯愿景的必不可少的技術手段之一。LoRa技術的應用場景十分廣泛，常見的有物流追蹤、位置定位、林業監測等。無論在何種應用場景之下，LoRa網絡布局的核心一步總是要最終得到布局點位適合的LoRa傳輸速率。這一步關系到整個LoRa網絡后期能否穩定傳輸，因此需要進行周密的測試探究。

傳統的LoRa傳輸速率測試中借助手工調試方式，人工進行某兩點點位處的LoRa傳輸性能測試，這個過程需要要攜帶電腦、對講機等許多工具輔助調整LoRa節點的各個傳輸速率。這樣的測試只能一次測試一個速率，然后雙方再次修改到另一個速率上繼續進行測試。如果遇到測試環境惡劣，如在野外山地，則會嚴重拖延工期。因此會存在以下問題：耗費人力物力資源多、勞動強度大、測試周期長、測試環境受限、測試效果不理想等。顯然，借助傳統手工調試進行LoRa通訊網絡傳輸速率測試并不能很好地跟上當今日益增長的LoRa網絡布局的節奏，嚴重阻礙了LoRa網絡在多場景之下的布局應用。另外，傳統的速率測試流程沒有直接對接后續的LoRa組網信息配置，使得在LoRa組網時需要人為將傳輸速率再次錄入到配置文件中，當網絡節點足夠多時就會顯得配置操作非常麻煩。

目前，國內外學者對LoRa傳輸速率的探究大多重在后期的傳輸數據分析之上，但尚未提出一種快速、準確、方便、靈活的傳輸速率測試的方法，從而從數據源頭保證測試速率的可靠性，即使在惡劣環境之下也能很好地完成測試任務。

發明內容：

本發明目的在于針對傳統LoRa傳輸速率測試的效率低、周期長、成本大、測試環境受限等問題，提供一種LoRa通訊網絡傳輸速率智能掃描及動態優化配置的方法。所提出的智能掃描及動態優化配置的方法采用各個傳輸速率及其對應最小傳輸周期作為傳輸速率表預設的參數項，并采取改良的連續多包傳輸機制作為掃描機制。所提出的智能掃描及動態優化配置的方法能夠快速、準確、方便、靈活地進行LoRa傳輸速率測試，縮短LoRa網絡測試、配置及部署的周期，加快了LoRa網絡應用布局，更好地滿足日益增長的物聯網通訊需求。

為了達到上述目的，本發明提供一種LoRa通訊網絡傳輸速率智能掃描及動態優化配置的方法，其特征在于，包括以下的步驟：

(1)傳輸速率表預設；

(2)傳輸速率掃描；

(3)傳輸速率動態配置；

其中，所述傳輸速率表預設是指，既包含一系列傳輸速率的預設，也包含對應的一系列最小傳輸周期的預設，所述傳輸速率可由公式來確定，其中DR為傳輸速率；SF為LoRa調制的擴頻因子，取值范圍是6～12之間的整數；BW為LoRa調制信號的帶寬，取值范圍為125～500KHz；CR為調制編碼率，可以由公式確定，其中n取值為1～4之間的整數。所述最小傳輸周期由實驗測試和理論公式計算得到，實驗測試及理論驗證所得如下關系：

T_min＝ToA+T_c+T_other