[發明專利]面向移動LoRa終端的可靠數據傳輸方法

在審

• 申請號: 202310656858.2
• 申請日: 2023-06-05
• 公開（公告）號: CN116582821A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 熊潤群;陳慈媛;徐祝慶;林敬凱;羅軍舟;王蘇揚;任瑞;吳超
• 申請（專利權）人: 東南大學;江蘇金恒信息科技股份有限公司
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W24/04;H04W52/24;H04W52/28
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉倩

1.面向移動LoRa終端的可靠數據傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟:

S1，通信距離確定：確定LoRa終端與LoRa網關的通信距離，根據通信距離確定LoRa終端傳輸所需的擴頻因子SF及傳輸功率TP；

S2，LoRa終端傳輸信道選擇：LoRa終端初始時隨機選擇信道發送上行數據包，若上行成功，LoRa網關會向終端發送對應的下行信息，提示LoRa終端上行成功，并更新LoRa網關的地理位置，隨著通信次數的增加，LoRa終端的信道以p概率隨機選擇上行傳輸信道，以(1-p)概率從發送成功的歷史信道中選擇成功概率最高的信道，LoRa終端記錄使用給定上行信道進行傳輸時的發送成功率；

S3，LoRa終端移動感知：移動LoRa網關根據接收到的終端的信號強度RSSI情況及GPS信息感知終端的密集情況，移動至終端聚集程度較高處進行通信。

2.如權利要求1所述的面向移動LoRa終端的可靠數據傳輸方法，其特征在于：所述步驟S1具體包括：

S11:LoRa終端第一次以最大的傳輸參數向移動LoRa網關發送上行數據包；

S12:移動LoRa網關接收到LoRa終端上行數據包之后，以終端的上行傳輸參數發送第一次下行數據包通知LoRa終端已上行成功，并在第一次下行數據包中加入自身當時的GPS數據；

S13：LoRa終端接收到移動LoRa網關下行數據包中包含的GPS數據后，每次上行前，根據自身的GPS及移動LoRa網關的GPS數據，計算出兩者的通信距離；

S14：LoRa終端根據通信距離及路徑損耗模型，計算出滿足通信距離要求的傳輸參數組合，并選擇其中傳輸能耗最低的，所述組合包括擴頻因子SF及傳輸功率TP；

S15：若移動LoRa網關發生位置變動，在位置變動后接收到LoRa終端上行數據包時，在位置變動后第一次發送的下行數據包中更新自身的GPS信息。

3.如權利要求2所述的面向移動LoRa終端的可靠數據傳輸方法，其特征在于：所述步驟S2中上行信道成功率記錄方式如下：若LoRa終端通過信道x共發送了m次上行數據包，其中接收到了n次下行數據包，則信道x的下行成功率為n/m，LoRa終端需在本地存儲：x，n，m；通過信道x每成功上行成功一次，n及m各+1；若上行不成功，則m值+1，n值不變。

4.如權利要求3所述的面向移動LoRa終端的可靠數據傳輸方法，其特征在于：所述步驟S2中，LoRa終端每次發送上行數據包的信道選擇方案如下：隨機選擇一個0-1之間的實數，若該數字在區間[0,p)內，則LoRa終端隨機選擇一個信道發送上行數據；若該數字在區間[p,1]內，則LoRa終端隨機選擇當前成功率(n/m)最大的信道發送上行數據包。

5.如權利要求4所述的面向移動LoRa終端的可靠數據傳輸方法，其特征在于：所述步驟S3中，移動LoRa網關在接收到移動LoRa終端發送的上行數據包后，可解析出上行數據包的RSSI值以及LoRa終端發送數據時的GPS，

若為單移動LoRa網關，則移動LoRa網關在本地匯總當前接收到的所有移動LoRa終端GPS信息，輔以RSSI值最強處加以校準誤差，每隔固定時間計算終端聚集中心或設定終端移動距離閾值，確定移動LoRa終端較密集的點；

若為多移動LoRa網關，每隔固定時間計算終端聚集中心或設定終端移動距離閾值，確定移動LoRa終端較密集的點。

6.如權利要求5所述的面向移動LoRa終端的可靠數據傳輸方法，其特征在于：所述步驟S3中若為單移動LoRa網關，當發現大量終端發生大規模移動時，則采用聚類方法，確定移動LoRa終端較密集的點；若為為多移動LoRa網關，當發現大量終端發生大規模移動時，則移動LoRa網關在接收到移動LoRa終端的GPS與RSSI值信息后，立即將信息轉發給網絡服務器，網絡服務器在全局計算出前k個終端分布最密集的點，其中k為移動LoRa網關數量，并向各移動LoRa網關發送調度信息，調度各移動LoRa網關前往最近的點。