CN106455105A - 一种低功耗的lora无线通信网络信道访问控制方法 - Google Patents

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余晨
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Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，特别是一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，包括一个LORA网关及若干节点，包括以下步骤，步骤S101：节点区域划分，将网络中节点按照其所属区域进行区域划分；步骤S102：扩频传输，针对不同区域内的节点进行不同的扩频，各节点将扩频后的信号传输给LORA网关；步骤S103：节点数据接收，LORA网关接收节点数据后，对照各节点区域划分进行解调，获取传输信号。采用上述方法后，本发明一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，通过对节点区域进行划分后扩频，不同区域内的节点数据扩频数值不同，降低了不同区域内节点数据之间的干扰；另外，通过LORA线性扩频使能量分散到更广泛的频段，使得数据传输更远、功耗更低。

Description

一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法。
背景技术
LORA通信技术是Semtech研发的一种超远距离无线通信技术。无线通信网络要求通信终端之间互联互通，并确保网络通信安全和通信质量。基于LORA通信技术的无线通信模块可以将用户配置的传感器采集的相应数据通过LORA网关设备传输到因特网，其传输距离远、发射功耗低。
与其他无线系统相比，LORA技术拥有以下几大优势。它使用扩频调制技术，可解调低于20dB的噪声。这确保了高灵敏度、可靠的网络连接，同时提高了网络效率并消除了干扰。相比于网状网络，LORAWAN协议的星形拓扑结构消除了同步开销和跳数，因而降低了功耗并可允许多个并发应用程序在网络上运行。同时，LORA技术实现的通信距离比其他无线协议都要长得多，使得整个系统无需中继器即可工作，从而降低了整体拥有成本。此外，相较于3G和4G蜂窝网络，LORA技术对嵌入式应用而言可扩展性更强，性价比更高。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法。
为解决上述的技术问题，本发明的一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，包括一个LORA网关及若干节点，
包括以下步骤，
步骤S101：节点区域划分，将网络中节点按照其所属区域进行区域划分；
步骤S102：扩频传输，针对不同区域内的节点进行不同的扩频，各节点将扩频后的信号传输给LORA网关；
步骤S103：节点数据接收，LORA网关接收节点数据后，对照各节点区域划分进行解调，获取传输信号。
进一步的，所述步骤S102中各节点进行不同的扩频采用的是线性调频。
进一步的，所述步骤S103中LORA网关接收节点数据为并行接收并处理多个节点的传输数据。
进一步的，所述步骤S101中网络中节点按照其所属区域进行区域划分后，在节点数据后加入区域标志位。
更进一步的，所述步骤S102中根据节点数据后加入的区域标志位进行扩频，所述扩频数值与区域标志位形成对照。
更进一步的，所述步骤S102中在节点数据对照区域标志位扩频后在节点数据后增加扩频校验位。
采用上述方法后，本发明一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，通过对节点区域进行划分后扩频，不同区域内的节点数据扩频数值不同，降低了不同区域内节点数据之间的干扰；另外，通过LORA线性扩频使能量分散到更广泛的频段，使得数据传输更远、功耗更低。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法的流程图。
图2为本发明节点数据的数据结构示意图。
图中：1为数据位，2为区域标志位，3为校验位
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，
包括以下步骤，
步骤S101：节点区域划分，将网络中节点按照其所属区域进行区域划分；
步骤S102：扩频传输，针对不同区域内的节点进行不同的扩频，各节点将扩频后的信号传输给LORA网关；
步骤S103：节点数据接收，LORA网关接收节点数据后，对照各节点区域划分进行解调，获取传输信号。
进一步的，所述步骤S102中各节点进行不同的扩频采用的是线性调频。
进一步的，所述步骤S103中LORA网关接收节点数据为并行接收并处理多个节点的传输数据。
进一步的，所述步骤S101中网络中节点按照其所属区域进行区域划分后，在节点数据后加入区域标志位。
更进一步的，所述步骤S102中根据节点数据后加入的区域标志位进行扩频，所述扩频数值与区域标志位形成对照。
更进一步的，所述步骤S102中在节点数据对照区域标志位扩频后在节点数据后增加扩频校验位。
如图2所示，节点数据的整体前7位为数据位1，用来存储节点数据信息。中间四位为区域标志位，本实施方式中区域标志位2以0001为准，各节点数据根据自身的区域标志位对照表1中线性调频的比例进行扩频，扩频完成后发送给LORA网关。LORA网关并行接收并处理多个节点的传输数据后，通过节点数据最后4位对节点数据的扩频信息进行校验，确定节点数据的扩频比例准确。从而准确的对接收的节点数据进行处理。
表1.
序号 区域标志位 扩频比例 校验码
1 0001 X1 Y1
2 0002 X2 Y2
3 0003 X3 Y3
… … … …
表1中X1、X2、X3等扩频比例并不是真实的扩频比例，只是代表数据，可以根据不同的应用环境调整相应区域内的扩频比例。同样，Y1、Y2、Y3也只是代表数据，实际校验时只需要LORA网关对照表1与节点数据的校验位3相同即可。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，包括一个LORA网关及若干节点，其特征在于，包括以下步骤，
步骤S101：节点区域划分，将网络中节点按照其所属区域进行区域划分；
步骤S102：扩频传输，针对不同区域内的节点进行不同的扩频，各节点将扩频后的信号传输给LORA网关；
步骤S103：节点数据接收，LORA网关接收节点数据后，对照各节点区域划分进行解调，获取传输信号。
2.按照权利要求1所述的一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，其特征在于：所述步骤S102中各节点进行不同的扩频采用的是线性调频。
3.按照权利要求1所述的一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，其特征在于：所述步骤S103中LORA网关接收节点数据为并行接收并处理多个节点的传输数据。
4.按照权利要求1所述的一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，其特征在于：所述步骤S101中网络中节点按照其所属区域进行区域划分后，在节点数据后加入区域标志位。
5.按照权利要求4所述的一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，其特征在于：所述步骤S102中根据节点数据后加入的区域标志位进行扩频，所述扩频数值与区域标志位形成对照。
6.按照权利要求5所述的一种低功耗的LORA无线通信网络信道访问控制方法，其特征在于：所述步骤S102中在节点数据对照区域标志位扩频后在节点数据后增加扩频校验位。
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