基于LBT-SA的LoRaWAN信道接入方法研究

标准LoRaWAN协议中定义的纯ALOHA信道接入方法在网络负载较大时会造成大量碰撞,使LoRa网络的可扩展性和可靠性受到极大挑战。为此提出了一种将先听后说与模拟退火相结合(Listen Before Talk combined with Simulated Annealing,LBT-SA)的LoRa信道接入方法。该方法通过在设备发送之前先监听信道,降低信道被同时接入的概率,并以成功传输所需退避时间为初始值,搜索更小的退避时间。仿真结果表明,LBT-SA和基于二元指数退避算法的先听后说(Listen Before Talk,LBT)方法在包成功传输率方面保持了高度的一致,并且LBT-SA在周期传输过程中逐渐减少了不必要的退避时间,从而减少了时延。在多达10 000个终端接入单个网关的场景中,该算法的平均退避时间至少降低了16.38%。