LoRa网络的自适应CSMA

Leandro Jez, Vinicius Pozzobon Borin, A. Vendramin, Mauro Fonseca, Anelise Munaretto
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摘要

LoRaWAN是一种基于物理层LoRa(远程)的媒体访问协议。该技术使用纯阿罗哈、可变封装尺寸和自适应光谱散射。本文的目的是提出对媒体访问协议的改变,用自适应CSMA(载波感知多路访问)取代标准Aloha。从消息传递速率、网络流量和能源效率等方面分析了这一变化的影响。使用自适应CSMA,可以注意到网络流量和能源效率的提高,使协议更可靠,能够支持需要这些特性的实现。LoRa网络的主要关注点之一是节点的自主性,因此在焦耳能量发送的比特数方面提高了能源效率,使所提出的媒体访问方法更具吸引力。仿真结果表明,在电网占用较大的情况下,自适应CSMA的能源效率比CSMA高173%,比Aloha高62%。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
CSMA Adaptativo para Redes LoRa
LoRaWAN é um protocolo de acesso ao meio baseado na camada física LoRa (Long Range). Esta tecnologia utiliza Aloha puro, tamanho variável de pacote e espalhamento espectral adaptativo. O objetivo desse artigo é propor uma mudança no protocolo de acesso ao meio, substituindo o padrão Aloha por um CSMA (Carrier Sense Multiple Access) Adaptativo. O impacto dessa alteração é analisado em termos da taxa de entrega de mensagens, taxa de vazão da rede e eficiência energética. Com o CSMA Adaptativo, pode-se notar uma melhora na vazão da rede e na eficiência energética, tornando o protocolo mais confiável e capaz de suportar implementações que necessitem dessas características. Redes LoRa têm como uma das suas maiores preocupações uma grande autonomia de seus nós, assim uma melhora na eficiência energética, em termos de quantidade de bits enviados por Joule de energia, torna o método de acesso ao meio proposto ainda mais atrativo. Pode-se notar com as simulações realizadas que com uma grande ocupação da rede o CSMA Adaptativo obteve uma eficiência energética 173% maior que o CSMA e 62% maior que o Aloha.
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