LoRaWAN网络服务器算法--下行蹊径选择算法对迸纂仿真(上)
2024/01/12
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??LoRaWAN网络是典型的星型架构网络,但单节点的广播数据也能够同时被多个网关收到并同时上报NS服务器,对于此新闻有下行需要时,必要通过NS服务器的下行网关选择算法,选择相宜网关进行下行。
??一个健全的算法必要思考到分歧网关的网络延时、空口负载、信号质量及工作队列选择最优网关进行下行,确保下行新闻靠得住投递并使整体网络负载趋于平衡。
??永利yl23455的下行选择算法也随着NS服务器的更新在不休迭代升级,下面对两种常用的算法进行分析描述,并与永利yl23455Unicore 3.0 LoRaWAN NS服务器的最新下行选择算法进行仿真比力,通过仿真一路看看各类算法在现实利用场景中是若何阐发的。
??现有算法简述
??LoRaWAN的NS服务器中常用以下两种下行选择算法,道理简介如下:
??算法1:信号质量优先法
??上行数据有下行需要时,对所有收到该包数据网关的接管信号质量(RSSI或SNR)进行比力,选择上行信号质量最佳的网关进行下行。
??算法2:影响因子得分加权法
??下行数据前,凭据四点影响因子(RSSI、SNR、网关网络延长、网关通讯负载)对所有收到上行数据的网关进行打分,所有影响因子数值与网关优先度均呈负有关,所以将所有影响因子归一化后加权求和推算出网关得分,并选择分数最幼的网关响应下行工作。
??利用场景问题分析
??在现实工程环境下,以上两种下行选择算法已经露出出一些问题,下面对一些已知问题进行描述分析。
??【高低链路不合等问题】
??网关与节点使用的射频基带芯片分歧(SX1301与SX1278/SX1276)决定了通讯的高低行链路不会齐全对等,网关侧基带芯片的接管活络度较高,且带有LNA低噪声放大器,能够解调更低信号强杜纂信噪比的LoRa数据,因而为了保障网关收到上行后,下行的新闻可被节点收到,网关的发射功率会大于节点以赔偿链路预算的差值。经表场尝试测试。节点发射功率为19dBm时,网关必要使用24dBm左右的发射功率能力保障高低行链路平衡。然而由于分歧国度对免费频段设备功率的限度,网关的发射功率很可能无法设定为24dBm。高低行链路不平衡会导致网络的下行变得不成靠,带来一些本能够预防的下行丢包。
??下面以现实案例注明:
??1、永利yl23455共同某客户在某园区部署了深度覆盖的LoRaWAN网络以接入车位锁、地磁、井盖报警器蹬爪用,使用的是第三方的LoRaWAN NS 服务器。2平方公里左右的区域内部署了5台网关深度覆盖地上地下所有利用,然而在部署实现后的测试中缺频仍出现确认帧丢包的景象,排查后发现所有丢包都产生鄙人行链路,原因在于NS选择了园区表较远处其他项眼前的网关下行,而节点的上行能够达到该网关,网关的下行节点缺收不到。
??2、某路灯客户也出现过类似景象,距离网关200m内的节点却收不到下行。原因在于NS选择了极远处的一台网关下行导致下行丢包。
??以上都露出出NS下行蹊径选择的问题,即便高低行链路不合等,算法必要保障不选择信号极差的网关下行。使用算法二时面对该问题可能会无法有效地进行处置
??【负载问题】
??1、某项目中接入了水表、电表、温湿度、水浸报警蹬爪用,电表的485转LoRaWAN设备集中装置于高压配电房内,数量大(几百只)且上报频次高(unconfirm帧5min周期),配电房左近部署了一台网关以保险配电房内的网络覆盖。而左近的水浸报警器使用Confirm帧通讯并且在各类设备初次装置或集体断电时,该网关也必要响应大量JoinAccpet的下行要求。
??配电房左近的这台网关由于上行负载极大,若也被分配到较多左近节点的下行要求,由于网关是半双工,鄙人行时势必会导致肯定数量上行数据包的迷失。而若选择其他稍远处空闲网关下行,则能够预防该问题。使用算法一时无法做到负载平衡。
??那么若何解决呢?我们下期再进行具体分析,敬请关注。