基于NS-3的城市场景LoRaWAN网络性能研究

摘要

LoRaWAN作为低功耗广域网代表性技术之一,具有低功耗,长距离,免许可频段等特点,已逐渐成为推动智能物联网设备在城市中发展的关键因素。为解决城市场景下LoRaWAN基于Aloha协议接入信道导致数据包碰撞几率较大的问题,仿真基于NS-3网络模拟器,建立了城市信道损失模型,并引入干扰矩阵,提出冲突阈值判定算法。算法根据冲突时间和扩频因子计算数据包受到的LoRa信号干扰,在特定条件下,仿真了Aloha协议吞吐量并与理论值对比,另外使用自适应速率机制传输数据包,相对纯Aloha机制吞吐量增益最高可达0.31;最后探究了不同参数对LoRaWAN网络性能的影响,结果可为未来城市物联网应用的部署提供理论基础。