应用于LoRaWAN的信道冲突退避方法、装置、设备及存储介质与流程
本发明涉及无线通信，尤其涉及一种应用于lorawan的信道冲突退避方法、装置、设备及存储介质。
背景技术：
1、lorawan(long range wide area network)是基于lora技术的一种低功耗广域物联网通信协议。它是一种完整的物联网解决方案，包括端设备(end device)、网关(gateway)和网络服务器(network server)等组成部分。在lorawan网络中，端设备通过无线信号与网关通信，网关将接收到的数据传输到网络服务器，网络服务器对数据进行处理和分发，最终将数据传输到云端或者应用服务器。
2、在lorawan协议中，lorawan终端节点和网关之间进行通信信道选择时，终端节点是在可用的信道中，通过随机的方式来选取，选取后不会对选取信道的占用情况进行判断，这种选择方式在节点数量少的时候影响不大。但是当节点数量变多后，网关的同一信道在同一时间内可能被其他的终端节点占用，此时通信则会导致同一信道上发送的数据冲突，使节点通信数据丢失；而且多个节点使用同一信道，还会导致通信不成功的节点一直处于当前信道等待数据成功发送，会增加信道资源的消耗。
3、在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
4、现有的lorawan终端节点和网关之间的通信信道的选取方式为随机选取，终端节点数量多时，信道冲突的概率高，通信成功率较低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种应用于lorawan的信道冲突退避方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中存在lorawan终端节点和网关之间的通信信道的选取方式为随机选取，终端节点数量多时，信道冲突的概率高，通信成功率较低的技术问题。
2、本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
3、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
4、第一方面，本发明提供一种应用于lorawan的信道冲突退避方法，包括：
5、随机选取一个与节点上一次发射信道不同的信道作为该节点的预发射信道；
6、对所述预发射信道进行监听，判断所述预发射信道是否满足节点发射条件；
7、若所述预发射信道满足所述节点发射条件，则通过所述预发射信道发送信号；
8、若所述预发射信道不满足所述节点发射条件，则进入信道退避阶段，重新选取新的信道作为新的预发射信道，对所述新的预发射信道进行监听，直至所述新的预发射信道满足所述节点发射条件。
9、可选的，所述重新选取新的信道作为新的预发射信道，包括：
10、按顺序选取所述预发射信道的下一个信道作为新的预发射信道。
11、可选的，所述按顺序选取所述预发射信道的下一个信道作为新的预发射信道之后，所述冲突退避方法还包括：
12、遍历所有信道作为预发射信道，且所有信道均不满足所述节点发射条件，则等待设定时间，重新随机选取一个信道作为新的预发射信道。
13、可选的，所述等待设定时间的公式为：
14、t＝tair*(1<<n-1)+trand(n<n)
15、其中，t为需要等待的时间；
16、tair为需要发送的信号在空中的传输时间；
17、n为等待次数；
18、trand为随机时间；
19、n为最大等待次数。
20、可选的，所述随机时间trand的范围为100ms～2s。
21、可选的，所述对所述预发射信道进行监听，判断所述预发射信道是否满足节点发射条件，包括：
22、检测所述预发射信道的信号强度值；
23、将所述信号强度值与配置的信号强度阈值进行对比；
24、所述信号强度值大于所述信号强度阈值，则满足节点发射条件；
25、所述信号强度值小于所述信号强度阈值，则不满足节点发射条件。
26、可选的，所述通过所述预发射信道发送信号，包括：
27、所述节点通过所述预发射信道按lorawan的数据帧格式向网关发送数据信号。
28、第二方面，本发明还提供一种应用于lorawan的信道冲突退避装置，包括：
29、选取模块，随机选取一个与节点上一次发射信道不同的信道作为该节点的预发射信道；
30、监听模块，对所述预发射信道进行监听，判断所述预发射信道是否满足节点发射条件；
31、发送模块，若所述预发射信道满足所述节点发射条件，则通过所述预发射信道发送信号；
32、退避模块，若所述预发射信道不满足所述节点发射条件，则进入信道退避阶段，重新选取新的信道作为新的预发射信道，对所述新的预发射信道进行监听，直至所述新的预发射信道满足所述节点发射条件。
33、第三方面，本发明还提供一种终端设备，包括：
34、一个或多个处理器和存储器；
35、其中，所述存储器用于存储一个或多个计算机程序，所述一个或多个处理器用于执行所述存储器存储的一个或多个计算机程序，以使所述处理器执行应用于lorawan的信道冲突退避方法步骤。
36、第四方面，本发明还提供一种计算机可读的存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现应用于lorawan的信道冲突退避方法步骤。
37、实施本发明上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：
38、本发明所记载的冲突退避方法在随机选取信道时，会先排除上个节点发射所选用的信道，避免信道冲突，并且在选择好预发射信道之后，会对预发射信道进行监听，判断预发射信道是否满足节点发射条件，不满足则会进行冲突退避处理，减小信道冲突的概率，提高通信成功率。
技术特征：
1.一种应用于lorawan的信道冲突退避方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应用于lorawan的信道冲突退避方法，其特征在于，所述重新选取新的信道作为新的预发射信道，包括：
3.根据权利要求2所述的应用于lorawan的信道冲突退避方法，其特征在于，所述按顺序选取所述预发射信道的下一个信道作为新的预发射信道之后，所述冲突退避方法还包括：
4.根据权利要求3所述的一种应用于lorawan的信道冲突退避方法，其特征在于，所述等待设定时间的公式为：
5.根据权利要求4所述的一种应用于lorawan的信道冲突退避方法，其特征在于，所述随机时间trand的范围为100ms～2s。
6.根据权利要求1所述的一种应用于lorawan的信道冲突退避方法，其特征在于，所述对所述预发射信道进行监听，判断所述预发射信道是否满足节点发射条件，包括：
7.根据权利要求1所述的一种应用于lorawan的信道冲突退避方法，其特征在于，所述通过所述预发射信道发送信号，包括：
8.一种应用于lorawan的信道冲突退避装置，其特征在于，包括：
9.一种终端设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读的存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的应用于lorawan的信道冲突退避方法步骤。
技术总结
本发明公开了应用于LoRaWAN的信道冲突退避方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：随机选取一个与节点上一次发射信道不同的信道作为该节点的预发射信道；对预发射信道进行监听，判断预发射信道是否满足节点发射条件；若预发射信道满足节点发射条件，则通过预发射信道发送信号；若预发射信道不满足节点发射条件，则进入信道退避阶段，重新选取新的信道作为新的预发射信道，对新的预发射信道进行监听，直至新的预发射信道满足节点发射条件。本发明在选取信道时，会排除上个节点所选用的信道，避免信道冲突，并且在选择好预发射信道之后，会对预发射信道进行监听，不满足节点发射条件则会进行冲突退避处理，减小信道冲突的概率，提高通信成功率。
技术研发人员：肖昆仑
受保护的技术使用者：武汉友讯达科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23