Protocolo de capa de control de acceso medio basado en largo alcance de alto rendimiento
Autores: Liu, Yang; Liu, Lei; Liang, Jiacheng; Chai, Jin; Lei, Xuemei; Zhang, Hui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Protocolo de capa de control de acceso medio basado en largo alcance de alto rendimiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tecnologías de capa física
Internet de las Cosas
LoRa
Protocolo CD/CSMA
Retraso en la transmisión de datos
Colisiones de canal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Larga Distancia (LoRa) se ha convertido en una de las tecnologías de capa física más prometedoras para el ecosistema del Internet de las Cosas (IoT). Aunque manifiesta un bajo consumo de energía y comunicación a larga distancia, LoRa se encuentra con un gran número de colisiones en el entorno de IoT, lo que afecta severamente el rendimiento del sistema en cuanto a throughput y retraso. En este documento, se propone un protocolo de acceso múltiple con detección de portadora de división de códigos (CD/CSMA) que resuelve el problema tradicional de colisión de canales e implementa la transmisión multicanal para la capa de control de acceso al medio (MAC) de LoRa. Para reducir el retraso de transmisión de datos y maximizar el throughput del sistema, el protocolo CSMA p-persistente adaptativo divide la carga del canal en cuatro estados y ajusta dinámicamente la probabilidad de transmisión de datos. Luego, para reducir significativamente las colisiones de canal, se realiza el protocolo de acceso múltiple por división de códigos (CDMA) en diferentes estados de canal. Además, la combinación del protocolo CSMA p-persistente adaptativo propuesto y el CDMA reduce con éxito el número de retransmisiones de datos y hace que LoRa sea más estable. Los resultados de la simulación demuestran que el protocolo CD/CSMA adaptativo p-persistente propuesto puede lograr un rendimiento cercano al óptimo y a veces incluso mejor que algunos protocolos MAC convencionales, especialmente en un canal con carga pesada.
Descripción
Larga Distancia (LoRa) se ha convertido en una de las tecnologías de capa física más prometedoras para el ecosistema del Internet de las Cosas (IoT). Aunque manifiesta un bajo consumo de energía y comunicación a larga distancia, LoRa se encuentra con un gran número de colisiones en el entorno de IoT, lo que afecta severamente el rendimiento del sistema en cuanto a throughput y retraso. En este documento, se propone un protocolo de acceso múltiple con detección de portadora de división de códigos (CD/CSMA) que resuelve el problema tradicional de colisión de canales e implementa la transmisión multicanal para la capa de control de acceso al medio (MAC) de LoRa. Para reducir el retraso de transmisión de datos y maximizar el throughput del sistema, el protocolo CSMA p-persistente adaptativo divide la carga del canal en cuatro estados y ajusta dinámicamente la probabilidad de transmisión de datos. Luego, para reducir significativamente las colisiones de canal, se realiza el protocolo de acceso múltiple por división de códigos (CDMA) en diferentes estados de canal. Además, la combinación del protocolo CSMA p-persistente adaptativo propuesto y el CDMA reduce con éxito el número de retransmisiones de datos y hace que LoRa sea más estable. Los resultados de la simulación demuestran que el protocolo CD/CSMA adaptativo p-persistente propuesto puede lograr un rendimiento cercano al óptimo y a veces incluso mejor que algunos protocolos MAC convencionales, especialmente en un canal con carga pesada.