[发明专利]一种LoRa Mesh无线中继通信方法和装置

说明书

本发明公开了一种LoRa Mesh无线中继通信方法和装置，其中方法包括根据源节点到目的节点的信噪比确定中继是否需要转发；根据源节点到中继节点的信噪比确定中继采用FDF转发方式还是采用ADF转发方式；基于信道信噪比门限的混合机制确定ADF转发流程。本发明基于源节点到目的节点的信道链路信噪比确定中继是否进行转发，并基于源节点到中继节点的信道链路信噪比确定中继选择FDF或者ADF转发方式进行转发；并对ADF的转发流程进行了改进。本发明相对于增量中继选择来说，性能得到了很大的提高。随着信噪比增加，本发明方法的性能优势更明显。

技术领域

本发明属于低功耗广域通信技术领域，具体涉及一种LoRa Mesh无线中继通信方法和装置。

背景技术

目前无线中继通信方法有基于移动通信的点到点多跳中继方式和基于近距离无线通信多跳中继方式。采用移动通信基站等设备实现数据中继传输。其缺点是：中继通信设备通信功耗大，运维成本高，不适用于电力物联应用场合。在基于近距离无线通信多跳中继方式中，如ZigBee和BLE等无线通信技术采用的是Ad hoc的自组织网通信方式，节点可以自由加入和离开网络，并具有良好的网络维护性能。

电力物联网传感终端设备的现场通信方式，一般采用微功率无线或低功耗无线等通信方式，无线信号衰减快，因此在发射功率有限的情况下，无法进行较远距离的传输。电力物联终端设备的无线发射功率往往较低，传输范围较近，当与接入网关距离较远时，必须引入中继技术协助。因此如何在满足误码率性能要求的条件下，提升中继转发的通信距离是急需要解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在解决在满足误码率性能要求的条件下，提升中继转发的通信距离。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种LoRa Mesh无线中继通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据源节点到目的节点的信噪比确定中继是否需要转发；根据源节点到中继节点的信噪比确定中继采用FDF转发方式还是采用ADF转发方式；基于信道信噪比门限的混合机制确定ADF转发流程。

进一步地，根据源节点到目的节点的信噪比确定中继是否需要转发的方法如下：

源节点向系统中的所有节点发送数据，目的节点接收数据后进行解码检测，如果源节点到目的节点的信噪比大于源节点到目的节点的信噪比阈值，并且目的节点接收的数据能够正确解码，则中继不转发，系统采用直传模式；如果源节点到目的节点的信噪比小于等于源节点到目的节点的信噪比阈值，并且目的节点接收的数据不能正确解码，则中继转发。

进一步地，根据源节点到中继节点的信噪比确定中继采用FDF转发方式还是采用ADF转发方式的方法如下：

如果源节点到中继节点的信噪比大于源节点到中继节点的信噪比阈值，则中继采用FDF方式转发；如果源节点到中继节点的信噪比小于等于源节点到中继节点的信噪比阈值，则中继采用ADF方式转发。

进一步地，ADF转发流程包括如下步骤：

根据扩频因子与信噪比的对应关系确定源节点到中继节点之间的信噪比门限值；

对接收到的源节点发送的数据进行解析得到源数据当前采用的SF值，如果SF值小于12，则增加SF值，并调节源节点到中继节点之间的信噪比门限值；判断中继当前接收信号的源节点到中继节点的信噪比值是否超过调节后的源节点到中继节点的信噪比值门限值，如果超过，中继按照当前参数进行数据转发；若不超过则继续增加SF值，并调源节点到中继节点的信噪比值门限值，重复以上流程；当最终调节SF超过12，源节点到中继节点的信噪比值还是低于中继信噪比门限，则中继不参与转发

第二方面，本发明提供了一种LoRa Mesh无线中继通信装置，其特征在于，包括：转发判断模块、转发方式确定模块、ADF转发流程确定模块和中继转发模块；