Nowe podejście do planowania transmisji multicast w sieciach IoT
DOI:
https://doi.org/10.34767/SIMIS.2025.03.04Słowa kluczowe:
LoRa, LoRaWAN, IoT, multicast, FUOTAAbstrakt
Gwałtowny rozwój Internetu Rzeczy (IoT) doprowadził do wdrożenia ogromnych sieci łączących tysiące urządzeń o niskim poborze mocy, które wymagają komunikacji dalekiego zasięgu i minimalnego zużycia energii. Spośród różnych technologii umożliwiających taką łączność na dużą skalę, LoRaWAN wyłonił się jako wiodący protokół sieci rozległej o małej mocy (LPWAN) ze względu na swoją opłacalność i szeroki zasięg. Jednakże, podczas gdy LoRaWAN oferuje skalowalną komunikację łącza w górę, kanał łącza w dół pozostaje ograniczony przez ograniczoną przepustowość bramy i ograniczenia cyklu pracy, co stwarza wyzwania dla efektywnej komunikacji grupowej. Aby poprawić wydajność łącza w dół, w niniejszym artykule zaproponowano mechanizm planowania transmisji multicast oparty na szczelinach czasowych, który koordynuje transmisje multicastowe w bramach. Proponowane podejście wykorzystuje rozmieszczenie przestrzenne urządzeń końcowych i zasięg bram w celu identyfikacji niezakłóconych regionów, umożliwiając jednoczesne transmisje multicastowe w ramach współdzielonych szczelin czasowych. Dzięki wdrożeniu tej koordynacji na poziomie serwera sieciowego mechanizm ten osiąga mniejsze prawdopodobieństwo kolizji, lepszą wydajność widmową i szybszą dystrybucję danych, co jest szczególnie przydatne w przypadku aktualizacji oprogramowania sprzętowego przez łącze bezprzewodowe (FUOTA) i innych operacji opartych na transmisji wielokierunkowej w gęstych sieciach LoRaWAN.
Bibliografia
Adelantado F., Vilajosana X., Tuset-Pastor P., Martínez B., Melia-Segui J., and T. Watteyne,“Understanding the Limits of LoRaWAN,”IEEE Communications Magazine, vol. 55, no. 9, pp. 34–40, Sep. 2017.
Pop A.I., Raza U., Kulkarni P., Sooriyabandara M. “Does Bidirectional Traffic Do More Harm Than Good in LoRaWAN Based LPWA Networks?,”in Proc. IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM), Singapore, Dec. 2017,
Zorbas D., Mantas K., Verstraeten V., Ostyn F. “Improving LoRaWAN Downlink Performance in the EU868 Sub-Band” Computer Communications, vol. 198, pp. 188–196, Oct. 2022.
Jouhari M., Khalil A.A., Al-Fuqaha A., Guizani M. “A Survey on Scalable LoRaWAN for Massive IoT,”IEEE Internet of Things Journal, vol. 9, no. 24, pp. 24354–24374, Dec. 2022.
Almuhaya M.A.M., Jubair M.F.A., Rahman F.A.A.M.A. “A Survey on LoRaWAN Technology: Recent Trends and Future Challenges,”Electronics, vol. 11, no. 1, p. 164, Jan. 2022.
LoRaWAN Application Layer Clock Synchronization Specification TS003-2.0.0. Available online.
LoRaWAN Application Layer Clock Synchronization Specification v1.0.0. Available online.
LoRaWAN Fragmented Data Block Transport Specification TS004-2.0.0. Available online.
LoRaWAN Fragmented Data Block Transport Specification v1.0.0. Available online.
LoRaWAN Remote Multicast Setup Specification TS005-2.0.0. Available online.
LoRaWAN Remote Multicast Setup Specification v1.0.0. Available online.
LoRaWAN Specification v1.0.3. Available online.
Semtech Corporation,LoRa Modulation Basics (Application Note AN1200.22),Camarillo, CA, USA, Rev. 2, Mar. 2015.Available online.
Centenaro M,, Vangelista L., Zanella A., Zorzi M., “Long-Range Communications in Unlicensed Bands: The Rising Stars in the IoT and Smart City Scenarios,”IEEE Wireless Communications, vol. 23, no. 5, pp. 60–67, Oct. 2016.
Mekki K., Bajic E., Chaxel F., Meyer F. “A Comparative Study of LPWAN Technologies for LargeScale IoT Deployment,”ICT Express, vol. 5, no. 1, pp. 1–7, Mar. 2019.
LoRaWAN Firmware Management Protocol Specification v1.0.0, LoRa Alliance, Fremont, CA, USA, Oct. 2018.
Pobrania
Opublikowane
Numer
Dział
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
