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近年来,传统物联网由于能耗高,通信距离短等原因而难以在大规模范围内部署应用。作为目前发展最为成熟的低功耗广域网技术之一,LoRa以其超低功耗、超长传输距离等特点成为物联网领域的研究热点,目前LoRa已经广泛应用于诸如物流追踪、智慧城市、野生动物监测等大规模场景。本文对现有LoRaWAN协议下的LoRa网络数据传输性能进行了探索研究,通过理论和实验分析发现:LoRa网关支持多通道和不同正交扩频因子上行链路并发传输,通过并发传输可以有效的提高网络吞吐,但是上行链路的持续并发传输会阻碍下行链路的传输,而贸然进行下行传输又会中断正在进行的上行传输,这个问题称为LoRa网络并发传输中上下行链路不对称问题,该不对称问题主要包括上下行链路优先级不对称与上下行链路负载能力不对称两个方面。上下行链路不对称问题会严重降低网络有效吞吐(实验证明有效吞吐仅占网络总吞吐的一半),导致LoRa节点资源和网络带宽资源浪费。针对该问题本文结合背向散射(Backscatter)技术,设计并实现了并发传输系统BLoRa,BLoRa可以在不影响上行链路传输的同时,启动下行链路传输,有效地解决了上下行链路中的负载能力不对称问题。除此之外,由于背向散射的原理,导致BLoRa存在下行链路传输距离和上行链路传输距离不对称的问题,使得下行散射的数据无法被发送源节点成功接收。为了解决该问题,提出并设计了扩展散射标签矩阵的方法与激励信号的选择策略,并通过真实实验验证了改进后的BLoRa的整体性能。本文的创新点和具体研究内容包括:1.针对现有LoRa网络并发传输情形下存在的上下行链路优先级不对称和负载能力不对称的问题,本文提出了一种新的并发传输系统BLoRa。BLoRa利用背向散射技术,以上行链路数据作为激励信号,用背向散射标签阵列来转发下行链路数据。并通过真实的实验验证了BLoRa对原LoRa网络在并发传输情形下的性能。2.针对背向散射技术通信距离过短造成的BLoRa并发传输系统存在上下行链路传输距离不对称的问题,本文提出利用标签阵列以及激励信号选择机制来提升背向散射标签的通信距离,解决了BLoRa系统中上下行链路传输距离不对称的问题。实验证明改进后的BLoRa系统下行链路的传输距离可以达到600m。