TSN-IoT：面向密集物联网网络中优先级流量处理的两阶段NOMA框架
信号处理
2026-01-21 v1
摘要
随着物联网应用的不断增长，一个主要挑战是在提供优先接入的同时确保持续连接。在密集物联网场景中，同步可能会因节点远离基站或可靠的全球导航卫星系统（GNSS）信号不可用而中断，这些信号可能受到物理遮挡、多径衰落或环境干扰的影响，例如墙壁、建筑物、移动物体或来自周围设备的电磁噪声。在此类情况下，通过非正交多址接入（NOMA）进行分布式同步提供了一种有前景的解决方案，因为它能够以不同的功率级别同时向多个用户传输，在最小化信令开销的同时支持高效同步。此外，NOMA在密集且异构的物联网环境中对于动态优先级管理也起着至关重要的作用。在本文中，我们提出了一种两阶段NOMA框架“TSN-IoT”，该框架集成了基于传统精确时间协议（PTP）的同步、分布式同步和数据传输机制。该框架被设计为四层架构，以促进从传感器节点到中央基站的优先级数据交付。我们通过一个医疗保健用例展示了“TSN-IoT”的性能，其中间歇性连接和不同的数据优先级是可靠通信面临的关键挑战。通过在Python中实现的一系列仿真评估了同步速度和端到端延迟。结果表明，与基于优先级的正交频分多址（OFDMA）相比，TSN-IoT通过提供改进的同步机会并在同一子载波上实现并行传输，获得了显著更好的性能。
引用
@article{arxiv.2601.13680,
title = {TSN-IoT: A Two-Stage NOMA-Enabled Framework for Prioritized Traffic Handling in Dense IoT Networks},
author = {Shama Siddiqui and Anwar Ahmed Khan and Nicola Marchetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13680},
year = {2026}
}