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LoRa基礎相關

LoRaWAN網絡架構是一個典型的星形拓撲結構,在這個網絡架構中,LoRa網關是一個透明的中繼,連接配接前端終端裝置和後端中央伺服器。網關與伺服器通過标準IP連接配接,而終端裝置采用單跳與一個或多個網關通信,所有的節點均是雙向通信。

終端與網關之間的通信是在不同頻率和資料傳輸速率基礎上完成的,資料速率選擇需要在傳輸距離和消息時延之間權衡。由于采用了擴頻技術,不同資料傳輸速率通信不會互相幹擾,且會建立一組“虛拟化”的頻段來增加網關容量。LoRaWAN網絡資料傳輸速率範圍為0.3 kbps至50 kbps,為了最大化終端裝置電池壽命和整個網絡容量,LoRaWAN網絡伺服器通過一種速率自适應(ADR)方案來控制資料傳輸速率和每一終端裝置的射頻輸出。

擴頻通信

增加信号帶寬可以降低對信噪比的要求,當帶寬增加到一定程度,允許信噪比進一步降低。擴頻通信就是用寬帶傳輸技術來換取信噪比上的好處,這就是擴頻通信的基本思想和理論依據。

例如,傳輸一個64Kbps的資料流,其基帶帶寬隻有64KHz左右,但用擴頻技術傳送時,它所占據的信道帶寬可以被擴充到5MHz,10MHz,甚至更大。與此同時,發射到空間的無線電功率譜(機關帶寬内具有的功率),也将大大的降低。

當擴頻因子為1時,資料1就用“1”來表示,擴頻因子為4時,可能用“1011”來表示1,這樣傳輸的時候可以降低誤碼率也就是信噪比,但是卻減少了可以傳輸的實際資料,是以,擴頻因子越大,傳輸的資料數率就越小。

這樣一來,是否頻率資源會更緊張,答案是否定的。1990年以來,擴頻通信的理論和實踐都已證明,衆多使用者共享這同一帶寬,它所容納的使用者數,不但比傳統的頻分多址方式(FDMA)多,也比近十年來廣泛使用的時分多址方式(TDMA)要多。

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