lorawan協(xié)議介紹

    lora是由Semtech面向長(zhǎng)距離、低功耗、低速率應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的無(wú)線調(diào)制技術(shù)。


    LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)通常采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 由拓?fù)渲械木W(wǎng)關(guān)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)終端與后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器間的消息。 網(wǎng)關(guān)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)IP連接來(lái)接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器, 而終端則通過(guò)單跳的 LoRa 或者 FSK 來(lái)和一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)通訊。 雖然主要傳輸方式是終端上行傳輸給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器, 但所有的傳輸通常都是雙向的。LoRa的數(shù)據(jù)速率范圍可以從 0.3kbps 到 50kbps。


    為了較大程度地延長(zhǎng)終端的電池壽命和擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量, LoRa網(wǎng)絡(luò)使用速率自適應(yīng)(ADR)機(jī)制來(lái)獨(dú)立管理每個(gè)終端的速率和RF輸出。


    每個(gè)設(shè)備可以在任意可用的信道, 任意時(shí)間, 使用任意數(shù)據(jù)速率發(fā)送數(shù)據(jù), 只要遵守如下規(guī)定:


    終端的每次傳輸都使用偽隨機(jī)方式來(lái)改變信道。 頻率的多變使得系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。


    終端要遵守相應(yīng)頻段和本地區(qū)的無(wú)線電規(guī)定中的較大**占空比要求。


    終端要遵守相應(yīng)頻段和本地區(qū)的無(wú)線電規(guī)定中的較大**時(shí)長(zhǎng)要求。


    **占空比: **時(shí)長(zhǎng)占總時(shí)長(zhǎng)的比例。 按照無(wú)線電規(guī)定, 每個(gè)設(shè)備不能持續(xù)占用信道, 通過(guò)較大**占空比來(lái)限制終端占用信道的時(shí)間。 例如某終端發(fā)送某數(shù)據(jù)時(shí)的**時(shí)長(zhǎng)為1s, 當(dāng)?shù)責(zé)o線電規(guī)定中的較大**占空比為1%, 則該終端需要等候99s才能進(jìn)行下一次的**。


    lorawan classes
    Class A、Class B、Class C


    所有的lorawan設(shè)備都必須實(shí)現(xiàn)Class A功能。Class B和Class C可選(即使如此,設(shè)備在任何情況下都必須兼容Class A)。


    Class A(雙向傳輸終端): Class A 的終端在每次上行后都會(huì)緊跟兩個(gè)短暫的下行接收窗口, 以此實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。 終端基于自身通信需求來(lái)安排傳輸時(shí)隙, 在隨機(jī)時(shí)間的基礎(chǔ)上具有較小的變化(即ALOHA協(xié)議)。 這種Class A 操作為應(yīng)用提供了較低功耗的終端系統(tǒng), 只要求應(yīng)用在終端上行傳輸后的很短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行服務(wù)器的下行傳輸。 服務(wù)器在其他任何時(shí)間進(jìn)行的下行傳輸都得等終端的下一次上行。


    Class B(劃定接收時(shí)隙的雙向傳輸終端): Class B 的終端會(huì)有更多的接收時(shí)隙。 除了Class A 的隨機(jī)接收窗口, Class B 設(shè)備還會(huì)在*時(shí)間打開(kāi)別的接收窗口。 為了讓終端可以在*時(shí)間打開(kāi)接收窗口, 終端需要從網(wǎng)關(guān)接收時(shí)間同步的信標(biāo)(Beacon)。 這使得服務(wù)器可以知道終端何時(shí)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)。


    Class C(較大化接收時(shí)隙的雙向傳輸終端): Class C 的終端基本是一直打開(kāi)著接收窗口, 只在發(fā)送時(shí)短暫關(guān)閉。Class C 的終端會(huì)比Class A 和 Class B 較加耗電, 但同時(shí)從服務(wù)器下發(fā)給終端的時(shí)延也是較短的。
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