LoRa優缺點及其網絡架構

LoRa 是LPWAN通信技術中的一種，是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。

許多傳統的無線系統使用頻移鍵控(FSK)調制作為物理層，因為它是一種實現低功耗的非常有效的調制。

而LoRa 則是基于線性調頻擴頻調制，它保持了像 FSK 調制相同的低功耗特性，也明顯地增加了通信距離。

LoRa技術本身擁有超高的接收靈敏度和超強的信噪比。 LoRa融合了數字擴頻、數字信號處理和前向糾錯編碼技術。除此之外，它還使用了跳頻技術，可以通過偽隨機碼序列進行頻移鍵控，使載波頻率不斷跳變而擴展頻譜，防止定頻干擾。

LoRa擁有前所未有的性能，這也意味著，它的使用范圍將會更廣。

LoRa的優缺點

優點：

LoRa網絡具有傳輸距離遠，工作功耗低，組網節點多，抗干擾性強，低成本等特點。 傳輸距離遠：靈敏度-148dBm，通訊距離可達幾千米 工作能耗低：Aloha方法有數據時才連接，電池可工作幾年 組網節點多：組網方式靈活，可以連接多個節點 抗干擾性強：協議里面有LBT的功能，基于aloha的方式，有自動的頻點跳轉和速率自適應功能 低成本：非授權頻譜，節點/終端成本低

缺點：

LoRa網絡有諸多優點，但也有一定缺點。

頻譜干擾：隨著LoRa的不斷發展，LoRa設備和網絡部署不斷增多，相互之間會出現一定的頻譜干擾。 需要新建網絡：LoRa在布設過程中，需要用戶自己組建網絡。 有效負載較小：LoRa傳輸數據有效負載比較小，有字節限制。

LoRa網絡架構

LoRa網絡主要由終端(可內置LoRa模塊)、網關(或稱基站)、網絡服務器以及應用服務器組成。應用數據可雙向傳輸。

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網關是一個透明傳輸的中繼，連接終端設備和后端中央服務器。終端設備采用單跳與一個或多個網關通信。所有的節點與網關之間均是雙向通信。

LoRa終端設備

LoRa的終端節點可以是各種設備，比如水表氣表、煙霧報警器、寵物跟蹤器等。這些節點通過LoRa無線通信首先與LoRa網關連接，再通過4G網絡或者以太網絡，連接到網絡服務器中。LoRa網關與網絡服務器之間通過TCP/IP協議通信。

LoRa網絡將終端設備劃分成A/B/C三類：

(1) Class A：雙向通信終端設備。這類終端設備允許雙向通信，每一個終端設備上行傳輸會伴隨著兩個下行接收窗口。終端設備的傳輸時隙是基于其自身通信需求，其微調基于ALOHA協議。

Class A設備的功耗最低，基站下行通信只能在終端上行通信之后。

(2) Class B ：具有預設接收時隙的雙向通信終端設備。這一類的終端設備會在預設時間中開放多余的接收窗口，為了達到這一目的，終端設備會同步從網關接收一個Beacon，通過Beacon將基站與模塊的時間進行同步。

Class B終端可以使基站知道終端正在接收數據。

(3) Class C：具有大接收窗口的雙向通信終端設備。這一類的終端設備持續開放接收窗口，只在傳輸時關閉。

Class C設備擁有最長的接收窗口，也最耗電。

文章名稱：LoRa優缺點及其網絡架構
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