LoRa基础相关
作者:互联网
LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构,在这个网络架构中,LoRa网关是一个透明的中继,连接前端终端设备和后端中央服务器。网关与服务器通过标准IP连接,而终端设备采用单跳与一个或多个网关通信,所有的节点均是双向通信。
终端与网关之间的通信是在不同频率和数据传输速率基础上完成的,数据速率选择需要在传输距离和消息时延之间权衡。由于采用了扩频技术,不同数据传输速率通信不会互相干扰,且会创建一组“虚拟化”的频段来增加网关容量。LoRaWAN网络数据传输速率范围为0.3 kbps至50 kbps,为了最大化终端设备电池寿命和整个网络容量,LoRaWAN网络服务器通过一种速率自适应(ADR)方案来控制数据传输速率和每一终端设备的射频输出。
扩频通信
增加信号带宽可以降低对信噪比的要求,当带宽增加到一定程度,允许信噪比进一步降低。扩频通信就是用宽带传输技术来换取信噪比上的好处,这就是扩频通信的基本思想和理论依据。
例如,传输一个64Kbps的数据流,其基带带宽只有64KHz左右,但用扩频技术传送时,它所占据的信道带宽可以被扩展到5MHz,10MHz,甚至更大。与此同时,发射到空间的无线电功率谱(单位带宽内具有的功率),也将大大的降低。
当扩频因子为1时,数据1就用“1”来表示,扩频因子为4时,可能用“1011”来表示1,这样传输的时候可以降低误码率也就是信噪比,但是却减少了可以传输的实际数据,所以,扩频因子越大,传输的数据数率就越小。
这样一来,是否频率资源会更紧张,答案是否定的。1990年以来,扩频通信的理论和实践都已证明,众多用户共享这同一带宽,它所容纳的用户数,不但比传统的频分多址方式(FDMA)多,也比近十年来广泛使用的时分多址方式(TDMA)要多。
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