LoRaWAN重复传输的影响

物联网 劳拉 罗拉万 东西公园
2021-06-07 09:04:24

LoRaWAN 规范定义了LinkADRReq MAC 命令,其中包含一个字段 ( NbTrans ),用于指定每帧请求重复传输的次数。Actility 声称他们的 ADRv3 算法使用该字段通过请求多次传输每个帧而不是仅增加扩展因子来提高数据包错误率。

我对这种方法有几个担忧:

  • 重复传输对 LoRaWAN 网络的容量有什么影响?
  • 重复传输对电池寿命有什么影响?
  • 为什么重复的 SF9 传输比简单的 SF10 传输更好?
2个回答

重复传输对 LoRaWAN 网络的容量有什么影响? 直观地说,重复传输似乎只是加载网络……这就是基本网络服务器会发生的情况。

然而,它更微妙,因为高端网络服务器将联合优化功率、信道多样性(重复)和数据速率在这种优化的网络服务器实现中,您更有可能看到的是,网络服务器会认为由于重复引入的信道多样性,它也可以同时提高数据速率。所以你得到更多的数据包,但更短。

重复传输对电池寿命有什么影响? 和上面一样的答案。并非所有网络服务器都是平等的。有些只会使数据包翻倍并以两倍的速度消耗电池,但优化的实现实际上可能会通过利用改进的信道多样性来降低功率和播放时间(增加数据速率)来节省功率。

为什么重复的 SF9 传输比简单的 SF10 传输更好? 由于 LoRaWAN 的未授权性质,并且在大多数实现中也没有先听后听,给定信道上的冲突相对频繁地发生,特别是当网络负载或存在其他共享频谱的技术时。如果这种冲突的概率是 10%,那么在不同信道上的两个连续 Tx 上发生冲突的概率仅为 0.1*0.1=1% 。所以信道分集的增益非常高。网络服务器可以使用部分或全部增益来降低 Tx 功率或增加数据速率(这使 LoRaWAN 对噪声更敏感,但减少了广播时间,从而减少了每个数据包的能量)。

有趣的是,我从未见过该设置,但我总是认为重传仅发生在已确认的数据包中。这类似于 Sigfox 策略。不过,请注意 1.0.3 和 1.1.0 之间的措辞有何不同。

多个较短的传输有几个优点:

  • 每次传输都发生在不同的通道上
  • 如果有下行链路,则重传停止
  • 与较长的帧相比,短的噪声突发/碰撞对短帧的影响较小。

问题是您可以使用更多的通话时间,而在占空比(非常)有限的地区,这可能是一个问题。SF9 的 3 次传输可能比 SF10 的 1 次传输需要更多的通话时间。如果您有更大的 SF 差异,那就更好了(SF7 的 3 次重传使用的通话时间比 SF12 的 1 次传输少得多!)。

另一个缺点是(理论上),较慢的数据速率会导致较低的灵敏度阈值,因此当它纯粹是链路预算问题时,以更快的数据速率重新传输将无济于事。但是,一旦考虑到障碍物、反射和噪声,SF 与距离的关系通常会更加复杂。

我还没有详细介绍重传的时间(在规范中找不到有关该主题的任何内容?)。我认为电池寿命的影响将在很大程度上取决于设备/MCU 的类型以及它们在 RX 和 TX 阶段之间休眠的能力(而不是保持清醒并消耗大量电量)、RX 窗口延迟、重传次数、这些时间(RX2 之后的新 TX,还是更长的等待时间?)和使用的数据速率。