35、LoRaWAN在智慧城市中的实验研究与应用

LoRaWAN在智慧城市中的实验研究与应用

1. LoRa不同扩频因子（SF）的测量结果

1.1 SF7测量结果

根据相关公式计算，当SF = 7时，比特率Rb为5468比特/秒，符号时间Tsym为1.024毫秒。使用51个MAC字节时，总有效载荷符号数npayload为88个，最大空中时间Tair为102毫秒，后续传输间隔时间Tnext为10秒。这意味着终端节点能以最高比特率传输数据，占用该频段的时间最短，但由于编码码片较少，传输范围会减小。

在网络覆盖方面，网关周围100米区域的包错误率（PER）接近0%，接收信号强度指示（RSSI）接近 - 80 dBm。整体来看，SF7的最大范围约为350米。

1.2 SF12测量结果

当SF = 12时，比特率Rb为292比特/秒，符号时间Tsym为32.768毫秒。使用51个MAC字节时，总有效载荷符号数npayload为53个，最大空中时间Tair为2138毫秒，后续传输间隔时间Tnext为213秒。这表明终端节点能传输最远的距离，但占用信道的时间较长。

网关周围300米区域的PER接近0%，RSSI接近 - 100 dBm。在低RSSI值下，SF12传输的数据包仍能被解码，最大覆盖范围可达860米。

1.3 SF8 - SF11的范围和包错误率

实验表明，随着SF的增加，网络覆盖范围逐渐增大，各SF周边区域的PER逐渐减小。例如，在SF11中，区域G未被网络覆盖，区域h的PER超过80%；在SF8中，区域D纳入网络覆盖范围，区域C的PER降至80%以下。