2018-12-29
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LoRaWAN定义了通信协议和系统架构，而LoRa定义了物理层 [8]。LoRaWAN使用远程星型架构(如图5所示)，其中网关用于在终端设备和中央核心网络之间中继消息。在LoRaWAN 网络中，节点不与特定网关关联。相反，节点发送的数据通常由多个网关接收。每个网关转发该接收的数据包通过一些回程(蜂窝，以太网，卫星或Wi-Fi)从终端节点到基于云的网络服务器。终端设备(即传感器和应用程序)通过单跳LoRa通信与一个或多个网关通信，而所有网关通过标准IP连接连接到核心网络服务器。网络服务器具有过滤来自不同网关的重复数据包，检查安全性，向网关发送ACK以及将数据包发送到特定应用程序服务器所需的智能。因为网络可以选择最优质的信息在不同网关传输的信息中，移除了切换或切换的需要。如果节点是移动的或移动的，则从网关到网关不需要切换，这是启用资产跟踪应用程序的关键特性，这是垂直物联网的主要目标应用。通过使用网状网络，系统可以以设备电池寿命为代价来增加网络的通信范围和小区大小。
NB-IoT核心网基于演进分组系统(EPS)，定义了两种蜂窝物联网优化(CIoT)，用户平面CIoT EPS优化和控制平面 CIoT EPS优化，如图6所示。。对于上行链路和下行链路数据，两个平面都为控制和用户数据包选择最佳路径。所选平面的优化路径对于移动装置产生的数据包是灵活的。NB-IoT用户的小区接入过程类似于LTE的小区接入过程。在控制平面CIoT EPS优化上，演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)处理无线电通信在UE和MME之间，由称为eNodeB或eNB的演进基站组成。然后，数据通过服务网关(SGW)发送到分组数据网络网关(PGW )。对于非IP数据，它将被转移到新定义的节点，服务能力暴露函数(SCEF)，它可以通过控制平面提供机器类型数据，并为服务提供抽象接口。利用用户平面CIoT EPS优化，IP和非IP数据都可以通过SGW和PGW通过无线承载传输到应用服务器。总之，对于NB-IoT，现有的E-UTRAN 网络架构骨干可以重复使用。LoRaWAN网络架构更简单，但网络服务器更复杂。
