低功耗物联网通信技术LoRa与NB-IOT的比较与分析 随着物联网技术的快速发展，LPWA技术迅速兴起。物联网提供了一个更好的解决方案来处理大量的设备不断发展的基础要，如覆盖范围，可靠性，延迟，低功耗，大范围（LPWA）技术瞄准这些新兴应用和市场。LPWA即是能够以更低的成本点和更好的功耗实现广域通信。许多LPWA技术如TE-M，SigFox，长距离（LoRa）和窄带（NB）-IoT等技术相继出现。其中LoRa和NB-IoT这两种技术最为热门。可以从物理特性、网络结构、Mac协议和实际应用需求（服务质量（QoS），电池寿命和延迟，网络覆盖范围，部署模型和成本等）几个方面进行比较。 1、 物理特性 LoRa在 1GHz以下的非授权频段内运行，用于长距离通信链路操作。采用的是扩频调制技术，通过用扩频因子对信息进正交分解传输。 NB-IoT是由 3GPP作为版本13的一部分而建立的一项新的物联网技术。采用QPSK调制，被集成到 LTE标准中，为了降低设备成本，降低电池消耗，保持尽可能简单，从而消除了LTE的许多特性，包括切换，测量以监测信道质量，载波聚合和双连接。具体的特性对比如下表 1所示： 表 1LoRa与 NB-IoT基本参数比较图 参数 LoRa NB-IOT 频段 免费的470MHz 授权的800MHz、900MHz 调制方式 CCS QPSK 带宽 125kHz-500KHz 180KHz 数据速率 290 bps-50 Kbps 234.7 kbps 链路预算 154dB 150dB 电源效率 很高 中等偏上 传输距离 城区 1~2Km 取决于基站密度和链路预算。 区域覆盖能力 取决于网关类型 每户 40台设备，每个单元 55k个器件 抗干扰性 很高 低 峰值电流 32mA 120~300mA 休眠电流 1uA 5uA 标准化 De-facto Standard 3GPP Rel.13 2、网络架构 LoRaWAN定义了通信协议和系统架构，而 LoRa定义了物理层。LoRaWAN采用长距离星型架构，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，节点传输的数据通常由多个网关接收。每个网关将通过一些回程（蜂窝，以太网，卫星或 Wi-Fi）将收到的数据包从终端节点转发到基于云的网络服务器。如图1所示： 图 1 LoRa WAN与应用服务器和网络服务器的网络架构，与基站和 EDs连接 NB-IoT核心网基于演进分组系统（EPS），定义了蜂窝物联网（CIoT）的两个优化，用户平面 CIoT EPS优化和控制平面 CIoT EPS优化。对于上行和下行数据，两架飞机都选择最佳的控制和用户数据包路径。所选平面的优化路径对于...
