何通能,任慶鑫,陳德富

(浙江工業(yè)大學信息工程學院,杭州 310023)

1 LoRaWAN中A類節(jié)點

如圖1所示,LoRaWAN網絡架構中包含了節(jié)點、網關、服務站和應用者4個部分。網關和節(jié)點之間采用單跳星型網絡拓撲,節(jié)點之間交換數(shù)據(jù)必須通過網關。根據(jù)與網關之間的通訊方式的不同,LoRaWAN節(jié)點可以分為A、B、C 3種類型。LoRaWAN中的A類節(jié)點使用電池供電,是目前使用最多的節(jié)點類型,因此本文只對A類節(jié)點的網絡進行數(shù)據(jù)發(fā)送功耗和延時的分析。

圖1 LoRaWAN網絡架構

圖2給出A類的終端節(jié)點設備每次發(fā)送數(shù)據(jù)的通信時序。節(jié)點發(fā)送上行數(shù)據(jù)后會打開兩個持續(xù)時間很短的接收窗口來接收來自網關的下行數(shù)據(jù),LoRa節(jié)點通過這種方式實現(xiàn)雙向通信。由于只有在發(fā)送上行數(shù)據(jù)后的一小段時間內接收服務器發(fā)送來的下行數(shù)據(jù),所有A類節(jié)點是LoRaWAN網絡中功耗最低的節(jié)點[16]。

圖2 A類節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時序

LoRaWAN中的數(shù)據(jù)類型可以分為兩種:一種是接受者準確接收數(shù)據(jù)之后,必須回復確認消息,當沒有收到確認消息,則發(fā)送者必須進行數(shù)據(jù)重傳;另一種是發(fā)送者發(fā)送數(shù)據(jù)之后不需要接受者發(fā)送確認回復。為了保證節(jié)點能夠保證數(shù)據(jù)準確到達網關,所有節(jié)點發(fā)送到網關的數(shù)據(jù),網關必須發(fā)送數(shù)據(jù)準確接收回復。數(shù)據(jù)傳輸過程如圖2所示,第1接收窗口在發(fā)送完成后第RD1秒(±20 ms)開啟,在第1個接收窗口時期的下行傳輸使用的頻率、數(shù)據(jù)速率、信道與節(jié)點上行傳輸時使用的頻率、數(shù)據(jù)速率、信道相同。第2個接收窗口使用固定的頻率、數(shù)據(jù)速率和信道,該信道不會受到節(jié)點上行數(shù)據(jù)的影響,節(jié)點在第1個接收窗口沒有收到數(shù)據(jù)接收確認回復的情況下,經過第RD2秒(±20 ms)開啟它。這兩個接收窗口持續(xù)時間為1s。

2 馬爾科夫模型建立

在這一部分,首先提出網絡的相關的設定;然后根據(jù)LoRaWAN協(xié)議中A類節(jié)點設備發(fā)送數(shù)據(jù)的時序建立性馬爾科夫模型;最后,根據(jù)網絡中節(jié)點個數(shù)、信道數(shù)、頻段數(shù)等參數(shù)計算出馬爾科夫鏈中各狀態(tài)的概率。

2.1 假設

網絡假設如下:①網絡中只有一個網關,并且沒有未入網節(jié)點發(fā)送入網請求的干擾,只研究已入網節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的延時和功耗。②當節(jié)點在同時接收到多個前導碼的時候,節(jié)點就認為接收信息是錯誤信息。③節(jié)點使用的數(shù)據(jù)速率為DR0,這樣可以保證數(shù)據(jù)傳輸距離最遠,鏈路質量最好。④節(jié)點只有收到網關發(fā)送過來的確認消息,才停止數(shù)據(jù)重傳。否則節(jié)點會重傳數(shù)據(jù)。

2.2 馬爾科夫模型

圖3描述了A類設備節(jié)點進行一次成功數(shù)據(jù)發(fā)送的過程。根據(jù)數(shù)據(jù)成功發(fā)送的過程具體描述建立的馬爾科夫鏈。

圖3 LoRaWAN網絡A類節(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)送的馬爾科夫鏈

節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)之后進入接收前導碼1(Recv 1)。在接收前導碼1下,節(jié)點將有可能進入兩種狀態(tài):第1種是如果節(jié)點在接收窗口1沒有檢測到前導碼,會在節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)之后的第RD2秒打開接收前導碼2(Recv 2);如果檢測到前導碼,節(jié)點將進入核對前導碼1狀態(tài)(Preamb 1)。節(jié)點進入核對前導碼1狀態(tài)(Preamb 1)后,會有可能進入3種狀態(tài):第1種情況,當節(jié)點檢測前導碼發(fā)現(xiàn)前導碼錯誤,會在節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)之后的第RD2秒打開接收前導碼2(Recv 2);第2種情況,由于前導碼過長,會使得在接收窗口1和接收窗口2的時間內沒有接收完,將會直接進入等待狀態(tài),在下一個數(shù)據(jù)發(fā)送周期開啟數(shù)據(jù)重傳過程;第3種情況,前導接收正確,此時節(jié)點會進入有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)1(Check 1)。當進入有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)1(Check 1)后,節(jié)點下一步會有3種可能的狀態(tài):第1種情況,數(shù)據(jù)接收錯誤,節(jié)點會在發(fā)送數(shù)據(jù)的第RD2秒進入接收前導碼2(Recv 2);第2種情況,有效數(shù)據(jù)包太長,會使得節(jié)點在接收窗口1和接收窗口2的時間內沒有接收完,這是節(jié)點將會直接進入等待狀態(tài)(Wait),在下一個數(shù)據(jù)發(fā)送周期開啟數(shù)據(jù)重傳過程;第3種情況,接收數(shù)據(jù)正確,節(jié)點進入發(fā)送成功狀態(tài)(Finish),不需打開接收前導碼2(Recv 2)。

在上面描述符合打開接收前導碼2(Recv 2)的情況下,節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的第RD2秒打開接收前導碼2(Recv 2),當進入接收前導碼2(Recv 2),節(jié)點下一步會有兩種可能狀態(tài):第1種情況是在接收窗口2的期間內沒有接收到前導碼,此時節(jié)點將會進入等待狀態(tài)(Wait),在下一個數(shù)據(jù)發(fā)送周期開啟數(shù)據(jù)重傳過程;第2種情況是檢測到前導碼,此時節(jié)點將進入核對前導碼2狀態(tài)(Preamb 2)。當節(jié)點進入核對前導碼2狀態(tài)(Preamb 2),節(jié)點下一步會有兩種可能狀態(tài):第1種情況是由于前導碼接收錯誤或者前導碼傳輸時間大于接收窗口2的持續(xù)時間,節(jié)點進入等待狀態(tài)(Wait),在下一個數(shù)據(jù)發(fā)送周期開啟數(shù)據(jù)重傳過程;第2種情況前導碼正確,節(jié)點將進入有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)2(Check 2)。當進入有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)2(Check 2)后,節(jié)點下一步會有兩種可能狀態(tài):第1種情況由于有效數(shù)據(jù)接收錯誤,或者網關回復數(shù)據(jù)包過長導致接收窗口2的持續(xù)時間沒有接收完成,這樣使得節(jié)點進入等待態(tài)(Wait),開啟下一次重傳;第2種情況節(jié)點正確接收網關的回復,此時節(jié)點進入發(fā)送成功狀態(tài)(Finish),不再開啟重傳。

設本網絡的相關參數(shù)如下:nA表示入網絡的節(jié)點數(shù)目;nSB表示頻段數(shù)目;nC表示每個頻段的信道數(shù);α表示鏈路質量(α∈[0,1]);γ表示網關具體在哪個接收窗口回復數(shù)據(jù),當γ=1表示網關在節(jié)點第1接收窗口發(fā)送確認回復,γ=0表示在網關在節(jié)點的第二接收窗口發(fā)送確認回復;δ表示入網節(jié)點的發(fā)送數(shù)據(jù)占空比(δ=1%),即數(shù)據(jù)發(fā)送所需的時間與數(shù)據(jù)發(fā)送周期之比,LoRaWAN協(xié)議規(guī)定A類節(jié)點在一個頻段內發(fā)送數(shù)據(jù)的占空比不能超過1%,這樣能夠保證一個節(jié)點的電池能夠使用10年以上;τAδnSB代表的是網絡中的數(shù)據(jù)流量,其中τA∈[0,1]代表的是網絡的飽和度,當τA=1時代表網絡飽和。由此得到如下概率。

一個入網節(jié)點在一個數(shù)據(jù)發(fā)送周期內不占用給定信道發(fā)送數(shù)據(jù)的概率qA為:

(1)

則一個入網節(jié)點在數(shù)據(jù)發(fā)送周期內占用給定的信道上發(fā)送數(shù)據(jù)的概率為:

1-qA

(2)

由于節(jié)點發(fā)送完數(shù)據(jù),一定會打開接收窗口,所以從發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)(Senddata)到進入接收前導碼1(Recv 1)概率ps,r1為:

ps,r1=1

(3)

若網關和所有入網節(jié)點不占用給定信道發(fā)送數(shù)據(jù),則節(jié)點將檢測不到前導碼(無論網關還是節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時,前導碼是一樣的)。故節(jié)點在第1個接收窗口沒有檢測到前導碼(即從Recv 2進入Recv 2)的概率pr1,r2可以表示為:

pr1,r2=(1-αγqAnA)qAnA

(4)

式中:αγqAnA表示網關在第1個接收窗口在給定信道發(fā)送數(shù)據(jù)的概率,qAnA表示入網節(jié)點在給定信道沒有發(fā)送數(shù)據(jù)給網關的概率。

節(jié)點接收前導碼1到核對前導碼1(從Recv 1到Preamb 1狀態(tài))的概率pr1,p1為:

pr1,p1=1-pr1,r2

(5)

pp1,w代表節(jié)點從核對前導碼1到達等待狀態(tài)的概率。由于兩個接收窗口之間的時間間隔為1 s,即使使用擴頻因子SF12的情況下發(fā)送前導碼的消延時間最長為401.41 ms。因此,節(jié)點不可能因為接收前導碼超時從核對前導碼1狀態(tài)(Preamb 1)進入等待狀態(tài)(Wait),所以pp1,w為:

pp1,w=0

(6)

設P(x=1)代表節(jié)點接收到一個前導碼的概率。前導碼由兩種情況組成:網關發(fā)出數(shù)據(jù)確認包攜帶的前導碼和入網節(jié)點向網關發(fā)送數(shù)據(jù)的前導碼。則P(x=1)可以表示為:

P(x=1)=αγqAnAqAnA+

(1-αγqAnA)qAnA-1(1-qA)nA

(7)

式中:αγqAnAqAnA表示網關發(fā)出數(shù)據(jù)確認包的概率;(1-αγqAnA)qAnA-1(1-qA)nA表示入網節(jié)點向網關發(fā)送數(shù)據(jù)的概率。則節(jié)點接收到一個正確的前導碼,進而進入有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)1的概率pp1,c1可以表示為:

pp1,c1=P(x=1|x≥1)=P(x=1)/P(x≥1)

=P(x=1)/pr1,p1

(8)

節(jié)點進入第2次接收流程的概率pp1,r2可以表示為:

pp1,r2=1-pp1,w-pp1,c1

(9)

pc1,f表示節(jié)點從數(shù)據(jù)核對狀態(tài)1轉移到發(fā)送成功的概率為:

pc1,f=αγqAnAqAnAα

(10)

式中:αγqAnAqAnA表示網關發(fā)送數(shù)據(jù)準確接收回復,α表示網絡中的鏈路質量。

pc1,r2表示由于網絡的鏈路質量原因節(jié)點接收數(shù)據(jù)確認回復的過程中產生丟包,由此節(jié)點從數(shù)據(jù)核對狀態(tài)1進入接收前導碼2狀態(tài)的轉移概率。經過計算,當設置采用數(shù)據(jù)傳輸速率為DR0,擴頻因子SF12時,數(shù)據(jù)接收確認回復需要的時間為991.23 ms,持續(xù)時間沒有超出兩個窗口之間的接收間隔;而對于本節(jié)點如果接收到其他節(jié)點發(fā)送到網關的數(shù)據(jù)時,由于設置每次傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)比較大,所以發(fā)送時間都會超過1 s,使得本節(jié)點沒有時間打開接收前導碼2,所以得到pc1,r2和pc1,w為:

pc1,r2=αγqAnAqAnA(1-α)

(11)

pc1,w=1-pc1,r2-pc1,f

(12)

pr2,p2表示節(jié)點在接收前導碼2到核對前導碼2(從Recv 2到Preamb 2狀態(tài))的轉移概率。根據(jù)LoRaWAN協(xié)議,網關在第二接收窗口發(fā)送數(shù)據(jù)所使用的信道是固定的且不會有其他節(jié)點不得占用,因此pr2,p2僅僅取決于網關準確接收到該節(jié)點發(fā)送過來的數(shù)據(jù)(概率為:αqAnA)且網關在第二接收進行回復(概率為:1-γ)。所以pr2,p2可以表示為:

pr2,p2=α(1-γ)qAnA

(13)

則前導碼傳輸過程中出錯的概率可以表示為:

pr2,w=1-pr2,p2

(14)

pp2,c2表示節(jié)點核對前導碼2狀態(tài)進入有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)2的概率。由于只允許網關發(fā)送,因此不可能接收到帶有入網請求或是節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的前導碼,可以得到:

pp2,c2=1

(15)

只有網關在第2個接收窗口的固定信道上發(fā)送數(shù)據(jù),而且網關只對準確接收的數(shù)據(jù)進行回復。由此得到pc2,f(有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)2進入發(fā)送成功狀態(tài)的概率)和pc2,w(有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)2進入等待態(tài)的概率)如下:

pp2,w=0

(16)

pc2,f=α

(17)

pc2,w=1-α

(18)

pw,s表示入網節(jié)點因為沒有收到網關回復從等待態(tài)到發(fā)送數(shù)據(jù)態(tài)的概率:

pw,s=1

(19)

根據(jù)上面的描述可以得到節(jié)點數(shù)據(jù)的發(fā)送是一個吸收馬爾科夫過程。在這個模型中含有一個吸收態(tài)發(fā)送成功態(tài)(Finish);8個非吸收態(tài),分別是:發(fā)送數(shù)據(jù)(Senddata),接收前導碼1(Recv 1),核對前導碼1(Preamb 1),有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)1(Check 1),接收前導碼2(Recv 2),核對前導碼2(Preamb 2),有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)2(Check 2),等待態(tài)(Wait)。由此得到吸收馬爾科夫鏈的轉移矩陣P和其標準形式P′如下:

(20)

(21)

式中:I是一個1×1的單位矩陣,0是1×8的零矩陣,R是8×1的非零矩陣,Q是一個8×8的矩陣。吸收鏈達到吸收態(tài)的概率為1,也就是最終進入發(fā)送成功狀態(tài)(即當n→∞時,Qn→0)。在吸收鏈的標準形式P′中,矩陣I-Q具有可逆矩陣N,且N=(I-Q)-1=I+Q+Q2+…。在矩陣N中Ni,j表示從非吸收狀態(tài)i轉移到非吸收狀態(tài)j平均轉移次數(shù)。由此可以得到從一個非吸收態(tài)到達吸收態(tài)過程中所要經過各非吸收態(tài)的概率為V=CsN;這里Cs取1s表示一個行向量,向量的第1項為1,其他項為0,代表初始狀態(tài)為節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù),那么V中的每一項代表從數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)(Senddata)到達數(shù)據(jù)成功發(fā)送狀態(tài)(Finish)經過各吸收狀態(tài)的概率。根據(jù)上面描述數(shù)據(jù)發(fā)送過程中的延時為VD,其中D表示一個列向量,每一項表示相應非吸收狀態(tài)的延時時間。Ds表示開始數(shù)據(jù)到第1個接收窗口打開的時間;Dr1表示第1個接收窗口接收前導碼的時間;第1個接收窗口核對前導碼的發(fā)送時間Dp1=0,在這里由于前導碼的核對很短的時間,可近似為0;Dc1表示接收數(shù)據(jù)幀減去前導碼接收的時間加上在第2個接收窗口打開之前的時間;Dr2表示第2個接收窗口接收前導碼的時間;同理第2個接收窗口核對前導碼時間Dp2等于0;Dc2表示第2個接收窗口接收數(shù)據(jù)幀減去前導碼接收的時間;Dw表示由于占空比的限制的空閑時間;Df=0,表示數(shù)據(jù)成功發(fā)送,當節(jié)點收到網關回復的接收數(shù)據(jù)確認消息之后,就不在進行此數(shù)據(jù)包發(fā)送。數(shù)據(jù)發(fā)送過程中的能耗VE,E的每一項表示相應非吸收狀態(tài)的能耗。

3 性能評估

3.1 參數(shù)設置

本文的驗證測試時,節(jié)點采用SX1278芯片的相關參數(shù)展開的,這個芯片是Semtech公司專門為LoRaWAN節(jié)點進行通信設計的射頻芯片。網關采用的是SX1301芯片,該芯片是Semtech專門為LoRaWAN網關進行通信設計的射頻芯片,含有8(IF0～IF7通道)個可單獨控的制LoRa調制解調信道,每個信道的帶寬固定為125 kHz,每個信道可以設置中心頻率,可以同時進行8個LoRaWAN節(jié)點數(shù)據(jù),能夠進行多信道、多頻段通信。在LoRaWAN協(xié)議中,應該將網關的所有LoRa信道打開,即網絡中信道總數(shù)不變。通過查詢SX1278數(shù)據(jù)手冊得到:芯片的發(fā)射電流87 mA(+17 dBm),接收電流10.8 mA,空閑電流0.2 μA;電壓為3.3 V[17]。

根據(jù)上面的分析得到兩個列向量D和E。其中D中的每一項表示節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)過程經過的非吸收態(tài)對應的時間,E中的每一項對應在非吸收態(tài)的功耗;非吸收態(tài)依次為:發(fā)送數(shù)據(jù)(Senddata),接收前導碼1(Recv 1),核對前導碼1(Preamb 1),有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)1(Check 1),接收前導碼 2(Recv 2),核對前導碼2(Preamb 2),有效數(shù)據(jù)接收核對狀態(tài)2(Check 2),等待態(tài)(Wait)。在這里假設節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)負載為30 byte,即FRMPayload為30 byte;使用隱式報頭;且不需要傳送MAC命令,即FOpts為0 byte。假設網關發(fā)送的數(shù)據(jù)沒有FRMPayload,只是對數(shù)據(jù)接收進行一次簡單的確認回復。由此根據(jù)協(xié)議得到上行數(shù)據(jù)為46 byte,下行數(shù)據(jù)為12 byte。在LoRaWAN協(xié)議中,本文設置第1個接收窗口打開時間為發(fā)送數(shù)據(jù)5 s后打開,由此得到各段的延時如下:

D=(6.873 0.40 0 0.60 0.40 0 0.384 38.016)T

(22)

E=(0.538 0.014 0 0.014 0.014 0 0.014 2.50-5)T

(23)

3.2 性能測試

入網節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)占空比δ表示在一個頻段內,節(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)送時間與數(shù)據(jù)發(fā)送周期之比。LoRaWAN協(xié)議規(guī)定占空比δ不能超過1%。為了增加節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的時間,盡可能的減少網絡延時,本文所有仿真實驗均采用LoRaWAN協(xié)議中允許占空比的最大。本文討論只含有一個網關的LoRaWAN網絡,采用的SX1301芯片能夠提供8個獨立控制LoRa信道,為了盡可能降低節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的延時和功耗,將網關的8個LoRa信道全部打開。

圖4和圖5顯示了鏈路質量α和確認回復γ對節(jié)點成功發(fā)送一組數(shù)據(jù)的延時和功耗的影響。鏈路質量α用數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩G包率來衡量,對于城市環(huán)境來說,由于密集建筑物和復雜的電磁環(huán)境相應的鏈路質量會差;對于空曠的農村或者牧場等環(huán)境,不確定的干擾因素少,鏈路質量好。γ表示網關在第幾個接收窗口發(fā)送數(shù)據(jù)接收確認回復:γ=1表示網關在第1個接收窗口發(fā)送數(shù)據(jù)接收確認回復;γ=0表示網關在第2個接收窗口發(fā)送數(shù)據(jù)接收確認回復。設置頻段內信道數(shù)nC=8,頻段數(shù)nSB=1。

圖4 鏈路質量和確認回復時間對節(jié)點數(shù)據(jù)傳送延時影響

圖5 鏈路質量和確認回復時間對節(jié)點數(shù)據(jù)傳送能耗影響

從圖4和圖5中可以看出,當網絡中節(jié)點數(shù)目固定時,若γ=0,則網關在第2個接收窗口(固定的并且只有網關使用該信道)發(fā)送數(shù)據(jù)接收確認回復,因而確認包不會被任何節(jié)點干擾,導致網絡數(shù)據(jù)傳輸成功率更高,因而節(jié)點延時和能耗明顯比γ=1時更小;隨著節(jié)點數(shù)目的增加(20個、40個和60個節(jié)點),γ=1的網絡延時和能耗的增幅比γ=0的網絡更加明顯。這主要是由于網關在節(jié)點的第1個接收窗口回復確認消息會受到節(jié)點的干擾,當節(jié)點數(shù)量增多干擾越大。還可以發(fā)現(xiàn)鏈路質量相對較差(0.9～0.92)時,γ=0 且60個節(jié)點的網絡中,節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的延時和功耗比γ=1且20個節(jié)點的網絡少。

圖6和圖7表示節(jié)點數(shù)nA和頻段數(shù)nSB對節(jié)點成功發(fā)送數(shù)據(jù)的延時和功耗的影響。在中國地區(qū)有兩個頻段可以部署LoRaWAN網絡,網關的8個LoRa信道全部打開,則當只有一個頻段(nSB=1)時,則頻段內信道數(shù)nC=8;當兩個頻段(nSB=2)時,則每個頻段信道數(shù)nC=4,這樣的目的是為了處在不同頻段的節(jié)點有相同的信道資源。從前面的分析可知,當網關在第二窗口確認回復時節(jié)點性能更好,因此這里設置γ=0。

圖6 節(jié)點數(shù)和頻段數(shù)對節(jié)點數(shù)據(jù)傳送延時影響

圖7 節(jié)點數(shù)和頻段數(shù)對節(jié)點數(shù)據(jù)傳送能耗影響

從圖6和圖7中可以看出當鏈路質量相同時,在2個頻段的網絡中,節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的延時和功耗要相對較大。這是由于改變頻段數(shù)增加,網關只能提供8個信道,每個頻段的信道數(shù)減少,數(shù)據(jù)發(fā)生沖突的概率增加,因此延時和功耗就會增加。通過上圖還可以看出,節(jié)點數(shù)量的增加,節(jié)點之間數(shù)據(jù)碰撞的機會增加,相應地延時和功耗增加。

4 結束語

本文通過馬爾科夫鏈建立模型,然后進行MATLAB進行仿真,得到網絡中總節(jié)點數(shù)目、網關發(fā)送數(shù)據(jù)接收確認回復的時間、頻段數(shù)等參數(shù)對LoRaWAN網絡中節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)延時與能耗的影響。通過仿真計算出節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的延時和功耗,這對于衡量網絡的實時性以及節(jié)點電池使用壽命具有很強的參考性;通過圖4和圖5可以看出,在實際進行LoRaWAN網絡部署時,應該設置將網關回復確認消息的時間設置在節(jié)點的第2個接收窗口;通過圖6和圖7可以看出,為了減少節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的延時和能耗,盡量將網關的8個信道,設置在一個頻段內,這樣可以減少節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時的信道沖突,可以部署在CN470～CN510頻段的80～87或者88～95信道。本文只考慮了網絡中單個網關的情況,并且網絡中節(jié)點只有A類設備,然而在實際應用中網絡中會有多個網關并且有多重節(jié)點設備,針對以上條件對數(shù)據(jù)發(fā)送延時和功耗的影響將是本文以后研究的重點。