LoRaWAN定義了通信協(xié)議和系統(tǒng)架構,而LoRa定義了物理層。LoRaWAN使用遠程星型架構,其中網關用于在終端設備和中央核心網絡之間中繼消息。在LoRaWAN 網絡中,節(jié)點不與特定網關關聯(lián)。相反,節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)通常由多個網關接收。每個網關將轉發(fā)接收的數(shù)據(jù)包通過一些回程(蜂窩,以太網,衛(wèi)星或Wi-Fi)從終端節(jié)點到基于云的網絡服務器。終端設備(即傳感器和應用程序)通過單跳LoRa通信與一個或多個網關通信,而所有網關通過標準IP連接連接到核心網絡服務器。網絡服務器具有過濾來自不同網關的重復數(shù)據(jù)包,檢查安全性,向網關發(fā)送ACK以及將數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定應用程序服務器所需的智能。由于網絡可以在不同網關傳輸?shù)男畔⒅羞x擇最優(yōu)質的信息,因此不需要切換或切換。如果節(jié)點是移動的或移動的,則不需要從網關到網關的切換,這是啟用資產跟蹤應用程序的關鍵特性,資產跟蹤應用程序是垂直物聯(lián)網的主要目標應用。通過使用網狀網絡,系統(tǒng)可以以設備電池壽命為代價來增加網絡的通信范圍和小區(qū)大小。
NB-IoT核心網基于演進分組系統(tǒng)(EPS),定義了兩種蜂窩物聯(lián)網優(yōu)化(CIoT),用戶平面CIoT EPS優(yōu)化和控制平面CIoT EPS優(yōu)化,如圖6所示。。對于上行鏈路和下行鏈路數(shù)據(jù),兩個平面都為控制和用戶數(shù)據(jù)包選擇最佳路徑。所選平面的優(yōu)化路徑對于移動裝置產生的數(shù)據(jù)包是靈活的。NB-IoT用戶的小區(qū)接入過程類似于LTE的小區(qū)接入過程。在控制平面上CIoT EPS優(yōu)化,演進的UMTS地面無線電接入網絡(E-UTRAN)處理UE和MME之間的無線電通信,并且由稱為eNodeB或eNB的演進基站組成。然后,數(shù)據(jù)通過服務網關(SGW)發(fā)送到分組數(shù)據(jù)網絡網關(PGW )。對于非IP數(shù)據(jù),它將被轉移到新定義的節(jié)點,服務能力暴露函數(shù)(SCEF),它可以通過控制平面提供機器類型數(shù)據(jù),并為服務提供抽象接口。利用用戶平面CIoT EPS優(yōu)化,IP和非IP數(shù)據(jù)都可以通過SGW和PGW通過無線承載傳輸?shù)綉梅掌鳌?傊瑢τ贜B-IoT,現(xiàn)有的E-UTRAN 網絡架構骨干可以重復使用。LoRaWAN網絡架構更簡單,但網絡服務器更復雜