Mạng không dây diện rộng công suất thấp LoRaWAN trong triển khai Free LoRa tại thành phố Đà Nẵng, Việt Nam

Bài viết này trình bày việc triển khai mạng LoRaWAN tại thành phố Đà Nẵng. Các bước khác nhau từ thử nghiệm sơ bộ đến triển khai mạng đầy đủ và các vấn đề liên quan đến nhiễu với mạng điện thoại di động được trình bày và thảo luận. Các phương pháp thử nghiệm với thiết bị khác nhau được sử dụng để đánh giá hiệu suất mạng cũng được đề cập đến trong bài viết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mạng không dây diện rộng công suất thấp LoRaWAN trong triển khai Free LoRa tại thành phố Đà Nẵng, Việt Nam Hội nghị Quốc gia lần thứ 24 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2021) Mạng không dây diện rộng công suất thấp LoRaWAN trong triển khai Free LoRa tại thành phố Đà Nẵng, Việt Nam Trần Văn Líc, Lê Quốc Huy, Ngô Đình Thanh Fabien Ferrero, Lê Thành Nhân Trường Đại học Bách khoa Viện công nghệ quốc tế Đà Nẵng - DNIIT Đại học Đà Nẵng Đại học Đà Nẵng, Đại học Côte d’Azur Thành phố Đà Năng, Việt Nam Thành phố Đà Nẵng, Việt Nam tvlic@dut.udn.vn, ndthanh@dut.udn.vn, lqhuy@dut.udn.vn nhan.le-thanh@univ-cotedazur.fr Nguyễn Quang Thanh, Lê Sơn Phong, Trần Thanh Trúc, Phạm Thế Nhân Sở Thông tin và Truyền thông Thành phố Đà Nẵng, Việt Nam thanhnq@danang.gov.vn, phongls@danang.gov.vn Tóm tắt—Giao thức mạng diện rộng công suất thấp (LP- bao gồm Internet và mạng IoT khác như Narrowband WAN), tiêu biểu như mạng diện rộng tầm xa (LoRaWAN) IoT (NB-IoT), LoRA, Sigfox. trong giao tiếp không dây cho các thiết bị Internet of Vì vậy, để triển khai hạ tầng công nghệ truyền thông Things (IoT), đang được nghiên cứu và thử nghiệm trong thời gian gần đây. Bài báo này trình bày việc triển khai LoRaWAN tại thành phố Đà Nẵng, việc lắp đặt thử mạng LoRaWAN tại thành phố Đà Nẵng. Các bước khác nghiệm và đánh giá trong điều kiện thực tế là thật sự nhau từ thử nghiệm sơ bộ đến triển khai mạng đầy đủ cần thiết. Mục tiêu nhằm đánh giá được mức độ phủ và các vấn đề liên quan đến nhiễu với mạng điện thoại di sóng trong điều kiện môi trường thực tế trong các khu động được trình bày và thảo luận. Các phương pháp thử vực, từ các khu vực đông dân cư như khu vực đô thị nghiệm với thiết bị khác nhau được sử dụng để đánh giá đến các khu vực thưa thớt dân cư như vùng ngoại ô, hiệu suất mạng cũng được đề cập đến trong bài báo. Từ khóa—LPWAN, LoRa, LoRaWAN, vùng phủ sóng ngoài ra việc đánh giá chất lượng phủ sóng của các loại Gateway và ảnh hưởng can nhiễu với băng tần GSM cũng cần được thực hiện. I. GIỚI THIỆU Gần đây, mạng diện rộng công suất thấp đã được quan II. THIẾT KẾ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG tâm nhiều ở Việt Nam nhờ các khả năng độc đáo của nó như: truyền dữ liệu tầm xa ,có thể triển khai cả ngoài trời A. Thông số kỹ thuật và trong nhà, chi phí triển khai thấp, tiêu thụ điện năng Theo quy định mới nhất của cơ quan có thẩm quyền thấp. Những lợi thế này khiến LPWAN, như LoRaWAN, của Việt Nam, kể từ tháng 11 năm 2020, quy hoạch tần là một lựa chọn thiết thực cho các ứng dụng IoT trong số industrial, scientific and medical (ISM) cho mạng việc triển khai thành phố thông minh, du lịch thông LPWAN là từ 920 đến 923 MHz (Quy chuẩn kỹ thuật minh, nông nghiệp thông minh, đại học thông minh, quốc gia Việt Nam, số 1122: 2020/ BTTTT, về thiết bị v.v. vô tuyến trong mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN) Thành phố Đà Nẵng là thành phố lớn thứ năm ở Việt hoạt động trong dải tần từ 920 MHz đến 923 MHz) [1]. Nam với dân số khoảng 1 triệu người và là trung tâm Gói tần số này thực sự là dải tần số tự do giữa các kinh tế và giáo dục của miền Trung Việt Nam. Thành kênh giới hạn đường lên - uplink (915 MHz) và kênh phố được đánh giá là một trong những thành phố tích cực giới hạn đường xuống - downlink (925 MHz) của các nhất tại Việt Nam trong việc phát triển mô hình Thành mạng di động trên nền GSM ở Việt Nam như được trình phố thông minh. Một trong những trụ cột quan trọng bày trong Hình 1. Sử dụng gói tần số 920-923 MHz nhất cho mô hình Thành phố thông minh của thành phố này, chúng tôi đã cấu hình và triển khai các Gateway Đà Nẵng là cơ sở hạ tầng cho công nghệ truyền thông LoRaWAN (từ các nhà sản xuất khác nhau như Kerlink, ISBN 978-604-80-5958-3 169 Hội nghị Quốc gia lần thứ 24 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2021) Rak) với các kênh gần nhất có thể với gói tần số AS923- C. Vị trí của các Gateway 2 do liên minh LoRA - LoRA Alliance (công bố phiên bản RP002-1.0 .1, phát hành vào ngày 20 tháng 2 năm 2020: https://lora-alliance.org/resourceh ub/rp2 − 101 − lorawan − regional − parameters − 2/). Hình 1. Gói tần số cho LPWAN ở Việt Nam và dải tần của mạng di động dựa trên GSM B. Cấu hình của Gateway và các kênh tần số Hai loại LoRaWAN Gateway là Rak7240 và Kerlink iBTS, cùng là loại Gateway sử dụng ngoài trời (outdoor) với khả năng sử dụng 8 kênh tần số trong băng tần 920- 923Mhz và đều hỗ trợ kết nối 4G [2], [3]. Hai loại Gatewy này sử dụng trong thử nghiệm với các kênh tần số như được mô tả trong Bảng I. Radio 0 và Radio 1 Hình 3. Thử nghiệm độ phủ sóng của các Gateway trong Bảng I lần lượt là 921,8 MHz và 922,7 MHz. Gateway được kết nối với Internet thông qua cổng Để tăng cường và đảm bảo độ phủ sóng của Gateway Ethernet và được cấp nguồn qua cổng Power over ở các vị trí ưu ti ...