LORA / LORAWAN 第三節

規則與規章制度

Delores Cetleh
Mar 20, 2021

這個章節我將會介紹 LORA/LORAWAN 無線通訊的規則與規章制度

ISM BAND

工科醫頻段

  • LoRa 操作在全球範圍內皆可以使用的免執照頻段(ISM BAND)
  • ISM頻段(Industrial Scientific Medical Band),中文意思分別是工業的(Industrial)、科學的(Scientific)和醫學的(Medical),因此顧名思義ISM頻段就是各國挪出某一段頻段主要開放給工業,科學和醫學機構使用。應用這些頻段無需許可證或費用,只需要遵守一定的發射功率(一般低於1W),並且不要對其它頻段造成干擾即可。ISM頻段在各國的規定並不統一。如在美國有三個頻段902–928 MHz、2400–2483.5 MHz及5725–5850 MHz,而在歐洲900MHz的頻段則有部份用於GSM通信。而2.4GHz為各國共同的ISM頻段。因此無線區域網(IEEE 802.11b/IEEE 802.11g)、藍牙、ZigBee等無線網絡,均可工作在2.4GHz頻段上。[wiki]
  • 微波爐、醫療器材、嬰兒監視器、無線區域網、藍牙、ZigBee等等,這些裝置都是利用 ISM BAND 運作的。
  • ISM BAND 優點:任何人都可以使用這些頻段不需要任何的許可費用。
  • ISM BAND 缺點:很容易被干擾,因為所有人都可以使用這些頻段。

美國 LoRaWAN 使用狀況

  • 在美國LoRaWAN使用在902到928的 ISM BAND 頻段上
美國的頻段分配圖 ntia.doc.gov/files/ntia/publications/2003-allochrt.pdf

台灣 LoRaWAN 使用狀況

  • 在台灣NCC 則是在902到928的頻段中,規劃了 920到925的低功率物聯網專用頻段
台灣的頻段分配圖(2016年) https://freqdbo.ncc.gov.tw/upload/FILESAVE/080724081215.pdf
台灣的頻段分配表(2020年/9月) https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwipgJKY_b3vAhURyosBHa3bDWIQFjAAegQIBRAD&url=https%3A%2F%2Fmotclaw.motc.gov.tw%2FwebMotcLaw2018%2FLaw%2FDownLoadFile%2F26413&usg=AOvVaw23tXibXoOQQoObkUUNaPfO

國際的組織 ETSI / FCC

  • 因為ISM BAND是可以被任何人所使用。 所以必須要設置一些規則,否則的話這些頻段,將變得完全無法被使用。因為所有的訊號將都會被彼此干擾。
  • 所以這裡有許多的國際組織來管理這些頻段,以確保不同的無線技術可以共存。
  • 在歐洲管理的組織為 ETSI (European Telecommunications Standards Institute)www.etsi.org
  • 在美國管理的組織為 FCC (Federal Communications Commission) www.fcc.org
  • 在台灣管理的組織為 NCC (National Communications Commission)www.ncc.gov.tw

那規則是什麼?

ISM BAND AND DUTY CYCLE

  • 例如:歐洲使用ISM的頻道使用者必須遵守這些規則:
  • 上傳時最大的傳輸功率必須小於25mW瓦,而下載時最大的傳輸功率必須小於0.5W
  • 依照通道Duty Cycle 為0.1% ~ 1%
  • 另外還有網路的運營者也會自訂額外的限制, 讓運營者可以更有效地使用這個頻道

The Things Network (TTN) 公平使用法則

  • The Things Network是一個免費公開的公眾網路運營商
  • 為了使他的用戶可以公平地使用服務提出的 TTN FAIR USE 公平使用法則
  • 上傳的ToA(Time on Air)限制在每個節點每天30秒
  • 下載的訊息限制在每天每個節點10則
  • 更多的訊息請參考這裡thethingsnetwork.org/docs/lorawan/duty-cycle.html

專有名詞解釋

Time On Air

  • ToA指的是傳輸資料階段,於傳輸端的天線發送能量到空中所佔用的時間。

Note: ToA “不是” 從傳輸端到接收端所使用的時間

DUTY CYCLE

Duty cycle 指的是傳送端傳完一則訊息需要間隔的週期

簡單的範例

第三節 結束

參考資料

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