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Avaliação do esquema de modulação LoRa implementado em GNURadio e sintetizado em SDR

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Detalhes bibliográficos
Resumo:Os sistemas de comunicação LPWA, (do inglês, Low Power Wide Area), buscam atender a necessidade de transmissão de dados em longas distâncias com baixo consumo energético e com tolerância a altos valores de latência. O esquema de modulação LoRa vem ao encontro à essa necessidade e busca transmitir símbolos através de uma técnica de espalhamento de espectro utilizando modulação M-ária para faixas de frequências não licenciadas. Pelas características intrínsecas dos sistemas de grandes áreas de abrangência, quando não se emprega técnica de prevenção de colisão de pacotes, é comum que hajam colisões. Uma característica da modulação LoRa é a capacidade de autocoexistência por ortogonalidade de portadoras moduladas por diferentes transmissores, sincronizados ou não. Dessa forma, como as colisões podem gerar perda de informação, gasto energético adicional pela retransmissão de dados ou jamming não proposital, buscou-se realizar simulações que avaliam se a ortogonalidade gerada por diferentes fatores de espalhamento garantem que não haja interferência inter símbolos. Para isso, utilizando o GNU Radio com blocos disponibilizados pelo Laboratório de Telecomunicações da EPFL, que mapeiam todas operações em bit que a patente do LoRa usada como base menciona, bem como a modulação e demodulação, buscou-se simular e explorar trabalhos comparativos que pudessem fornecer referência para os resultados encontrados. O ajuste do software GNU Radio, o procedimento de coleta de dados de simulação, e o script para geração de gráficos desenvolvidos, serve como base para avaliações futuras deste protocolo de IoT. Resultados preliminares indicaram discrepância da simulação com o esperado na literatura, revelando a necessidade de aprofundar o entendimento dos blocos utilizados na simulação.
Autores principais:Bertamoni, Natanael Rissi
Assunto:Rádio definido por software Comunicação sem fio Software Defined Radio GNURadio LoRa modulation IoT
Ano:2022
País:Brasil
Tipo de documento:trabalho de fim de curso
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:IBICT
Idioma:português
Origem:Oasisbr
Descrição
Resumo:Os sistemas de comunicação LPWA, (do inglês, Low Power Wide Area), buscam atender a necessidade de transmissão de dados em longas distâncias com baixo consumo energético e com tolerância a altos valores de latência. O esquema de modulação LoRa vem ao encontro à essa necessidade e busca transmitir símbolos através de uma técnica de espalhamento de espectro utilizando modulação M-ária para faixas de frequências não licenciadas. Pelas características intrínsecas dos sistemas de grandes áreas de abrangência, quando não se emprega técnica de prevenção de colisão de pacotes, é comum que hajam colisões. Uma característica da modulação LoRa é a capacidade de autocoexistência por ortogonalidade de portadoras moduladas por diferentes transmissores, sincronizados ou não. Dessa forma, como as colisões podem gerar perda de informação, gasto energético adicional pela retransmissão de dados ou jamming não proposital, buscou-se realizar simulações que avaliam se a ortogonalidade gerada por diferentes fatores de espalhamento garantem que não haja interferência inter símbolos. Para isso, utilizando o GNU Radio com blocos disponibilizados pelo Laboratório de Telecomunicações da EPFL, que mapeiam todas operações em bit que a patente do LoRa usada como base menciona, bem como a modulação e demodulação, buscou-se simular e explorar trabalhos comparativos que pudessem fornecer referência para os resultados encontrados. O ajuste do software GNU Radio, o procedimento de coleta de dados de simulação, e o script para geração de gráficos desenvolvidos, serve como base para avaliações futuras deste protocolo de IoT. Resultados preliminares indicaram discrepância da simulação com o esperado na literatura, revelando a necessidade de aprofundar o entendimento dos blocos utilizados na simulação.

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