Физический уровень CTC от LoRa к Wi‑Fi с использованием IEEE 802.11ax

Wi‑Fi является фактическим стандартом беспроводного доступа к Интернету в диапазоне ISM 2,4 ГГц (промышленный, научный и медицинский диапазон). LoRa (Long Range, дальняя связь) специально разработана для сетей LPWAN (Low-Power Wide-Area Networks — сетей широкого охвата с низким энергопотреблением) и имеет широкий спектр применений в Интернете вещей (IoT). Десятки миллиардов мобильных устройств, таких как смартфоны, производятся с ограниченным набором типов беспроводных радиоинтерфейсов, что затрудняет доступ к данным гетерогенных устройств IoT. Для решения этой проблемы мы предлагаем метод, позволяющий устройствам LoRa устанавливать соединения и взаимодействовать с сетями Wi‑Fi. Ключевое наблюдение данного исследования состоит в том, что при столкновении кадра LoRa с текущей передачей Wi‑Fi приемник Wi‑Fi захватывает и сохраняет данные LoRa. Анализируя декодированную полезную нагрузку Wi‑Fi, можно извлечь данные LoRa; при этом метод полностью совместим с существующим серийно выпускаемым оборудованием Wi‑Fi. Кроме того, испытания с использованием универсальных программно-определяемых радиопериферийных устройств (USRP) и серийных устройств демонстрируют надежную беспроводную связь от LoRa к сетям Wi‑Fi, высокую надежность приема кадров и низкий уровень ошибок кадров в различных условиях внутри помещений и на открытом воздухе.