Measurement of LPWA communication coverage in NLOS environment

NLOS 환경에서 LPWA 통신 커버리지 측정

LPWA has a small amount of data that can be transmitted at one time, but it can collect a very wide range of information, so it is suitable for gathering information of apartment meter or collecting data intermittently sent from industrial site. However, most of the application studies on LPWA are limited to outdoor, especially LOS environment, so it is difficult to collect information for application to apartment and industrial sites. In this paper, we have measured the communication coverage within the building, which is a NLOS environment, so that LPWA communication can be applied to apartments and industrial sites. For the experiment, LoRa module was created using sx1276, Class A was applied, and the spread factor was changed for each layer. As a result, in case of spreading factor 7 that shows increasing error and losses from the 7 floor, but the in case of spreading factor 12, the data could be seamlessly received even on the 9th floor without error and losses.

LPWA는 한번에 전송할 수 있는 데이터양은 적지만 매우 넓은 범위의 정보를 수집할 수 있어 아파트 계량기의 정보를 수집하거나, 산업현장에서 간헐적으로 보내는 데이터 등을 수집하는데 적합하다. 하지만 LPWA에 대한 대부분의 응용 연구는 실외, 특히 LOS(line of sight) 환경에 대해 한정되어 있어 아파트 및 산업현장에 적용하기 위한 정보를 수집할 경우 힘든 문제가 발생한다. 본 논문에서는 LPWA 통신이 아파트 및 산업현장에 적용될 수 있도록 NLOS(non line of sight) 환경인 건물 내부에서 통신 커버리지를 측정하였다. 실험을 위해 sx1276 디바이스를 이용해 LoRa 모듈을 제작하고 Class A를 적용한 후 확산인자 7과 12에 대해서 각 층마다 데이터를 수집하였다. 실험결과, 확산인자가 낮은 7의 경우 7층에서부터 수신되는 데이터의 에러와 Loss가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며 확산인자가 높은 12는 9층까지도 Loss 없이 데이터가 수신되는 것을 확인할 수 있었다.