SigFox教程-网络体系结构，接口，协议栈
的Sigfox教程涵盖了sigfox系统特性、sigfox网络架构、sigfox接口、MAC帧结构和sigfox协议栈。本教程提供了sigfox的优点和缺点的链接，以及与其他无线技术的比较。
作品简介:SigFox无线技术是基于LTN (Low Throughput Network)的。它是一种基于广域网的技术，支持远距离低数据速率通信。它用于每天仅传输几个字节的M2M和物联网应用程序。
它可以与蜂窝网络接口，以便与蜂窝无线技术如GSM、CDMA、LTE等共存。
上面的表1提到了sigfox系统的所有特性。
LTN网络架构| Sigfox网络架构
图1描述了典型的LTN(低吞吐量网络)网络架构。如图所示，它由lep (LTN端点)、lap (LTN接入点)、WAN或云部分和不同类型的服务器组成。服务器包括LTN服务器、CRA(中央注册机构)、OSS/BSS和应用程序提供商服务器。
所有这些sigfox系统实体都使用各种接口进行连接。
简单的sigfox网络结构如图2所示。除了使用的术语不同，这与LTN体系结构相同。lep被指定为对象。lap被称为网关或基站。WAN是通过不同的接口将BSs与业务应用程序连接起来的云。
从lep到网络(即BSs或网关)的传输称为上行链路传输。从网络到lep的传输称为下行链路。
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Sigfox协议栈
图3描述了sigfox无线系统的简单协议栈。如图所示，它由无线电层、物理层、MAC层和应用层组成。下面是每一层的功能。
射频层:该层负责Sigfox终端和基站的频率分配和发射/接收功率需求。
PHY层:该层负责插入(在发送端)和删除(在接收端)。上行链路采用BPSK调制，下行链路采用GFSK调制。
MAC层:它处理MAC消息的管理。它根据下面定义的上行链路和下行链路格式准备帧。Sigfox系统主要用于上行链路传输。它也可以用于使用小猪备份概念的下行传输。
应用层:这种LTN技术支持不同的应用程序。WAN(即云)和服务器之间有各种接口/协议来支持相同的协议，例如SNMP, HTTP, MQTT, IPv6等。
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框架结构
图4描述了sigfox框架结构。它包括上行MAC帧和下行MAC帧。如图所示，上行链路帧由序言、帧同步字段、终端设备ID、有效负载、认证字段、FCS字段组成。如图所示，下行帧由序文、帧同步、标志、FCS、认证组成。、错误代码和有效载荷。
序文是用于同步目的的预定义符号模式。使用这种模式，在接收方估计各种损伤并相应地进行修正。这已经成为可能，因为这个恒定模式的副本在接收者是已知的。帧同步字段携带帧类型，用于区分不同的MAC帧。终端设备ID(32位)用于每个Sigfox终端设备(或lep)的唯一标识。FCS(帧检查序列)字段用于错误检测。
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参考资料:ETSI GS ltn001, 002, 003(低吞吐量网络)文档。
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