lora air time

เครื่องคำนวณเวลาออกอากาศ Lora

เครื่องคิดเลขที่คำนวณเวลาบนอากาศของแพ็กเก็ต Lora ขึ้นอยู่กับสูตรในแผ่นข้อมูลของ Semtech

TL; DR: เครื่องคิดเลขนี้ใช้สำหรับโมเด็ม Lora บริสุทธิ์ไม่ใช่สำหรับ Lorawan การสาธิตมีความน่าเชื่อถือที่นี่

LORA เป็นวิธีการมอดูเลตที่ทรงพลังที่สามารถส่งข้อมูลเกิน 3 กม. แต่หนึ่งในด้านล่างของ Lora นั้นยาวมากถึงสองสาม milliesecond เวลาสัญลักษณ์ ส่งผลให้อากาศของแพ็คเก็ตเป็นเวลานาน ดังนั้นการคำนวณเวลาทั้งหมดของอากาศจึงเป็นระยะสำหรับการออกแบบเวลาของโปรโตคอลชั้นบน อย่างไรก็ตามเครื่องมือในการคำนวณเวลาการออกอากาศที่จัดทำโดย Semtech นั้นใช้ได้เฉพาะในระบบการทำงานของ Windows ยิ่งไปกว่านั้นเครื่องคิดเลขส่วนใหญ่ที่ฉันพบว่ามีเป้าหมายที่ Lorawan ไม่ใช่สำหรับ Lora บริสุทธิ์ เป็นผลให้โครงการเล็ก ๆ น้อย ๆ นี้เกิดขึ้น เป็นความสุขของฉันที่เครื่องมือนี้ช่วยคุณได้ :)

ภาพหน้าจอ

เกี่ยวกับเวลาใน Air of Lora Packet

เวลาสัญลักษณ์ของการมอดูเลต LORA เป็นไปตามสมการนี้:

โดยที่ SP หมายถึง ปัจจัยการแพร่กระจาย และ BW หมายถึง แบนด์วิดท์
เมื่อเรามีเวลาสัญลักษณ์เราสามารถคำนวณเวลาทั้งหมดในอากาศผ่านสมการต่อไปนี้:

สมการนี้มีหมายเลขเวทย์มนตร์มากมายที่ไม่ได้ระบุไว้ในแผ่นข้อมูล อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ได้รับการยืนยันโดย Semtech ที่รู้รายละเอียดทั้งหมดภายใน Blackbox ดังนั้นลองเขียนเครื่องคิดเลขเพื่อคำนวณ!

การตรวจสอบความถูกต้อง

ฉันสงสัยว่าเวลาออกอากาศได้รับในแผ่นข้อมูลนั้นถูกต้องหรือไม่ ดังนั้นฉันจึงทำการทดลองต่อไปนี้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องคิดเลขนี้
ฉันใช้ USRP-B210 ซอฟต์แวร์ที่กำหนด-Radio และ GQRX เพื่อจับข้อมูล I/Q RAW ของสัญญาณ LORA ที่ส่งโดย SX1276 ที่ 920MHz ที่ไม่มีใบอนุญาต จากนั้นวิเคราะห์ด้วย Inspectrum ผลลัพธ์โดยรวมให้การพิสูจน์ที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับความถูกต้องของเครื่องคิดเลขซึ่งเป็นข่าวดีสำหรับฉัน ผลลัพธ์โดยละเอียดจะแสดงดังต่อไปนี้

แบนด์วิดธ์ = 125kHz, การแพร่กระจายปัจจัย = 7

ภาพต่อไปนี้แสดง TOA ของน้ำหนักบรรทุก ด้วย 11BYTES PAYLOOD และอัตราการเข้ารหัส 4/8
ผลลัพธ์ของการคำนวณคือ 32Symbols และเวลาสัญลักษณ์ 1.024ms ซึ่งตรงกับความจริง

ภาพต่อไปนี้แสดง TOA ของน้ำหนักบรรทุก ด้วย 11BYTES PAYLOFE, CRC Checksum และ Explict Header เข้ารหัสด้วยอัตราการเข้ารหัส 4/8 ผลลัพธ์ของการคำนวณคือ 40Symbols และเวลาสัญลักษณ์ 1.024ms ซึ่งตรงกับความจริง

แบนด์วิดธ์ = 125kHz, การแพร่กระจายปัจจัย = 12

ภาพต่อไปนี้แสดง TOA ของแพ็คเก็ตทั้งหมดคำนำและน้ำหนักบรรทุก ด้วยน้ำหนักบรรทุก 11BYTES และ 6PREAMBLE เข้ารหัสด้วยอัตราการเข้ารหัส 4/6
TOA ที่คำนวณได้คือ 794.624ms, 335.872ms และ 458.752ms ตามลำดับ ซึ่งยังตรงกับผลลัพธ์ที่วัดได้
PS: TOA ของคำนำที่วัดได้ในรูปด้านบนวัดได้เฉพาะ 10Symbols แต่จริงๆแล้วมี 10.25Symbols

อ้างอิง

1. แผ่นข้อมูลของ SX1276 LORA Modem