LoRa传输时间计算软件使用说明

LoRa传输时间计算软件使用说明

软件介绍

  此软件主要用于计算LoRa数据包的空中时间，也可以简单认为是计算发一个包所要的时间。

  影响数据包空中时长的因素有以下几点：
  1、SF（扩频因子），在其他参数不变的情况下，SF数值越大，数据包空中时间越长；
  2、数据带宽，在其他参数不变的情况下，带宽越大，数据包空中时间短；
  3、编码率，在其他参数不变的情况下，编码率越大，数据包空中时间短；
  4、低速率优化位（Low DataRate Optimize）开启会影响增大数据包空中时间（下面我会对Low DataRate Optimize进行单独讲解，因为这个哥们在不注意的时候会坑人）；
  5、前导码长度，在其他参数不变的情况下，前导码长度越长，数据包空中时间长；
  6、负载长度，在其他参数不变的情况下，负载长度越长，数据包空中时间长；
  7、数据头和CRC开启也会影响数据包空中时间；

主界面

主要关注在调整左边参数过后，右边Time on Air的变化，这个数值代表了数据包的空中时间。
常规设置：
  SF:7-12，点对点通信可以用5和6，SX127x不支持5。
  带宽：LoRaWAN协议要求大部分频率范围都是为125k，少部分可以使用500k，私有协议定制可以直接考虑用500k。
  编码率：LoRaWAN协议要求为4/5，可以根据自己的需要来设，建议使用默认的4/5。
  低速率优化位：关闭（符号持续时间大于16ms时开启，下面有讲解）。
  前导码长度：8
  负载长度：LoRaWAN标准规定SF7-SF8最大为222，SF9为115，SF10-SF12最大为51。
  数据头：开启。
  CRC:开启

参考值：

SF	带宽	编码率	低速率优化	前导码长度	负载长度	数据头	CRC	空中时长
7	125k	4/5	关	8	222	开	开	348.416ms
8	125k	4/5	关	8	222	开	开	614.912ms
9	125k	4/5	关	8	115	开	开	615.424ms
10	125k	4/5	关	8	51	开	开	616.448ms
11	125k	4/5	关	8	51	开	开	1150.976ms
12	125k	4/5	关	8	51	开	开	2138.112ms

Low DataRate Optimize

字面意思是：低速率优化。
  我们先来找找看这个哥们到底是干什么用的，在SX1276/77/78/79的数据手册里面可以找到对他的描述：

  中文意思为：考虑到在高扩频因子下，包的持续时间可能很长，该选项可以提高包在传输和接收期间对传输频率变化的鲁棒性，低速率优化位增加了LoRa链接在低有效数据率的鲁棒性。当符号持续时间超过16ms时，低数率优化位必须使能。 注意：发送和接收两端的低速率优化位必须设置相同 。

开始解释：
  1、什么是符号位持续时间超过16ms？
  红色方框中的内容就是符号位的持续时间，一旦大于16ms ，低速率优化位就必须打开。

  2、为什么会有这个功能？
  LoRa的调制是线性的，如果波形持续时间太长，频率就会因晶体频率飘逸变大而变大，频率漂移变大后，接收端无法正常的接收此包。所以在硬件的设计中我讲到，在一些环境中会使用到32M的TCXO，就是这个问题。使用TCXO的终端可以不考虑这个功能。
  
  

C代码实现空中时间计算

static uint16_t  time_tmp[6]={128,256,512,1024,2048,4096};//计算发送时间时用

uint32_t get_send_time(uint8_t sf, uint16_t size)
{
    uint32_t time = 0;
    float t_preamble = 12.25 * ((time_tmp[sf-7]/125));//前导码发送时间
    float t_payload = (8 + MAX(ceil((float)((8*size)-4*sf+44)/(4*sf))*5,0))*((float)(time_tmp[sf-7]/125));//负载发送时间

    time = (uint32_t)(t_preamble + t_payload);

    return time;
}

此代码为我自用代码，以供参考。
  
  
  
  

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