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SX130芯片的LoRa網關吞吐量是SX127芯片的多少倍?

2023-06-17 07:30:50 其他

1.吞吐量,LoRa網關的重要性能

從廣義上講,網關是連接2個不同網路的設備,如果一個設備,它能將LoRa無線網路和Internet連接起來,它就是一個LoRa網關,

目前,大部分的LoRa網關采用SX1301基帶芯片,也有部分使用SX1276/8單信道芯片,那么,SX1301芯片的資料吞吐量是SX1276/8芯片的多少倍呢?我們一起來探討,

2.誤解1:SX1301=48個SX1276/8

有些行業朋友認為,SX1301有8通道,每個通道可以接收6個正交(速率不同,互不干擾)LoRa信號,那么,SX1301 = 8 x 6 = 48個SX1276/8,然而,這是不正確的!下文摘自《SX1301 Datasheet》Page-18IF0 to IF7 channels它明確地說明:SX1301能同時解調的LoRa資料包不超過8個,

1

如果您只需要知道結果,看完上面的數字----8,就OK了,請移步,

如果您和我們一樣,喜歡探尋更深層次的原因,請接著看下面的解釋,看到下面SX1301的框架圖,很快會得到2個啟發:

1)它只有8路LoRa解調器,這才是真正的瓶頸!那怕一個通道(IF0~IF7)接收了6個正交資料包,解調器也只負責處理其中一個,

2)當一個通道接收LoRa信號后,會啟動3個作業行程:資料包仲裁MCU,分配解調器給“合適”的LoRa通道;前導碼搜索引擎,查找一個LoRa資料包的起始信號;LoRa解調器,決議該LoRa資料包,

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剛才談到:資料包仲裁MCU,分配解調器給“合適”的LoRa通道,那么,什么才是合適呢?這個優先級包括:接收資料包的速率,信道(IF0~IF7),射頻通道(即,2個SX1255/7,分別對應Radio A和B),接收資料包的信號強度,

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資料包仲裁MCU的優先級,是由Semtech的韌體決定的,用戶無法更改,這也是芯片廠商的天生優勢----制定游戲規則,限定玩家的范圍,

4

3.誤解2:SX1301=8個SX1276/8

那么,SX1301芯片是否等于8個SX1276/8呢?也不正確!因為,這忽略了SX1301芯片的ADR技術,

ADR(Adaptive Data Rate,速率自適應),如下圖所示,依賴Node和SX1301-Gateway的距離:越近,Node將采用高速率;越遠,Node將采用低速率,這可以有效地提高網路吞吐量,

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4.更真實的評估

SX1301芯片的ADR技術能提高吞吐量,要準確計算性能的提升卻比較難,因為,它依賴實際網路中節點的物理位置分布,

因為LoRa的長距離優勢,往往基于低速率,即下表的SF12=293bps;可以看出,SF10(中速率)約為低速率的3倍,SF7(高速率)約為低速率的18倍,

6

為此,我們提出數學統計模型,設網路節點的位置呈正態分布(這是最符合工程實施的概率分布),如下圖所示:68.2%屬于常態,即ADR用不上;27.2%,ADR能提高約3倍吞吐量;4.6%,ADR能提高18倍吞吐量,

這樣一來,ADR提高吞吐量為:68.2%x 1 + 27.2% x 3 + 4.6% x 18 = 232.6%

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小結:運用ADR的SX1301吞吐量相當于(8 x 232.6%) = 18.6 個SX1276/8

文章轉載來源:https://www.ebyte.com/new-view-info.html?id=316

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