LoRa代表“Long Range”字樣的首字母，是由Semtech(Camarillo，CA，USA)開發(fā)的通信技術(shù)和協(xié)議的組合，其提供比其他LPWAN技術(shù)更長的范圍。使用LoRa的調(diào)制基于擴頻技術(shù)，以及與前向糾錯(FEC)集成的啁啾擴頻(CSS)調(diào)制的變體。Lora的CSS是對于具有高品質(zhì)的鏈路長距離信號傳輸?shù)年P(guān)鍵因素，即使在信號功率達(dá)到20分貝比本底噪聲降低。LoRa使用獨特的頻移鍵控(FSK)來解調(diào)低于本底噪聲19.5 dB的信號。相比之下，其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通常只能解調(diào)功率高于本底噪聲8-10 dB的信號。
LoRa的新穎之處在于在物理層分組的前導(dǎo)碼部分中的不同啁啾符號之間提供連續(xù)相位，這使得能夠?qū)崿F(xiàn)更簡單和更準(zhǔn)確的定時和頻率同步，而不需要用于在LoRa節(jié)點中生成穩(wěn)定本地時鐘的昂貴組件。單個LoRa網(wǎng)關(guān)可以覆蓋數(shù)百平方公里。
LoRa MAC層或LoRaWAN是LoRa網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)層。它對網(wǎng)絡(luò)容量，服務(wù)質(zhì)量，各個節(jié)點的電池壽命和安全性影響最大。為了隔離LoRa物理層的測試及其在有限帶寬上傳輸圖像的能力。
LoRa通?？梢灾竷蓚€不同的層：使用CSS的物理層和鏈接層。LoRa物理層由許多參數(shù)組成，這些參數(shù)可配置為6720種不同的設(shè)置，以提供多種選擇，以確保高質(zhì)量的鏈路或消耗更少的能源。LoRa物理層的最重要參數(shù)是載波頻率(CF)，擴頻因子(SF)，帶寬(BW)，傳輸功率(TP)和編碼率(CR)。
LoRa參數(shù)設(shè)置及其對通信性能的影響
帶寬：值為125，...，500。kHz以高速率(1kHz = 1kcps)傳輸數(shù)據(jù)需要更高的帶寬。但是，增加此參數(shù)會降低通信范圍和靈敏度。
傳播因素：值為2 6，...，2 12。芯片符號較高的擴頻因子(SF)增加了通信范圍，無線電靈敏度和信噪比(SNR)。然而，能量消耗因此增加。
編碼率：值為4/5，...，4/8。更大的編碼速率增加了對解碼錯誤和干擾突發(fā)的保護(hù)，代價是更長的數(shù)據(jù)包和更高的功耗。
傳輸功率：值為-4，...，20 dBm。通過以能量消耗為代價增加傳輸功率來增加信噪比。
以下是這些參數(shù)的定義：
載波頻率：CF表示頻段中使用的中心傳輸頻率。這可以在137 MHz至1020 MHz之間編程，步長為61 Hz。
擴頻因子：SF是符號率和碼片率之間的比率。它可以在LoRa中設(shè)置在6到12之間。對于每個SF，每個符號有2個SF芯片。與增加傳輸功率相比，SF對能量消耗的影響更大，這增加了通信范圍。因此，修改SF在降低能量消耗的同時保持通信范圍更有效。較大的SF會增加通信靈敏度和數(shù)據(jù)比特率，并減少播出時間(TOA)。
帶寬：BW是可用于傳輸?shù)念l率范圍。較大的BW允許以更高的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行傳輸，但TOA更短，靈敏度更低。相反，較低的BW可實現(xiàn)更高的靈敏度，但數(shù)據(jù)比特率更低。
編碼率：FEC提供抗干擾保護(hù)，可通過將CR設(shè)置為4 / 5,4 / 6,4 / 7或4/8進(jìn)行配置。在LoRa中，更強大的抗干擾保護(hù)需要更高的CR，這會增加TOA。
傳輸功率：在LoRa中，可以適當(dāng)調(diào)整傳輸特定數(shù)據(jù)包所需的功率。
其中BW是以Hz為單位的調(diào)制帶寬，擴頻因子與數(shù)據(jù)速率成正比。
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