【译】LoRa 数据速率和扩频因子

原文链接：https://docs.exploratory.engineering/lora/dr_sf/

或早或晚你会遇到术语：数据速率（DR），扩频因子（SF）和带宽（BW）。这三个术语是相关的，但是它们之间的联系并不是很明显。

LoRa使用了所谓的“线性调频”协议，该协议是在第二次世界大战期间为声纳和雷达应用开发的，因此绝不是一项新技术。

线性调频协议使用固定幅度的频率调制。它可以通过产生扫过整个信道的信号来利用分配的整个频谱来传输信号,这种信号称为啁啾。啁啾有两种：“上啁啾”频率向上移动和（毫不意外）“下啁啾”频率向下移动，即当有啁啾时，它将沿分配的频率在一个方向上移动 。

带宽

LoRa使用三种带宽：125kHz，250kHz 和 500kHz，线性调频脉冲会占用整个带宽。如果您在类似 Gqrx 的 SDR 应用程序中查看 LoRa 数据包，则会看到清晰定义的啁啾正方形。

扩频因子

简而言之，扩频因子是rp的持续时间。 LoRa 的扩频因子为 7 到 12。SF7是空中时间最短的，SF12是空中时间最长的。扩展因子的每增加一，传输相同数量数据的时间就要增加一倍。在相同的带宽下，更长的空中时间显然会导致单位时间内传输的数据更少。

数据速率

LoRaWAN 使用不同的频率，扩频因子和带宽配置，具体取决于您在世界上的位置。对于 EU868，EU433，CN780 和 AS923 频段，数据速率如下：

Data Rate	Configuration	bits/s	Max payload
DR0	SF12/125kHz	250	59
DR1	SF11/125kHz	440	59
DR2	SF10/125kHz	980	59
DR3	SF9/125kHz	1 760	123
DR4	SF8/125kHz	3 125	230
DR5	SF7/125kHz	5 470	230
DR6	SF7/250kHz	11 000	230
DR7	FSK: 50kpbs	50 000	230

请注意，取决于配置，AS923 频带可能不使用 DR0 和 DR1。

在 US902-928 和 AU915-928 频段中，数据速率如下：

Data Rate	Configuration	bits/s	Max payload
DR0	SF10/125kHz	980	19
DR1	SF9/125kHz	1 760	61
DR2	SF8/125kHz	3 125	133
DR3	SF7/125kHz	5 470	250
DR4	SF8/500kHz	12 500	250
DR8	SF12/500kHz	980	41
DR9	SF11/500kHz	1 760	117
DR10	SF10/500kHz	3 900	230
DR11	SF9/500kHz	7 000	230
DR12	SF8/500kHz	12 500	230
DR13	SF7/500kHz	21 900	230

对于 CN470-510 和 KR920-923 频段，只有五个定义的数据速率：

Data Rate	Configuration	bits/s	Max payload
DR0	SF12/125kHz	250	59
DR1	SF11/125kHz	440	59
DR2	SF10/125kHz	980	59
DR3	SF9/125kHz	1 760	123
DR4	SF8/125kHz	3 125	230
DR5	SF7/125kHz	5 470	230

如表所见，DR4 在两个不同的地区可能是两个不同的东西。幸运的是，您不必担心这一点，因为设备上的库和后端服务通常会设法选择要使用的最佳数据速率。

信息最大有效负载大小很重要！

即使通常情况下可以忽略所选的数据速率，最大有效负载大小也意味着应将有效负载进行限制。如果荷载超过最大长度，则应将其分成多段。