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标题: SX130芯片的LoRa网关吞吐量是SX127芯片的多少倍？ [打印本页]
作者: 成都亿佰特 时间: 2023-6-16 16:45
标题: SX130芯片的LoRa网关吞吐量是SX127芯片的多少倍？
1.吞吐量，LoRa网关的重要性能
' A2 w7 y& [4 {* W从广义上讲，网关是连接2个不同网络的设备。如果一个设备，它能将LoRa无线网络和Internet连接起来，它就是一个LoRa网关。
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目前，大部分的LoRa网关采用SX1301基带芯片，也有部分使用SX1276/8单信道芯片。那么，SX1301芯片的数据吞吐量是SX1276/8芯片的多少倍呢？我们一起来探讨。7 C& Q( O& P& S
' R8 w9 h/ ^$ M/ s2.误解1：SX1301=48个SX1276/8
8 p9 S3 ^6 x' K2 ~有些行业朋友认为，SX1301有8通道，每个通道可以接收6个正交（速率不同，互不干扰）LoRa信号，那么，SX1301 = 8 x 6 = 48个SX1276/8。然而，这是不正确的！下文摘自《SX1301 Datasheet》Page-18IF0 to IF7 channels它明确地说明：SX1301能同时解调的LoRa数据包不超过8个。
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如果您只需要知道结果，看完上面的数字----8，就OK了，请移步。
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如果您和我们一样，喜欢探寻更深层次的原因，请接着看下面的解释。看到下面SX1301的框架图，很快会得到2个启发： O% }$ m" B* o! U
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1）它只有8路LoRa解调器，这才是真正的瓶颈！那怕一个通道（IF0～IF7）接收了6个正交数据包，解调器也只负责处理其中一个。
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6 u: Q' z* D/ x7 M2 z7 |2）当一个通道接收LoRa信号后，会启动3个工作进程：数据包仲裁MCU，分配解调器给“合适”的LoRa通道；前导码搜索引擎，查找一个LoRa数据包的起始信号；LoRa解调器，解析该LoRa数据包。- {$ q S. E* f# {) q
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刚才谈到：数据包仲裁MCU，分配解调器给“合适”的LoRa通道。那么，什么才是合适呢？这个优先级包括：接收数据包的速率，信道（IF0～IF7），射频通道（即，2个SX1255/7，分别对应Radio A和B），接收数据包的信号强度。
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8 L8 W8 ?/ {7 L数据包仲裁MCU的优先级，是由Semtech的固件决定的，用户无法更改。这也是芯片厂商的天生优势----制定游戏规则，限定玩家的范围。2 X+ _2 Z. F$ C9 i
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3.误解2：SX1301=8个SX1276/8" U l0 g$ L6 T6 f1 |
那么，SX1301芯片是否等于8个SX1276/8呢？也不正确！因为，这忽略了SX1301芯片的ADR技术。2 u8 h& g( H% t( @2 ^ t$ r
4 j0 o1 {) p( sADR（Adaptive Data Rate，速率自适应），如下图所示，依赖Node和SX1301-Gateway的距离：越近，Node将采用高速率；越远，Node将采用低速率。这可以有效地提高网络吞吐量。& ?+ F! H# h6 M/ G2 O( ?
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4.更真实的评估% A) N C$ n0 i' A% y
SX1301芯片的ADR技术能提高吞吐量，要准确计算性能的提升却比较难，因为，它依赖实际网络中节点的物理位置分布。! z$ S* ?$ v3 ]& \
) {+ w- f& g3 B因为LoRa的长距离优势，往往基于低速率，即下表的SF12=293bps；可以看出，SF10（中速率）约为低速率的3倍，SF7（高速率）约为低速率的18倍。' q, Q0 n4 ^) e1 v
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/ K8 a' I8 E E. c! i4 t为此，我们提出数学统计模型。设网络节点的位置呈正态分布（这是最符合工程实施的概率分布）。如下图所示：68.2%属于常态，即ADR用不上；27.2%，ADR能提高约3倍吞吐量；4.6%，ADR能提高18倍吞吐量。9 n T! h8 i7 [
) N2 @- k! G& c这样一来，ADR提高吞吐量为：68.2%x 1 + 27.2% x 3 + 4.6% x 18 = 232.6%
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小结：运用ADR的SX1301吞吐量相当于(8 x 232.6%) = 18.6 个SX1276/8
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