中国安防论坛

 找回密码
 注册
查看: 3474|回复: 0

SX130芯片的LoRa网关吞吐量是SX127芯片的多少倍?

[复制链接]

安防传说人物

Rank: 8Rank: 8

积分
3276
发表于 2023-6-16 16:45:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.吞吐量,LoRa网关的重要性能
! ]- d! z( J( X, t) {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。
# i9 s, f) a& f: S+ l
9 u  U: Y4 X. V9 s( k1 t! ^0 d  x" I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。
4 t0 g: h& J$ _# F2 d6 ~( h
% r$ @6 f0 [! y, a5 ?2.误解1:SX1301=48个SX1276/8
" e; W" g2 v5 R8 S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。# I' ?- [. k% s4 V

7 L  \3 p2 \! j; z1 [$ S; i  V& l% u13 ?( f! G+ k, z2 G: ~% e

) Y' J. \6 e* s- P( j如果您只需要知道结果,看完上面的数字----8,就OK了,请移步。
; _( a6 a4 c3 b0 g/ g( b, {
: z4 I6 L( Y& ~# o6 @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:
" j) f/ {, b; G! B. x: Y. f0 g& w4 }( f. k/ q1 R! S
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。
/ z/ |' X* d7 e$ o, p; O, B9 {3 h
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。
+ t, Y  h* ^8 y1 I8 K! i7 P3 [6 t0 A2 C" G1 [5 N' N  a" A
2
( l' m0 @) n7 ^+ X# Y
" O, U4 d4 O: B: y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。& |* y- E- @" ~; O0 L3 j

! ~  \) P: M- x/ J8 ?; o3, B, F- ^% |% g. n/ W7 k8 i

: Q$ j6 s  e, l; d: s8 ~7 U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。
! {. ^8 J: t- Q, `) F, m4 F) l5 F; O  c8 p8 Z+ Q* j
4$ s0 _( g+ s( [
1 i6 d$ S" W* J
3.误解2:SX1301=8个SX1276/82 B( |; H  Z7 L
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。* n2 t/ e  x/ W* P: Q

5 H1 M5 l7 @% }2 y* QADR(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。
+ ~# M( ^7 X4 o$ @2 S, ]$ t
$ Q. j' `' d0 t7 ]5
0 Y' P* ~; X2 t9 G% o1 S9 l' [2 H( g8 Q' n/ ?2 I# P4 j
4.更真实的评估
# l$ y+ j9 D+ r! n: \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。
) P8 T0 q6 n0 x( l/ w! z
; G+ \: `8 ^2 T7 H/ S" ^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。
" u! j( X3 X" a) A$ X: _6 s: h( Q
6: I/ l8 I2 o6 p! X5 n8 ~% B1 ^# V

+ f/ M8 Y4 p  D2 f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。
5 |  u1 \6 y1 |4 d! T8 K0 ^
' N! Q8 g0 S$ e( Q! F$ d0 P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%
; U& w- K; I0 Q& B( \& W& a8 Y; ~
8 Q  I; v1 _. \# ], b% `7, ~" s! M! k7 |

) ]' V9 r- I% c- n/ v+ T小结:运用ADR的SX1301吞吐量相当于(8 x 232.6%) = 18.6 个SX1276/8
, K4 j. _4 D$ d5 H/ R& a4 U' v+ P, i  J
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

安豆网|Archiver|手机版|中国安防论坛 ( 粤ICP备09063021号 )

GMT+8, 2025-6-15 07:44 , Processed in 0.081775 second(s), 18 queries .

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表