LoRa的顯示、隱式數(shù)據(jù)包以及數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間計(jì)算的詳解

LoRa有兩種數(shù)據(jù)包格式：顯示和隱式

其中顯示數(shù)據(jù)包的報(bào)頭較短，主要包含字節(jié)數(shù)、編碼率及是否使用CRC等信息。

LoRa數(shù)據(jù)包包含：

• Preamble（前導(dǎo)碼）

• Header（可選類(lèi)型的報(bào)頭）

• Payload（數(shù)據(jù)有效負(fù)載）

如下圖：

1、Preamble

前導(dǎo)碼用于保持接收機(jī)與輸入的數(shù)據(jù)流同步。。作用是提醒接收芯片，即將發(fā)送的是有效信號(hào)，注意接收，以免丟失有用信號(hào)，當(dāng)前導(dǎo)碼發(fā)送完畢后，會(huì)立即發(fā)送有效數(shù)據(jù)。。

默認(rèn)Preamble數(shù)據(jù)size為12個(gè)符號(hào)長(zhǎng)度，長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用擴(kuò)展（內(nèi)部變量）。。例如：在接收密集型應(yīng)用中，為了縮短接收機(jī)占空比，可以縮短前導(dǎo)碼長(zhǎng)度。。實(shí)際發(fā)送前導(dǎo)碼長(zhǎng)度范圍為6+4 ~ 65535 +4個(gè)符號(hào)。。。

LoRa的接收機(jī)會(huì)定期檢測(cè)前導(dǎo)碼。。因此接收和發(fā)射端前導(dǎo)碼長(zhǎng)度需一致，如果未知，應(yīng)將接收機(jī)的前導(dǎo)碼長(zhǎng)度設(shè)置為最大值。

2、Header

可以通過(guò)操作模式，選擇顯示/隱式兩種Header類(lèi)型：在RegModemConfig1寄存器上，通過(guò)設(shè)定ImplicitHeaderModeOn選擇。

2.1 顯式報(bào)頭模式

LoRa默認(rèn)都為顯式Header模式，在這種模式下，Header會(huì)包含Payload的相關(guān)信息，包括：

• Payload長(zhǎng)度（byte）

• 前向糾錯(cuò)編碼率

• 是否使用CRC（16位）

Header按照最大糾錯(cuò)碼（4/8）發(fā)送，另外Header還包含自己的CRC，接收機(jī)可以先Check該項(xiàng)以丟棄無(wú)效Header數(shù)據(jù)包。。

2.2 隱式報(bào)頭模式

在特定情況下，如果Payload長(zhǎng)度、編碼率以及CRC為固定值或已知，則可以通過(guò)隱式Header模式來(lái)縮短發(fā)送時(shí)間。。該情況下 ，需要手動(dòng)設(shè)置無(wú)線鏈路兩端的Payload長(zhǎng)度、錯(cuò)誤編碼率以及CRC。。。

注意：如果擴(kuò)頻因子SF設(shè)為6，則只能使用隱式報(bào)頭模式

3、Payload

數(shù)據(jù)包有效負(fù)載Payload是一個(gè)長(zhǎng)度不固定的字段，實(shí)際長(zhǎng)度和編碼率CR則可以由顯式Header模式下的報(bào)頭制定或者由隱式模式下在寄存器的設(shè)置來(lái)決定。。另外，還可以選擇在Payload中包含CRC。。。Payload是在FIFO中讀寫(xiě)。。。

4、數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間的計(jì)算

由上一節(jié)http://murata.eetrend.com/article/2017-10/1000907.html可以得出Rs，則單個(gè)LoRa數(shù)據(jù)包的符號(hào)周期Ts：

Ts=1/Rs

其中，LoRa數(shù)據(jù)包總傳輸時(shí)間，等于前導(dǎo)碼傳輸時(shí)間Tpre+數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)間Tpay。前導(dǎo)碼傳輸時(shí)間即為：

Tpre = (Npre+4.25)Tpay

其中，Npre表示已設(shè)定的前導(dǎo)碼長(zhǎng)度，（可以讀取RegPreambleMsb和RegPreambleLsb寄存器得到），Payload有效負(fù)載的時(shí)間Tpay取決于所使用的報(bào)頭模式。。。

計(jì)算Payload符號(hào)數(shù)的公式如下：

因此，總傳輸時(shí)間實(shí)際為：

Tpacket = Tpre + payloadSymNb*Tpay