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

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（可選類型的報頭）

• Payload（數(shù)據(jù)有效負載）

如下圖：

1、Preamble

前導(dǎo)碼用于保持接收機與輸入的數(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，注意接收，以免丟失有用信號，當前導(dǎo)碼發(fā)送完畢后，會立即發(fā)送有效數(shù)據(jù)。。

默認Preamble數(shù)據(jù)size為12個符號長度，長度可以根據(jù)實際應(yīng)用擴展（內(nèi)部變量）。。例如：在接收密集型應(yīng)用中，為了縮短接收機占空比，可以縮短前導(dǎo)碼長度。。實際發(fā)送前導(dǎo)碼長度范圍為6+4 ~ 65535 +4個符號。。。

LoRa的接收機會定期檢測前導(dǎo)碼。。因此接收和發(fā)射端前導(dǎo)碼長度需一致，如果未知，應(yīng)將接收機的前導(dǎo)碼長度設(shè)置為最大值。

2、Header

可以通過操作模式，選擇顯示/隱式兩種Header類型：在RegModemConfig1寄存器上，通過設(shè)定ImplicitHeaderModeOn選擇。

2.1 顯式報頭模式

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

• Payload長度（byte）

• 前向糾錯編碼率

• 是否使用CRC（16位）

Header按照最大糾錯碼（4/8）發(fā)送，另外Header還包含自己的CRC，接收機可以先Check該項以丟棄無效Header數(shù)據(jù)包。。

2.2 隱式報頭模式

在特定情況下，如果Payload長度、編碼率以及CRC為固定值或已知，則可以通過隱式Header模式來縮短發(fā)送時間。。該情況下 ，需要手動設(shè)置無線鏈路兩端的Payload長度、錯誤編碼率以及CRC。。。

注意：如果擴頻因子SF設(shè)為6，則只能使用隱式報頭模式

3、Payload

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

4、數(shù)據(jù)傳輸時間的計算

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

Ts=1/Rs

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

Tpre = (Npre+4.25)Tpay

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

計算Payload符號數(shù)的公式如下：

因此，總傳輸時間實際為：

Tpacket = Tpre + payloadSymNb*Tpay