物联网LoRa系列-28：LoRaWAN PingPong终端与Class A/B/C类型终端不能互通的原因与解决办法

在LoRa终端与LoRa网关和服务器联调之前，有时候需要通过相对简单的PingPong终端序给Class A/B/C类型的终端发送数据，以验证Class A/B/C终端可以正常收发数据包。然而原生提供的 PingPong与Class A/B/C类型终端之间是无法发送数据帧的。

经过一番深入调研，发现主要有如下的几个原因，导致这两种应用程序之间无法发送物理层的帧，解决了这些问题，会对LoRa的射频芯片的物理层和相应的软件驱动程序有一个更加深入的理解。

先总结如下：

一. RF层

原因1：频点

问题原因：

PingPoing测试应用程序采用的TDD的模式，上下行采用了相同的频点，如470300000。

Class A/B/C的470频带，采用是的FDD模式，上行的发送频率是470300000，而下行的接收频点为：

CN470_FIRST_RX1_CHANNEL 500300000
CN470_RX_WND_2_FREQ 505300000

解决办法：

修改PingPoing的接收和发送频点到500300000

#define RF_FREQUENCY 500300000 //470300000 // Hz

原因2：频点变化

PingPoing采用单一频点，且采用了相同的频点：470300000

CN470 Band，26M主频时，上行发送有连续的96个频点，下行接收有连续的48个频点。

因此，因此PingPoing的发送的数据，Class A/B/C类型终端肯定收不到。

解决办法：

固定化Class A/B/C类型终端的接收频点：
bool RegionCN470RxConfig( RxConfigParams_t* rxConfig, int8_t* datarate )

｛

//frequency = CN470_FIRST_RX1_CHANNEL + ( rxConfig->Channel % 48 ) * CN470_STEPWIDTH_RX1_CHANNEL;

frequency = CN470_FIRST_RX1_CHANNEL + CN470_STEPWIDTH_RX1_CHANNEL;

｝

二. 调制解调层

无

三. LoRa物理层

原因1： LoRa同步字

PingPong终端程序使用了默认的LoRa同步字：，属于private network的配置。

#define LORA_MAC_PRIVATE_SYNCWORD 0x1424

LoRaWAN的终端，采用的是公网的配置：

#define LORA_MAC_PUBLIC_SYNCWORD 0x3444

解决方法：

在main（）函数中增加对public network下同步字的设定，代替默认的配置。

Radio.SetPublicNetwork(1);

原因2： IQ翻转

PingPong终端程序的IQ翻转未使能。

ClassA-C终端的的IQ翻转使能。

解决办法：

PingPong终端程序的IQ翻转使能。

#define LORA_IQ_INVERSION_FLAG 1 // from 0 t0 1

Radio.SetTxConfig(
                                    MODEM_LORA,
                                    TX_OUTPUT_POWER,
                                    LORA_FDEV_NA,
                                    LORA_BANDWIDTH,
                                    LORA_SPREADING_FACTOR,
                                    LORA_CODINGRATE,
                                    LORA_PHY_PREAMBLE_LENGTH,
                                    LORA_PHY_PAYLOAD_LENGTH_FLAG,
                                    LORA_PHY_PAYLOAD_CRC_FLAG,
                                    LORA_FREQ_HOP_FLAG,
                                    LORA_FREQ_HOP_PERIOD,
                                    LORA_IQ_INVERSION_FLAG,
                                    TX_TIMEOUT_VALUE);

四. 数据包的收发控制

原因1：发送与接收窗口不对齐

PingPong终端程序定时发送，如5s。

ClassA-C有一定的接收窗口，即使classC, 其实也并不是一直设置在Rx模式。

解决办法：

case DEVICE_STATE_CYCLE:
{
printf("state: DEVICE_STATE_CYCLE=%d\r\n", DeviceState);

printf("Turn Rx on\r\n");
Radio.Rx(0); //确保class 终端，出发发送外，其他时间一直处于接收状态。

DeviceState = DEVICE_STATE_SLEEP;

// Schedule next packet transmission
                TimerSetValue( &TxNextPacketTimer, TxDutyCycleTime );
                TimerStart( &TxNextPacketTimer );
                break;
            }

后记：

（1）解决了上述问题，LoRaWAN PingPong终端就可以向Class A/B/C类型终端发送数据。

（2）数据的发送只停留在物理层的值，并没有在MAC层进行加密和解密。因此只限于物理层之间的通信