LoRa无线通信技术介绍（三）数据包结构

LoRa数据帧包结构

LoRa®调制解调器采用两种类型的数据包格式:显式和隐式。显式数据包包括一个短报头，其中包含字节数、编码速率以及数据包中是否使用了CRC的信息。报文格式如下图所示。

LoRa®包以一个前导码序列开始，该序列用于使接收机与输入信号同步。缺省情况下，报文配置为12符号长的序列。这是一个可配置的变量，所以序言的长度可以延长;例如，为了减少接收密集型应用中的接收机占空比。一旦考虑到前导数据的固定开销，传输的前导长度可以从10到65535个符号不等。这允许传输几乎任意长的前导序列。

接收端进行一个周期性重启的前导检测过程。因此，前导长度应该配置为与发射机前导长度相同。如果前文长度未知，或可以变化，则应在接收方编程最大前文长度。

前导码后面跟着一个头，其中包含关于以下有效负载的信息。数据包有效负载是一个可变长度的字段，其中包含以显式模式下报头中指定的错误率编码的实际数据，或者以隐式模式下用户选择的错误率编码的实际数据。可选的CRC可以被追加。

根据所选择的操作模式，有两种类型的头是可用的。

显式报头模式

这是默认的操作模式。这里头文件提供了有效载荷的信息，即

有效负载长度(以字节为单位)

前向纠错编码率

有效载荷可选的16位CRC

报头以最大错误纠正码(4/8)传输。它还有自己的CRC，以允许接收方丢弃无效的标头。

隐式报头模式

在某些情况下，如果有效负载、编码率和CRC存在是固定的或预先知道的，那么通过调用隐式报头模式来减少传输时间可能是有利的。在这种模式下，头从包中移除。在这种情况下，有效载荷长度、误码率和有效载荷CRC的存在必须在无线电链路的两侧手动配置相同

LoRa无线空中时间计算

•SF:扩散因子(5至12)

•BW:带宽(千赫)

•ToA:以毫秒为单位的播放时间

•Nsymbol:符号个数

符号数的计算根据调制的参数而公式不同。

对于SF5 、 SF6:

对于其它SF

对于所有使用低速率优化的计算公式

以上公式均是官方的理论计算公式，计算较复杂，可以使用semtech提供的计算软件方便的计算LORA的相关参数。

可根据实际使用的参数自由选择，软件右边显示了，根据不同无线参数和数据包大小最终得到的无线空中时间（Time on Air）、符号时间（Symbol time 一个扩频信号的时间）