LORA模块的通讯速率(915Mhz)以及通道数量规划
在 LoRa 通信中,数据传输速率(单位:bps)的计算公式为:
R=(BW×SF×CR)/(2^SF)
其中:
- BW 为带宽(Hz)
- SF 为扩频因子(6~12)
- CR 为编码率(LoRa 默认使用 4/5,即 CR=1.0)
以下是 915MHz 频段下,不同带宽(125kHz、250kHz、500kHz)与不同扩频因子(SF6~SF12)组合的数据传输速率计算结果:
1. 带宽 = 125kHz(125000Hz)
扩频因子(SF) | 计算公式 | 传输速率(bps) |
---|---|---|
SF6 | (125000 × 6 × 1.0) / 64 | 11718.75 |
SF7 | (125000 × 7 × 1.0) / 128 | 6835.94 |
SF8 | (125000 × 8 × 1.0) / 256 | 3906.25 |
SF9 | (125000 × 9 × 1.0) / 512 | 2197.27 |
SF10 | (125000 × 10 × 1.0) / 1024 | 1220.70 |
SF11 | (125000 × 11 × 1.0) / 2048 | 673.83 |
SF12 | (125000 × 12 × 1.0) / 4096 | 366.21 |
2. 带宽 = 250kHz(250000Hz)
扩频因子(SF) | 计算公式 | 传输速率(bps) |
---|---|---|
SF6 | (250000 × 6 × 1.0) / 64 | 23437.50 |
SF7 | (250000 × 7 × 1.0) / 128 | 13671.88 |
SF8 | (250000 × 8 × 1.0) / 256 | 7812.50 |
SF9 | (250000 × 9 × 1.0) / 512 | 4394.53 |
SF10 | (250000 × 10 × 1.0) / 1024 | 2441.41 |
SF11 | (250000 × 11 × 1.0) / 2048 | 1347.66 |
SF12 | (250000 × 12 × 1.0) / 4096 | 732.42 |
3. 带宽 = 500kHz(500000Hz)
扩频因子(SF) | 计算公式 | 传输速率(bps) |
---|---|---|
SF6 | (500000 × 6 × 1.0) / 64 | 46875.00 |
SF7 | (500000 × 7 × 1.0) / 128 | 27343.75 |
SF8 | (500000 × 8 × 1.0) / 256 | 15625.00 |
SF9 | (500000 × 9 × 1.0) / 512 | 8789.06 |
SF10 | (500000 × 10 × 1.0) / 1024 | 4882.81 |
SF11 | (500000 × 11 × 1.0) / 2048 | 2695.31 |
SF12 | (500000 × 12 × 1.0) / 4096 | 1464.84 |
规律总结:
- 带宽与速率正相关:相同 SF 下,带宽翻倍(如 125kHz→250kHz),速率近似翻倍。
- SF 与速率负相关:相同带宽下,SF 每增加 1,速率约降低一半(因分母2SF指数增长)。
- 实际应用选择:
- 远距离传输(如 10 公里以上):选小带宽 + 大 SF(如 125kHz+SF12,速率 366bps);
- 近距离高速传输(如 1 公里内):选大带宽 + 小 SF(如 500kHz+SF6,速率 46875bps)。
这些速率是理论值,实际传输中会因前导码、校验位等开销略有降低。
关于通道数量:
以 915MHz 频段为例,常见配置的组合数计算:
- 带宽选项:125kHz、250kHz、500kHz(3 种);
- SF 选项:6-12(7 种);
- 子频道数量:
- 125kHz 带宽:208 个子频道;
- 250kHz 带宽:104 个子频道;
- 500kHz 带宽:52 个子频道。
总组合数为:208×7+104×7+52×7=(208+104+52)×7=364×7=2548种。
这意味着仅在 915MHz 频段内,理论上就有2500 + 个正交通道(每个通道由 “子频道 + SF + 带宽” 唯一确定),足够支持大量设备同时通信。