La selección de los parámetros de transmisión tiene un impacto importante en el rendimiento de la red, principalmente en el rango de transmisión, capacidad de recuperarse a las interferencias, y en el consumo energético del dispositivo final.
Factor de ensanchamiento
Cada aumento en el factor de ensanchamiento (SF) reduce a la mitad la velocidad de transmisión y, por lo tanto, duplica la duración de la transmisión y, en última instancia, el consumo de energía.
Ancho de banda
Un ancho de banda (BW) más alto proporciona una velocidad de datos más alta (por tanto, un tiempo más corto en el aire), pero una sensibilidad más baja (debido a la integración de ruido adicional).
Un ancho de banda (BW) más bajo proporciona una sensibilidad más alta, pero una velocidad de datos más baja. Además, requiere de cristales más precisos (menos ppm).
Los datos se envían a una velocidad de chip igual al ancho de banda. Por ejemplo, un ancho de banda de 125 kHz corresponde a una velocidad de Chip de 125 kpcs.
Razón de código
Una razón de código (CR) más alto ofrece más protección, pero aumenta el tiempo en el aire.
Los dispositivos con diferentes CR (y el mismo SF y BW) pueden comunicarse entre sí si usan un encabezado explícito, ya que el CR del payload se almacena en el encabezado del paquete, que siempre está codificado en CR 4/8.
En la mayoría de las situaciones, es deseable equilibrar el rendimiento de la comunicación y el consumo de energía, ya que los nodos funcionan con baterías y es un objetivo para maximizar la vida útil.
Indudablemente, la potencia de transmisión tiene un impacto directo en el consumo de energía.
Otro factor que determina el consumo de energía es el ToA requerido para transmitir un paquete, el cual depende de la velocidad de datos y el tamaño del paquete.
La velocidad de datos está determinada por SF y BW.
Los dispositivos LoRa utilizan un SF más alto cuando la señal es débil o hay demasiada interferencia. Es decir, si un nodo está muy lejos de la puerta de enlace, la señal será más débil, por lo que necesita un SF más grande.
Referencias
- Martin Bor and Utz Roedig, “LoRa Transmission Parameter Selection,” 13th International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems, 2017.
