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AESTECHNO
Semtech AN1200.13

Calculateur de temps d'antenne LoRaWAN

Le temps d'antenne (time on air) d'un paquet LoRa vaut ToA = Tpréambule + Tcharge, où Tsym = 2^SF / BW. Réglez SF, BW, CR, préambule, charge utile, en-tête, CRC et LDRO : ce calculateur renvoie le ToA en millisecondes et le débit utile effectif.

Paramètres

Plus le SF est eleve, plus la portee augmente et plus le temps d'antenne augmente (environ x2 par pas).

125 kHz est la valeur LoRaWAN courante en uplink. 250 et 500 kHz reduisent le temps d'antenne. Toutes les combinaisons SF/BW ne sont pas legales dans chaque region.

4/5 est la valeur LoRaWAN. Un codage plus fort (4/8) ajoute de la robustesse et du temps d'antenne.

Octets au niveau PHY. En LoRaWAN, ajoutez environ 13 octets d'entete de trame a votre charge applicative.

8 symboles est la valeur LoRaWAN standard.

Entete

Explicite (par defaut LoRaWAN) ajoute un entete PHY. Implicite l'omet quand l'emetteur et le recepteur connaissent le format.

CRC

Active sur les uplinks LoRaWAN, desactive sur les downlinks.

Optimisation bas debit (LDRO)

Auto suit la regle LoRaWAN : active quand Tsym depasse 16 ms (SF11 et SF12 en 125 kHz), sinon desactive.

Preambule n + 4.25 symboles Entete Charge utile CRC Tsym = 2^SF / BW Temps d antenne (ms)

Trame LoRa dans l ordre d emission (largeurs indicatives).

Résultat

41.216 ms

Détail

2329 bit/s · Tsym 1.024 ms · 28 sym · DE 0 · <= 873/h @1% (PHY)

Temps d'antenne LoRa (Semtech). Respectez le rapport cyclique régional (EU868 environ 1 pour cent) et la durée max ; le temps d'antenne croît vite avec le facteur d'étalement.

Questions fréquentes

FAQ

Quelle formule de temps d'antenne ce calculateur applique-t-il ?
Celle du guide Semtech LoRa Modem Designer (AN1200.13). Tsym = 2^SF / BW (BW en Hz), payloadSymbNb = 8 + max(ceil((8*PL - 4*SF + 28 + 16*CRC - 20*H) / (4*(SF - 2*DE))) * (CR+4), 0), Tpréambule = (Npréambule + 4,25) * Tsym, puis ToA = Tpréambule + payloadSymbNb * Tsym. Le terme CRC (0/1) généralise la formule ; la référence brocaar suppose le CRC toujours activé.
Quand l'optimisation bas débit (LDRO) doit-elle être activée ?
La règle LoRaWAN active le LDRO (DE = 1) lorsque le temps symbole dépasse 16 ms, c'est-à-dire en pratique pour SF11 et SF12 en 125 kHz. Le mode Auto applique exactement cette règle ; vous pouvez forcer Activé ou Désactivé pour reproduire une stack qui diffère.
Le ToA inclut-il l'overhead LoRaWAN ou seulement la couche PHY ?
Seulement le temps d'antenne PHY brut, calculé sur la taille PL que vous saisissez. En LoRaWAN, la trame ajoute MHDR + FHDR + FPort + MIC, soit environ 13 octets, à votre charge applicative. Ajoutez-les à PL pour obtenir le ToA réel d'un uplink.
Combien de messages puis-je émettre par heure avec un cycle de service de 1 pourcent ?
Un budget de duty cycle de 1 pourcent autorise environ 36 s d'émission par heure (1 pourcent de 3600 s), selon ETSI EN 300 220 sur les bandes ISM 868 MHz EU. Divisez 36 000 ms par le ToA d'un paquet pour obtenir le nombre de sends ; le calculateur l'affiche directement.
Pourquoi passer de SF7 à SF12 multiplie-t-il le temps d'antenne ?
Le temps symbole Tsym = 2^SF / BW double à chaque incrémentation de SF. Comme le préambule et la charge sont comptés en symboles, le ToA suit : monter d'un facteur d'étalement double approximativement l'airtime, gagne en portée et en sensibilité, mais réduit d'autant le nombre d'émissions sous duty cycle.
Pour aller plus loin
LORAWAN // TIME ON AIR

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AESTECHNO est un bureau d'études électronique basé près de Montpellier, avec plus de 10 ans d'expérience en conception IoT et LPWAN et un 100 % de réussite CE/FCC au premier passage.