在無線電技術中，基本上可以使用三個特征來表征無線電網絡：
● 范圍 /距離
● 數據傳輸的速度
● 耗電量。
這三個指標的標準肯定是不相同的，因為在這種情況下物理法則設定了明確的限制。例如：LoRa可以長距離傳輸數據，并且所需的能量相對較小，但數據速率較低。
例如，WiFi和藍牙實現了很高的數據速率，但是能耗相對較高，并且范圍很小。所有智能手機用戶都非常了解這種能源需求。大型電信提供商的基站提供高數據速率和相對高的范圍，但是為此必須提供大量的能量。因此，電源始終是此類安裝的非常重要的規(guī)劃因素。
通常，最多可以優(yōu)化上述標準中的2個。因此，必須決定優(yōu)先考慮影響lora傳輸速率的因素是什么
鏈路預算表示無線傳輸信道的質量。
使用一個簡單的模型，可以通過添加發(fā)射功率(發(fā)射器功率Tx)，接收器靈敏度(接收器功率Rx)，天線增益和自由空間路徑損耗(FSPL)來計算鏈路預算。
在進一步的過程中，將計算LoRaWAN的鏈路預算。
該路徑損耗表示有多少能量在自由空間之間的距離丟失的Tx和的Rx。Tx和Rx之間的距離越遠，能量水平越低。路徑損耗通常表示如下：
FSPL =(44πd/λ)2 =(44πdf/ c)2(1)
這些因素說明：
FSPL =自由空間路徑損耗
d = Tx和Rx之間的距離，以米為單位
f =頻率，以赫茲為單位
對于自由空間路徑損耗，還有一個廣泛使用的對數計算公式：
FSPL(dB)= 20log10(d)+ 20log10(f)– 147.55(2)
距離(d)翻倍意味著路徑損耗為6dB(在自由空間中)。
在接收器端(Rx)，接收器的靈敏度是影響鏈路預算的值。所謂的Rx靈敏度描述了最小可能的接收功率和熱噪聲容限，其計算公式如下：
Rx靈敏度= -174 + 10log10(BW)+ NF + SNR(3)
這樣做的手段：
BW =以Hz為單位的帶寬，
NF =以dB為單位的噪聲因子，
SNR = 信噪比表明信號與噪聲相比要強多少
LoRaWAN的Rx靈敏度比Wifi高，因此也更好。
公式(4)顯示了路徑損耗的極端情況，其中不包括天線增益和其他類型的自由空間衰減：
鏈接預算=最高 Rx靈敏度(dB)–最大 發(fā)射功率(dB)(4)
LoRaWAN鏈路預算的計算示例：
Tx功率= 14 dBm
BW = 125KHz = 10log10(125000)= 51
NF = 6 dB(LoRaWAN網絡中的網關具有較低的NF值)
SNR = -20(對于SF = 12)
在公式(3)中輸入的這些數字給出的Rx靈敏度為-137 dBm
Rx靈敏度= – 174 + 51 + 6 – 20 = -137 dBm
然后，可以使用表達式(4)如下計算
鏈路預算：鏈路預算= -137dB – 14dB = -151dB
給定的值導致LoRaWAN Link預算為151 dB。
通過LoRaWAN專用的150 dB鏈路預算，在最佳條件下(純凈空間損失)，可以覆蓋800公里的距離。當前的LoRaWAN世界紀錄為702公里。
在實際條件下，無法達到這些理想值。那么影響lora傳輸距離的因素是什么，這取決于幾個影響因素。
通過使距離增加一倍，LoRaWAN的自由空間路徑損耗增加了6 dB，因此無線電信號的通過損耗受對數函數的影響(請參見公式(1))。
除了作為距離的函數的能量損失之外，諸如無線電波在物體上的反射和折射之類的因素還可能導致無線電波重疊，這也可能對射程產生負面影響。(注意：Thomas Telkamp在位置15:41開始的視頻“ LoRa崩潰過程”中對這些連接進行了很好的說明)。
由結構引起的通過損耗，即在穿透建筑物等不同障礙物時吸收無線電信號，會影響發(fā)射信號的接收，并可能大大縮短發(fā)射距離。例如，玻璃只能將信號降低2dB。這影響范圍遠小于30厘米厚的混凝土墻。下表列出了各種材料及其對無線電信號的典型影響。
| 材料 | 路徑損耗（dB） |
| 玻璃（6mm） | 0,8 |
| 格拉斯（13mm） | 2 |
| 木（76mm） | 2,8 |
| 磚（89mm） | 3,5 |
| 磚（178mm） | 5 |
| 磚（267mm） | 7 |
| 混凝土（102mm） | 12 |
| 石墻（203mm） | 12 |
| 磚混凝土（192mm） | 14 |
| 石墻（406mm） | 17 |
| 混凝土（203mm） | 23 |
| 鋼筋混凝土（89mm） | 27 |
| 石墻（610毫米） | 28 |
| 混凝土（305mm） | 35 |
為了有效地覆蓋遠距離并獲得良好的鏈路預算，在發(fā)送者和接收者之間盡可能頻繁地建立直接的視線也很重要。在無線電傳輸中，視線之間的特定空間區(qū)域稱為菲涅耳區(qū)域。如果在這些區(qū)域中存在物體，盡管它們通常在發(fā)射和接收天線之間存在視覺接觸，但它們可能會對波傳播產生負面影響。對于位于菲涅耳區(qū)域的每個對象，信號電平都會降低，范圍也會減小(請參見下圖)。
全向天線通常用于LoRaWAN網絡。這導致發(fā)射的能量在網絡節(jié)點和網關所在的水平面上傳播。在歐洲，對于868 MHz的頻率，ISM頻帶的功率限制定義為14 dBm。此外，最大天線增益被限制為2.15 dBi。
LoRaWAN網絡使用擴展因子(SF)專門設置相對于范圍的數據傳輸速率。在LoRaWAN網絡中，使用SF7至SF12。由于其線性調頻擴頻調制(CCS)以及用于線性調頻的各種相移頻率，因此對干擾，多徑傳播和衰落不敏感。線性調頻脈沖在Tx側的LoRaWAN網絡中對數據進行編碼，而反向線性調頻脈沖在Rx側用于信號解碼。上面的SF表示每秒使用多少個線性調頻脈沖，并定義比特率，每個符號的輻射功率和可達到的范圍。
例如，就比特率而言，SF9比SF7慢4倍。SF可以實現LoRaWAN的可擴展性。比特率越慢，每個數據集的能量越高，范圍也越大。LoRaWAN支持根據網絡配置自動調整SF因子，即所謂的自適應數據速率(ADR)。
影響lora傳輸速率與距離的因素是：
1、鏈路預算指定LoRaWAN網絡的最大范圍。
2、自由空間路徑損耗會影響范圍，距離加倍會使路徑損耗增加6 dB。
3、障礙物和地面上無線電波的反射和折射會影響信號電平和范圍。在LoRaWAN網絡中，無線電鏈路的一側通常位于地面附近。
4、第一菲涅耳區(qū)域內的障礙物會影響Rx側的信號電平并縮短范圍。
5、SF值，并因此取決于發(fā)射條件而確定的發(fā)射器范圍。LoRaWAN允許通過ADR進行自動網絡管理，從而調節(jié)發(fā)射器的范圍。
6、Rx靈敏度取決于信噪比(SNR)，噪聲因子(NF)和帶寬(BW)。
為了提高使用LoRaWAN技術的網絡范圍，應考慮以下方面：
lora網關位置：提供Tx和Rx天線之間的可見光。增加天線的高度，以實現它們之間的光學可見性。始終比室外使用室外天線好。
天線選擇：經典桿形天線將能量集中在水平面中。避開天線附近的障礙物。此外，它們應始終安裝在柱子上，而不要安裝在建筑物的側面。如果仔細選擇天線，并且將天線極化和最大定義的天線增益彼此最佳地調整，則范圍應有所改善。
使用高質量的連接器(N個連接器)和電纜(LMR 400或同等產品，每100 m損耗小于1.5 dB)。為了減少連接材料的損耗，還必須使站點和天線之間的連接長度盡可能短。
協同定位：在其他無線電系統附近安裝時，請盡量避免強烈的干擾，例如來自周圍的GSM或UMTS站的干擾。請參考制造商的使用說明書。
通常，應該簡短地提到LoRaWAN網關的安裝應確保足夠的浪涌和雷電保護。
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