مبدأ انتشار الطيف LoRa

تعمل LoRa بشكل رئيسي في نطاقات التردد العالمية المجانية (أي نطاقات التردد غير المرخصة)، بما في ذلك 433، 868، 915 ميجا هرتز، إلخ. تتكون شبكة LoRa بشكل أساسي من أربعة أجزاء: المحطة الطرفية (وحدة LoRa المدمجة)، والبوابة (أو المحطة الأساسية)، والخادم والسحابة. يمكن نقل بيانات تطبيق LoRa في كلا الاتجاهين.

مبدأ انتشار LoRa للطيف

　　 باستخدام عامل انتشار عالي، يمكن لتقنية LoRa نقل البيانات ذات السعة الصغيرة عبر نطاق واسع من طيف الترددات الراديوية. في الواقع، عند القياس باستخدام محلل الطيف، تبدو البيانات مثل الضوضاء، ولكن الفرق هو أن الضوضاء غير مرتبطة، والبيانات مرتبطة. وبناءً على ذلك، يمكن بالفعل استخراج البيانات من الضوضاء. كلما زاد عامل الانتشار، كلما أمكن استخلاص المزيد من البيانات من الضوضاء.عند طرف استقبال GFSK يعمل بشكل جيد، يجب إزالة تشكيل الحد الأدنى لنسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) البالغة 8dB بشكل موثوق. من خلال تكوين AngelBlocks، يمكن لـ LoRa إزالة تشكيل الإشارة بنسبة إشارة إلى ضوضاء تبلغ -20 ديسيبل. طريقة GFSK مشابهة لهذا. ونتيجة لذلك، تبلغ الفجوة 28 ديسيبل، وهو ما يعادل زيادة كبيرة في النطاق والمسافة. في البيئة الخارجية، يمكن لفجوة 6 ديسيبل أن تحقق ضعف مسافة النقل الأصلية.

ميزانية الارتباط الفائقة، دع الإشارة تطير لمسافات أبعد

　　 من أجل إجراء مقارنة فعالة لأداء نطاق الإرسال بين التقنيات المختلفة، نستخدم مؤشرًا كميًا يسمى"ميزانية الارتباط". تتضمن ميزانية الارتباط كل متغير يؤثر على قوة الإشارة عند الطرف المتلقي. وتتضمن في نظامها المبسط قوة الإرسال بالإضافة إلى حساسية الطرف المستقبل. تبلغ قوة إرسال AngelBlocks 100 ميجاوات (20 ديسيبل مللي متر)، وحساسية جهاز الاستقبال -129 ديسيبل مللي متر، وميزانية الارتباط الإجمالية 149 ديسيبل.بالمقارنة، تتطلب تقنية GFSK اللاسلكية ذات الحساسية -110 ديسيبل ميلي واط (وهي بالفعل بياناتها الممتازة) 5 وات من الطاقة (37 ديسيبل ميلي واط) لتحقيق نفس ميزانية الارتباط. ومن الناحية العملية، يمكن أن تصل حساسية معظم تقنيات GFSK اللاسلكية عند الطرف المتلقي إلى -103 ديسيبل ميلي واط. في ظل هذه الحالة، يجب أن يكون تردد الإرسال 46dBm أو حوالي 36W لتحقيق قيمة ميزانية الارتباط المشابهة لـ LoRa.