Prinsip Komunikasi Spektrum Spread Hopping Frekuensi LoRa (FHSS)

Teknologi komunikasi nirkabel: prinsip spektrum penyebaran LoRa frekuensi hopping komunikasi spektrum penyebaran (FHSS)

　　 Spread Spectrum Communication yaitu teknologi komunikasi spektrum tersebar (Spread Spectrum Communication), ciri dasarnya adalah bandwidth sinyal yang digunakan untuk mengirimkan informasi jauh lebih besar daripada bandwidth informasi itu sendiri.

　　 Meningkatkan bandwidth sinyal dapat mengurangi kebutuhan rasio signal-to-noise. Ketika bandwidth ditingkatkan ke tingkat tertentu, rasio signal-to-noise diperbolehkan untuk dikurangi lebih lanjut. Komunikasi spektrum tersebar adalah penggunaan teknologi transmisi broadband dengan imbalan manfaat rasio signal-to-noise, yang merupakan ide dasar dan landasan teori komunikasi spektrum tersebar.

Mengapa teknologi komunikasi nirkabel menggunakan teknologi spread spektrum:

　　 1. Perluas bandwidth dan kurangi interferensi

Jika faktor penyebarannya 1, data 1 diwakili oleh"1", dan ketika faktor penyebarannya adalah 4,"1011"dapat digunakan untuk mewakili 1, sehingga tingkat kesalahan bit, yaitu rasio signal-to-noise, dapat dikurangi selama transmisi, namun demikian, data aktual yang dapat ditransmisikan berkurang. Oleh karena itu, semakin besar faktor penyebarannya, semakin kecil jumlah data yang dikirimkan.

　　 2. Sesuai dengan persyaratan tarif yang berbeda, jumlah saluran kode yang berbeda dialokasikan untuk meningkatkan tingkat pemanfaatan

Faktor penyebaran mempunyai tujuan lain yaitu kode ortogonal (OVSF: Orthogonal Variable Spreading Factor, faktor penyebaran variabel ortogonal). Kode penyebaran ortogonal dapat diperoleh melalui OVSF.Bila faktor penyebarannya 4 maka terdapat 4 Dua kode penyebaran ortogonal, kode penyebaran ortogonal dapat membuat sinyal nirkabel yang dikirimkan dalam waktu yang bersamaan tidak saling mengganggu, yaitu bila faktor penyebarannya 4 maka informasi 4 individu dapat dikirimkan pada waktu yang bersamaan. Persyaratan kecepatan data layanan suara dan data berbeda, sehingga faktor penyebarannya juga berbeda.

FHSS, teknologi Spektrum Penyebaran Frekuensi-Hopping (Frequency-Hopping Spread Spectrum) disinkronkan dan pada saat yang sama, menerima kedua ujungnya untuk mengirimkan sinyal dengan jenis pembawa pita sempit tertentu. Untuk penerima non-spesifik, FHSS menghasilkan sinyal hopping yang hanya berupa derau impuls saja.

　　 Ketika waktu paket data tunggal mungkin melebihi waktu tunggu saluran maksimum yang diizinkan oleh undang-undang dan peraturan terkait, teknologi FHSS akan digunakan. Mengaktifkan mode lompat frekuensi di LoRa adalah dengan mengoperasikan register RegHopPeriod dan FreqHoppingPeriod ke nilai bukan nol.

　　 Prinsip LoRa untuk komunikasi spektrum penyebaran frekuensi (FHSS):

Prinsip kerja skema spektrum penyebaran frekuensi hopping FHSS adalah: sebagian isi setiap paket data LoRa ditransmisikan melalui saluran frekuensi hopping yang diatur oleh manajemen MCU, dan frekuensi yang akan disalurkan"melompat"(sesuai dengan tabel pencarian frekuensi) dikirim dalam siklus lompatan frekuensi yang telah ditentukan. Setelah selesai, pemancar dan penerima akan beralih ke saluran berikutnya dalam daftar lompatan frekuensi yang telah ditentukan untuk melanjutkan pengiriman dan penerimaan bagian berikutnya dari paket data.

　　 Waktu tinggal di saluran mana pun ditentukan oleh FreqHoppingPeriod, dan nilainya merupakan kelipatan bilangan bulat dari panjang simbol.

　　 Proses pengiriman dan penerimaan melalui frekuensi hopping dimulai dari saluran 0.. Jadi bagian mukadimah dan headernya akan dikirimkan pada saluran 0 terlebih dahulu. Setiap kali Anda mulai mengirim paket data, pembacaan penghitung saluran FhssPresentChannel (terletak di RegHopChannel) akan meningkat, dan sinyal interupsi FhssChangeChannel akan dihasilkan untuk mencapai lompatan frekuensi.

　　 Frekuensi baru harus ditetapkan dalam periode lompatan frekuensi untuk memastikan bahwa frekuensi baru akan tercakup ketika frekuensi tersebut dilompati di waktu berikutnya.

Penerimaan FHSS biasanya dimulai dari saluran 0. Setelah memeriksa pembukaan, penerima akan memulai proses hopping frekuensi di atas. Pada saat ini, jika CRC Header salah, penerima akan secara otomatis meminta saluran 0 (mekanisme transmisi ulang paket data), dan Mulai Ulang Pembukaan Pemeriksaan.