唯传技术干货：影响网关容量的关键因素及扩容技术研究（五）

1.6

唯传科技的实验实例

实际计算测试数据

唯传科技针对ADR算法做了有益的测试和仿真试验，具体描述如下。

1、计算信号余量和步进数：

通过以上量表分析出

历史最大SNR= -3.0

SF12/BW125k 调制门限值 = -20.0

设置ADR Margin= 10

步进= Margin/3 =2

2、计算理想的速率

通过下表可以查出datarate为最小值 SF10BW125k

3、计算发送功率

步进为2步，已经调整完，无需调整发送功率，注意发送工具调整每步是3db，最后发送功率还是为14db

计算结束后，节点新的速率和发送功率分别为：SF10BW125k和14db

节点串口打印

测试历史数据

设置不同的ADR Margin 值，来测试 经过ADR调整后的节点丢包情况：

节点设置：

网关配置：

测试平台地址：120.25.56.173:81

ADR Marhin=10

计算后步进为6 节点的速率和发送功率分别为 SF7/BW125k 和14

节点丢包严重，50个包接收到 5个；

ADR Marhin=17

历史数据：

计算后步进为4 节点的速率和发送功率分别为 SF8/BW125k 和14

节点丢包严重，50个包接收到 10个；

ADR Marhin=20

历史数据：

计算后步进为3 节点的速率和发送功率分别为 SF9/BW125k 和14

节点丢包严重，50个包接收到 15个；

ADR Marhin=25

历史数据：

计算后步进为1 节点的速率和发送功率分别为 SF11/BW125k 和14

丢包严重如下截图

在速率没有修改前，前20个包没有丢包，修改速率后，丢包开始严重

测试结论

ADR在测试中，调整节点速率后，扩频因子除了SF12外，节点工作在其他的扩频因子（SF11~SF7）配置下，丢包均很严重。为什么会这样需要软件组和硬件组一起解决。

测试组户外测试中也需要测试不同的速率在不同的距离下，节点丢包情况是个什么情况，统计出来给研发工程师做参考

在升特提供的SX1276/77/78 手册中提供了一个很重要的扩频因子与性噪比的对照表（如下图）。可以说我们的终端，在实际测试中，数据越接近该表的值，效果越好。

由于实际使用中，天线、元器件中存在差异，导致无线传输存在一定的损耗，所以在设置ADR功能时，要根据实际情况填 ADR Margin 值来补偿损耗。

1.7

结论

通过本文对各种影响网关节点容量的因素进行地深入分析，我们可以得到很多有意义的结论和方案，从国外的试验数据和我们自己的测试验证，采用固定参数设置的方案会极大影响网关的容量。但是，如果采用灵活多变的配制方式，则可以有效避免这个问题，例如，采用ADR技术后，网关容量的可以立刻由之前的300个提升到1600个！而且，这还没有考虑采用其他这种优化方案的前提下取得的。

接下来，我们将积极采用文中提出的各种可行方案，在实际部署应用中，不断测试验证，相信未来，我们将根据实际应用场景，取得网关海量节点部署需求的最佳解决方案。

1.8

参考

https://www.thethingsnetwork.org/forum/t/universal-lora-wan-gateway-limitations-because-physics/1749/49

https://github.com/maartenweyn/lpwansimulation/

https://github.com/TheThingsNetwork/ttn/issues/265

https://www.linkedin.com/pulse/how-many-devices-does-one-lorawan-gateway-support-120-jay-wey

https://arxiv.org/pdf/1607.08011.pdf

https://www.thethingsnetwork.org/forum/t/limitations-data-rate-packet-size-30-seconds-uplink-and-10-messages-downlink-per-day-fair-access-policy/1300

https://gist.github.com/aliekens/e2f14cf08cca44789b31647e2ad5b0ad

https://www.thethingsnetwork.org/wiki/LoRaWAN/ADR