LoRa RF Signal Metrics
Справочник для диагностики линков в LoRa mesh-сетях (433 / 868 МГц).
Применимость
Ориентиры по RSSI / SNR / SF / BW применимы к обоим диапазонам. FSPL, размеры антенн и помехи зависят от диапазона.
Справочные таблицы
RSSI — Received Signal Strength Indicator
Уровень принимаемого сигнала в dBm. Чем больше число (ближе к 0), тем сильнее сигнал.
RSSI показывает силу сигнала, но не пригодность к декодированию. Итоговое качество линка оценивай по RSSI + SNR вместе.
| RSSI | Оценка | Что это значит |
|---|---|---|
| −30 до −50 dBm | Отлично | Очень близко, мощный сигнал. Возможна перегрузка LNA. |
| −50 до −80 dBm | Хорошо | Стабильная связь, большой запас по бюджету линии. |
| −80 до −100 dBm | Норма | Рабочий уровень для средних дистанций в городе. |
| −100 до −115 dBm | Слабый | Связь работает, но запас невелик. Без SF11+ рискованно. |
| −115 до −125 dBm | На грани | LoRa справляется только за счёт SF. Потери возможны. |
| < −130 dBm | Предел | Близко к чувствительности приёмника (SF12/BW125 ≈ −137 dBm). |
SNR — Signal-to-Noise Ratio
Отношение сигнал/шум в dB. LoRa декодирует даже при отрицательном SNR — предел зависит от SF.
| SNR | Оценка | Что это значит |
|---|---|---|
| > +5 dB | Отлично | Сигнал чисто над шумом, идеальные условия. |
| 0 до +5 dB | Хорошо | Сигнал чётко выше шума, обычные городские условия. |
| −5 до 0 dB | Норма | Стандартный рабочий диапазон LoRa. |
| −10 до −5 dB | Слабый | Сигнал в шуме, декодируется за счёт SF. |
| −15 до −10 dB | На грани | SF10+ ещё работает, SF9 ниже −12.5 dB уже нет. |
| −17.5 до −15 dB | Предел SF11 | SF11 у порога; уверенно тянет только SF12. |
| −20 до −17.5 dB | Только SF12 | Декодирует только SF12, остальные SF за порогом. |
| < −20 dB | Предел | Ниже порога декодирования даже для SF12. |
Spreading Factor (SF)
Чем выше SF — тем дальше и устойчивее, но медленнее. Каждый +1 SF = +2.5 dB чувствительности, но ×2 airtime.
| SF | SNR-порог | Чувствительность BW125 |
|---|---|---|
| SF7 | −7.5 dB | −124 dBm |
| SF8 | −10 dB | ≈ −127 dBm |
| SF9 | −12.5 dB | ≈ −129.5 dBm |
| SF10 | −15 dB | ≈ −132 dBm |
| SF11 | −17.5 dB | ≈ −134.5 dBm |
| SF12 | −20 dB | −137 dBm |
Источник: datasheet SX1262, табл. 6-1 (стр. 38) и табл. 3-8 (стр. 19), RX Boosted.
Запас по SNR
Держи запас хотя бы +5 dB над порогом своего SF. Для SF8: порог −10 dB → уверенная связь при SNR лучше −5 dB.
Углублённо
Noise Floor
Noise Floor — фоновый шум на входе приёмника без полезного сигнала, в dBm.
Расчётный нижний уровень SX1262:
| BW | Noise Floor |
|---|---|
| BW250 | ≈ −114 dBm |
| BW125 | ≈ −117 dBm |
| BW62.5 | ≈ −120 dBm |
Типичные уровни на практике (BW250):
| Среда | Noise Floor |
|---|---|
| Загород (тихо) | −108…−113 dBm |
| Город | −100…−108 dBm |
| Шумное место | −90…−100 dBm |
При BW125 / BW62.5 уровни будут на 3 / 6 dB ниже соответственно.
Важно
Сравнивать noise floor имеет смысл только при одинаковом BW. Узкая полоса = ниже шум.
Посмотреть текущий noise floor: команда stats-radio в CLI MeshCore (только Serial).
Пресет SF8 / BW62.5
Популярная конфигурация для городских mesh-сетей — баланс дальности и устойчивости к помехам.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| SNR-порог декодирования | −10 dB |
| Ожидаемый noise floor | ≈ −120 dBm |
| Чувствительность | ≈ −130 dBm |
| Целевой RSSI | > −115 dBm |
| Целевой SNR запас | > +5 dB над порогом (т.е. лучше −5 dB) |
Узкая полоса = больше airtime на пакет, но лучше чувствительность и устойчивость к шуму.
Формулы
Запас по чувствительности:
На практике реальная чувствительность хуже паспортной на 3−7 dB из-за шума тракта и антенны.Запас по SNR:
Запас > 5 dB = надёжная связь.Free Space Path Loss (FSPL):
| Расстояние | 868 МГц | 433 МГц |
|---|---|---|
| 10 км | ≈ 111 dB | ≈ 105 dB |
| 20 км | ≈ 117 dB | ≈ 111 dB |
В городе добавляй +15−25 dB на препятствия.
Бюджет линии:
Не забудь про потери тракта
Loss_TX / Loss_RX — кабели, пигтейлы, переходники, плохие разъёмы.
Без учёта этих потерь расчёт получится слишком оптимистичным.
Правило +6 dB
Каждые +6 dB к бюджету = ×2 дальности в свободном пространстве, ×1.4 в городе.
Диагностика
Когда что-то не так — сначала смотри на сочетание RSSI и SNR, потом ищи по таблице.
| Симптом | Вероятная причина | Что делать |
|---|---|---|
| RSSI хороший, SNR плохой | Помеха на стороне приёмника | Проверить noise floor у себя, локальные помехи, перегруз входа, антенну/фидер |
| RSSI плохой, SNR норма | Далеко или препятствия | Поднять антенну, направить точнее, проверить просвет первой зоны Френеля |
| Оба плохие | Граница покрытия | Сменить точку установки, антенну, кабель или добавить промежуточный узел |
| RSSI одинаковый с обеих сторон | Симметричный тракт | Проверить SNR / noise floor при потерях пакетов |
| Свой RSSI лучше, у клиента хуже | Клиент хуже принимает / ты хуже передаёшь | Проверить антенну, кабель, TX power у обеих сторон |
| Свой RSSI хуже, у клиента лучше | Ты хуже принимаешь / клиент хуже передаёт | Проверить свою антенну/кабель и TX power клиента |
| Noise floor выше −100 dBm | Локальные помехи у приёмника | SDR-обзор диапазона, искать источник помех |
Ключевые правила
- RSSI = сила сигнала, SNR = запас над шумом. Плохой RSSI при нормальном SNR — слабый, но чистый линк. Хороший RSSI при плохом SNR — искать шум/помеху у приёмника.
- Высота антенны в городе ценнее усилителя. Метр вверх часто = +3−5 dB.
- Связь работает по худшему направлению. Усиление только на TX делает линк асимметричным.
- Шум бьёт по SNR, не по RSSI. Разный RSSI по направлениям = асимметрия тракта.
- +6 dB к бюджету = ×2 дальности в свободном пространстве, ×1.4 в городе.