Capítulo 8 — Comunicação Uplink, Downlink e Janelas de Recepção

 

8. Introdução

A comunicação no LoRaWAN é predominantemente orientada a uplink, ou seja, os dispositivos enviam dados para a rede de forma assíncrona.
O downlink existe, mas é um recurso limitado e deve ser utilizado com cuidado para não comprometer a escalabilidade da rede.

Um conceito central do LoRaWAN é o uso de janelas de recepção, que determinam quando um dispositivo pode receber mensagens da rede.

---

8.1 Comunicação Uplink

Características do uplink

• End device → gateway → network server

• Comunicação assíncrona

• Pode ser recebida por múltiplos gateways

• Não requer sincronismo prévio

Tipos de uplink

• Confirmado (Confirmed Uplink)

• Não confirmado (Unconfirmed Uplink)

Uplink confirmado

• Requer ACK do servidor

• Maior confiabilidade

• Aumenta uso de downlink

🔎 Boa prática
Usar uplink confirmado apenas quando necessário.

---

8.2 Comunicação Downlink

Características do downlink

• Network server → gateway → end device

• Transmitido somente dentro das janelas de recepção

• Recurso escasso

• Impacta toda a rede

Tipos de downlink

• ACKs

• Comandos MAC

• Dados de aplicação

• Join Accept

🔎 Nota AU915
No AU915:

• Downlink utiliza canais de 500 kHz

• Planejamento é fundamental para evitar congestionamento

---

8.3 Janelas de recepção (RX Windows)

Após cada uplink, o dispositivo Classe A abre duas janelas de recepção:

Uplink
  ↓
RX1 (≈1s)
  ↓
RX2 (≈2s)

RX1

• Usa parâmetros derivados do uplink

• Data rate pode ser reduzido por offset

• Canal dependente do uplink

RX2

• Usa parâmetros fixos

• Canal e data rate pré-definidos

---

8.4 Parâmetros de RX1 no AU915

Frequência RX1

No AU915:

• A frequência RX1 é derivada do canal de uplink

• Mapeamento fixo definido pela especificação regional

Data Rate RX1

$$DR_{RX1} = DR_{UL} - RX1\_Offset$$

Valores típicos:

• Offset = 0 (padrão)

• Permite adaptação dinâmica pelo servidor

---

8.5 Parâmetros de RX2 no AU915

Frequência RX2

• 923,3 MHz (padrão)

Data Rate RX2

• DR8 (SF12 / 500 kHz) — padrão

🔎 Nota prática
RX2 serve como fallback quando RX1 não é viável.

---

8.6 Timing das janelas

Valores padrão:

• RX1 Delay = 1 segundo

• RX2 Delay = 2 segundos

Esses valores:

• Podem ser ajustados pelo servidor

• Impactam consumo de energia e latência

---

8.7 Classes B e C (visão resumida)

Classe B

• Janelas adicionais sincronizadas

• Uso de beacons

• Consumo intermediário

Classe C

• RX quase contínuo

• Downlink com baixa latência

• Alto consumo

🔎 Uso típico no Brasil

• Classe A: sensores

• Classe C: atuadores energizados

---

8.8 Impacto do downlink na rede

Cada downlink:

• Ocupa canal

• Bloqueia gateway

• Afeta múltiplos dispositivos

⚠️ Excesso de downlink:

• Aumenta colisões

• Prejudica joins

• Reduz capacidade da rede

---

8.9 Boas práticas no AU915

✔️ Preferir uplink não confirmado
✔️ Evitar ACK desnecessário
✔️ Usar ADR
✔️ Planejar downlink
✔️ Monitorar RX2

---

Encerramento do Capítulo 8

Neste capítulo você aprendeu:

• Diferença entre uplink e downlink

• Tipos de mensagens

• Janelas RX1 e RX2

• Parâmetros no AU915

• Impacto do downlink

• Boas práticas operacionais