433和2.4G無線通信比較
2.4G無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)優(yōu)勢
一、很正常的升級換代:
系統(tǒng)工作的長期穩(wěn)定性和可靠性,是一個無線通信系統(tǒng)最重要的指標。由于一般433兆及915兆產(chǎn)品使用的是低頻窄帶通信技術,它們的工作頻率范圍很窄5 - 25 KHz,兩個無線收發(fā)機的工作頻點,都必須要工作在這個很窄的頻率范圍內,它們之間才能實現(xiàn)彼此間的通信,否則它們彼此之間就不能相互通信。而由于晶振的震蕩頻率,受溫漂、隨時間發(fā)生老化而產(chǎn)生誤差,都會引起工作頻點漂移,使得兩個無線收發(fā)機的工作頻點,不能落在這個很窄的工作頻帶上,從而造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,最后完全不能通信。為了解決這個問題,軍用低頻窄帶通信系統(tǒng),往往需要使用一個恒溫裝置(恒溫槽)來減小晶振溫漂的影響,但這必然要增大成本。盡管還有一些其它的技術,也有助于減小這種影響,但畢竟有限。所以現(xiàn)有新的無線通信系統(tǒng),往往都采用了寬帶擴頻技術,例如我們公司2.4G直序擴頻通信系統(tǒng)的帶寬是1000Khz,是現(xiàn)有433兆及915兆窄帶通信系統(tǒng)地幾百倍,從而很好地解決了一般窄帶無線通信系統(tǒng)普遍存在的穩(wěn)定性和可靠性問題。采用一般窄帶通信技術的無線收發(fā)系統(tǒng),一時的試驗和短期使用可能顯現(xiàn)不出,長期使用必然不穩(wěn)定。?
二、433兆方案和2.4G、微功率、直序擴頻方案技術性能具體比較:
(一) 433兆是數(shù)據(jù)傳輸領域的老產(chǎn)品,用來做數(shù)據(jù)傳輸存在巨大隱患:433兆系統(tǒng),它的致命弱點是系統(tǒng)安全保密性差,很容易被攻擊,被破譯;通信技術落后,系統(tǒng)通信技術采用落后的窄帶調幅技術,一般在5-25Khz;它采用單頻點工作,不能有效抵抗因遮擋而產(chǎn)生的多徑效應,造成通信不可靠,系統(tǒng)不穩(wěn)定;頻道非常擁擠,環(huán)境干擾特別大,對講機,車載通信設備,業(yè)余通信設備等,都集中在這里,因而環(huán)境干擾非常大;頻點飄移問題嚴重,不嚴密的試驗發(fā)現(xiàn)不了,短期使用可能看不出,長期使用必然顯現(xiàn);另外功耗大,發(fā)射機和天線體積龐大,大量使用會給人員健康帶來影響,對大量正在使用的其他433兆通信產(chǎn)品的干擾會引起社會反響。在中國433兆屬于專用頻段,信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局頻率規(guī)劃處處長李建表示:“實事求是地講,目前中國在UHF頻段上已經(jīng)沒有現(xiàn)成的、可供直接規(guī)劃的RFID頻率了,因此我們在考慮這一頻段的RFID規(guī)劃時,必須要慎重的考慮與現(xiàn)有的無線電設備頻率共用的問題。”說明我國在這個頻段上已經(jīng)沒有空閑的頻率直接規(guī)劃給RFID使用。
(二)2.4G是當代先進數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),是無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖灾鲃?chuàng)新:
2.4G方案屬于微波、微功率、寬帶、直序擴頻對等通信系統(tǒng),該系統(tǒng)有以下主要特色:
1、微功率:我們發(fā)射功率為100毫瓦(0.1瓦),是節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)品,完全符合信產(chǎn)部關于調整2.4GHz頻段發(fā)射功率限值及有關問題的通知(信部無[2002]353號文件)的規(guī)定,是免費頻段;
2、2.4G頻段是國際通用的免費頻段,這個頻段又叫ISM頻段,它不是指一個頻點,而是指從2400兆到2483.5兆,總共83.5兆帶寬的整個頻段范圍,它可以容許多個不同通信系統(tǒng)的多個不同信道共同使用,被分配在這個頻帶的主要通信系統(tǒng)有:藍牙(Bluetooth),寬帶局域網(wǎng)(WIFI),無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(Zigbee)等通信系統(tǒng)。有關部門在進行這種頻率分配時,為了避免它們之間可能造成的相互干擾,就考慮了他們之間不同的工作方式。同時,對這些通信系統(tǒng)的最大使用功率進行了限制,將其無線信號的影響限制在非常有限的距離范圍內。例如,辦公室或家庭范圍內,通過頻分、碼分技術可以容納100個2.4G公用系統(tǒng)在此頻段工作而互不干擾;
3、采用先進的直序擴頻技術。直序擴頻技術來源于軍用通信,超強的抗干擾能力,極高的工作可靠性和保密性是軍用通信的基本要求,工業(yè)自動化控制系統(tǒng)往往具有類似的要求,這也正是直序擴頻技術被引進工業(yè)控制領域的主要原因。和現(xiàn)有的一般無線通信方式相比較,直序擴頻的通信方式具有如下明顯的優(yōu)點:
1)抗干擾性能好:
可和同頻帶的窄帶共存,而不影響其正常工作;
2)抗多徑衰落能力強:
多徑衰落是影響移動通信質量的一個突出問題,通常必須采取空間分集、自適應均衡等技術加以克服,還有較大衰落余量。直序擴頻技術可以利用多徑信號提供路徑分集,這樣不但緩和瑞利衰落,而且還緩和了因物理遮擋所造成的慢衰落,從而大大提高通信質量;
3)直序擴頻通信技術與一般非直序擴頻通信技術相比,對環(huán)境噪聲的要求要低得多:
在同樣的噪聲環(huán)境下,非直序擴頻通信方式的設備早已不能正常通信時,采用直序擴頻通信技術的設備,卻仍能很好的工作,據(jù)介紹,采用直序擴頻通信技術的CDMA信噪比是DAMPS、TDMA的3.7倍,是TACS的11.2倍,是AMPS的13.6倍,是FM/FDMA方式的20倍;4)通信質量好:
CDMA系統(tǒng)采用直接序列擴頻技術,綜合應用時間分集、頻率分集、空間分集、路徑分集等多種分集技術克服多徑效應,可以獲得很強的抗干擾能力。直序擴頻通信系統(tǒng)屬寬帶低噪比,波形允許采用高冗余度糾錯編碼和高效數(shù)字調制技術來確保高質量數(shù)據(jù)傳輸;
5)高度可靠的保密安全性:
直序擴頻技術來源于軍用通信,采用直序擴頻技術的通信系統(tǒng)是一個保密通信系統(tǒng),若再加一定的加密算法技術,能大大提高通信保密性能,這是FDMA、TDMA系統(tǒng)所無法比擬的。分析其采用的擴頻系統(tǒng),要想截獲別人的通信內容幾乎是不可能的。它還可以方便地在系統(tǒng)設置和改變主密鑰、副密鑰、擴頻碼表、標準加密算法等,使通信的保密性更為可靠。