433和2.4G无线通信比较

2020-08-29 18:49:21 杨西华 28

2.4G无线数据传输系统优势
一、很正常的升级换代:
系统工作的长期稳定性和可靠性,是一个无线通信系统最重要的指标。由于一般433兆及915兆产品使用的是低频窄带通信技术,它们的工作频率范围很窄5 - 25 KHz,两个无线收发机的工作频点,都必须要工作在这个很窄的频率范围内,它们之间才能实现彼此间的通信,否则它们彼此之间就不能相互通信。而由于晶振的震荡频率,受温漂、随时间发生老化而产生误差,都会引起工作频点漂移,使得两个无线收发机的工作频点,不能落在这个很窄的工作频带上,从而造成系统不稳定,最后完全不能通信。为了解决这个问题,军用低频窄带通信系统,往往需要使用一个恒温装置(恒温槽)来减小晶振温漂的影响,但这必然要增大成本。尽管还有一些其它的技术,也有助于减小这种影响,但毕竟有限。所以现有新的无线通信系统,往往都采用了宽带扩频技术,例如我们公司2.4G直序扩频通信系统的带宽是1000Khz,是现有433兆及915兆窄带通信系统地几百倍,从而很好地解决了一般窄带无线通信系统普遍存在的稳定性和可靠性问题。采用一般窄带通信技术的无线收发系统,一时的试验和短期使用可能显现不出,长期使用必然不稳定。 


二、433兆方案和2.4G、微功率、直序扩频方案技术性能具体比较:
(一) 433兆是数据传输领域的老产品,用来做数据传输存在巨大隐患:433兆系统,它的致命弱点是系统安全保密性差,很容易被攻击,被破译;通信技术落后,系统通信技术采用落后的窄带调幅技术,一般在5-25Khz;它采用单频点工作,不能有效抵抗因遮挡而产生的多径效应,造成通信不可靠,系统不稳定;频道非常拥挤,环境干扰特别大,对讲机,车载通信设备,业余通信设备等,都集中在这里,因而环境干扰非常大;频点飘移问题严重,不严密的试验发现不了,短期使用可能看不出,长期使用必然显现;另外功耗大,发射机和天线体积庞大,大量使用会给人员健康带来影响,对大量正在使用的其他433兆通信产品的干扰会引起社会反响。在中国433兆属于专用频段,信息产业部无线电管理局频率规划处处长李建表示:“实事求是地讲,目前中国在UHF频段上已经没有现成的、可供直接规划的RFID频率了,因此我们在考虑这一频段的RFID规划时,必须要慎重的考虑与现有的无线电设备频率共用的问题。”说明我国在这个频段上已经没有空闲的频率直接规划给RFID使用。


(二)2.4G是当代先进数据传输系统,是无线数据传输的自主创新:
2.4G方案属于微波、微功率、宽带、直序扩频对等通信系统,该系统有以下主要特色:


1、微功率:我们发射功率为100毫瓦(0.1瓦),是节能、环保产品,完全符合信产部关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知(信部无[2002]353号文件)的规定,是免费频段;

2、2.4G频段是国际通用的免费频段,这个频段又叫ISM频段,它不是指一个频点,而是指从2400兆到2483.5兆,总共83.5兆带宽的整个频段范围,它可以容许多个不同通信系统的多个不同信道共同使用,被分配在这个频带的主要通信系统有:蓝牙(Bluetooth),宽带局域网(WIFI),无线数据传输网络(Zigbee)等通信系统。有关部门在进行这种频率分配时,为了避免它们之间可能造成的相互干扰,就考虑了他们之间不同的工作方式。同时,对这些通信系统的最大使用功率进行了限制,将其无线信号的影响限制在非常有限的距离范围内。例如,办公室或家庭范围内,通过频分、码分技术可以容纳100个2.4G公用系统在此频段工作而互不干扰;


3、采用先进的直序扩频技术。直序扩频技术来源于军用通信,超强的抗干扰能力,极高的工作可靠性和保密性是军用通信的基本要求,工业自动化控制系统往往具有类似的要求,这也正是直序扩频技术被引进工业控制领域的主要原因。和现有的一般无线通信方式相比较,直序扩频的通信方式具有如下明显的优点:
1)抗干扰性能好:
可和同频带的窄带共存,而不影响其正常工作;
2)抗多径衰落能力强:
多径衰落是影响移动通信质量的一个突出问题,通常必须采取空间分集、自适应均衡等技术加以克服,还有较大衰落余量。直序扩频技术可以利用多径信号提供路径分集,这样不但缓和瑞利衰落,而且还缓和了因物理遮挡所造成的慢衰落,从而大大提高通信质量;
3)直序扩频通信技术与一般非直序扩频通信技术相比,对环境噪声的要求要低得多:
在同样的噪声环境下,非直序扩频通信方式的设备早已不能正常通信时,采用直序扩频通信技术的设备,却仍能很好的工作,据介绍,采用直序扩频通信技术的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)通信质量好:
CDMA系统采用直接序列扩频技术,综合应用时间分集、频率分集、空间分集、路径分集等多种分集技术克服多径效应,可以获得很强的抗干扰能力。直序扩频通信系统属宽带低噪比,波形允许采用高冗余度纠错编码和高效数字调制技术来确保高质量数据传输;
5)高度可靠的保密安全性:
直序扩频技术来源于军用通信,采用直序扩频技术的通信系统是一个保密通信系统,若再加一定的加密算法技术,能大大提高通信保密性能,这是FDMA、TDMA系统所无法比拟的。分析其采用的扩频系统,要想截获别人的通信内容几乎是不可能的。它还可以方便地在系统设置和改变主密钥、副密钥、扩频码表、标准加密算法等,使通信的保密性更为可靠。