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無線傳輸設備淺析一 比較常見的無線傳輸方式
新聞出處:   2014-04-25 15:55:48

無線傳輸設備比較常見的無線傳輸方式

通過查詢資料目前實際中可以接觸到的無線傳輸技術有以下幾種紅外線、藍牙、無線數傳電臺、WIFI、GPRS、3G、UWB、等。下面將會對針對上述技術做簡單的介紹。

1.紅外線

紅外線是波長介乎微波與可見光之間的電磁波,波長在0.75微米(μm)至1毫米之間,在光譜上位于紅色光外側。因為紅外線也是光的一種所以它也同樣具有光的特性它無法穿越不透光的物體。當它遇到如墻面時它就會反射。根據紅外線的一些特征,紅外線傳輸有低成本、跨平臺、小角度(30度錐角以內),短距離,點對點直線數據傳輸的特點,而且在保密性和傳輸速率上都有很好的表現。傳輸速率能達到4M(FIR技術)和16M(VFIR技術)。

紅外線傳輸過程中要求通信設備的位置固定,其點對點的傳輸連接,也導致無法靈活地組成網絡,紅外線多用于室內短距離傳輸,之前在家用移動設備上也有紅外線傳輸,目前很多應用場合逐漸被藍牙所取代。


2.藍牙

藍牙是我們生活隨處可見的傳輸技術,藍牙的數據速率為1Mb/s,傳輸距離約10米左右。支持點對點及點對多點通信,工作在全球通用的2.4GHz(ISM)即工業、科學、醫學頻段。

藍牙較多用于手機,游戲機,PC外設,表,體育健身,醫療保健,汽車,家用電子等。


3.無線數傳電臺

無線數傳電臺是數字式無線數據傳輸電臺的簡稱。它是采用數字信號處理、數字調制解調、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的一種無線數據傳輸電臺。數傳電臺的使用從早的按鍵電碼、電報、模擬電臺加無線MODEM,發展到目前的數字電臺和DSP、軟件無線電。工作頻率大多使用無線數傳電臺是數字式無線數據傳輸電臺的簡稱。它是采用數字信號處理、數字調制解調、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的一種無線數據傳輸電臺。數傳電臺的使用從早的按鍵電碼、電報、模擬電臺加無線MODEM,發展到目前的數字電臺和DSP、軟件無線電。工作頻率大多使220-240MHz或400-470MHz頻段,有效覆蓋半徑約有幾十公里。

無線數傳電臺是通信行業發展較早的通信方式,也是比較成熟的一項無線通信技術,已經在各行業取得廣泛的應用,從航空航天、鐵路、電力、石油、氣象、地震等個行業均有規模的應用,可以傳輸包括遙控遙測數據、數字化語音、動態圖像等業務。

無線數傳電臺在市場的空間一直不是很大,一個原因是SCADA(數據采集與監視控制)系統的每個節點的一次性造價較高;二是通信規約、協議,至今尚沒有一個明確的、統一的行業標準。造成大部分廠商產品自成體系、互不兼容,從而很難規?;瘧?,影響了行業發展。


4.WIFI

Wi-Fi(WirelessFidelity,無線相容性認證),與藍牙一樣,同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。wifi的頻段很多,2.4G,也有用5G的,一般的傳輸功率要在1毫瓦到100毫瓦之間。雖然在數據安全性方面,該技術比藍牙技術要差一些,但是在電波的覆蓋范圍方面則要略勝一籌。Wi-Fi的覆蓋范圍則可達300英尺左右(約合90米),辦公室自不用說,就是在小一點的整棟大樓中也可使用。我們也會在平時看到很多公共場所或者酒店商場等提供WIFI熱點接入。

根據使用的標準不同,WIFI的速度也有所不同。其中IEEE802.11b高為11Mbps,IEEE802.11a為54Mbps、IEEE802.11g也是54Mbps(Netgear SUPER g 技術可以將速度提升到108Mbps)。

5.GPRS

GPRS是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務。GPRS可說是GSM的延續。這項技術位于第二代(2G)和第三代(3G)移動通訊技術之間,56~115Kbps的傳輸速度,頻段有850/900/1800/1900 MHz。GPRS可以讓工業用的RS232/485串口設備的串口通信立即轉換為GPRS無線網絡通信。內置TCP/IP協議透明傳輸,可以用于長距離通信或控制。


6.3G無線傳輸

3G標準有CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX等。3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息,速率一般在幾百kbps以上。

3G和2G一樣,同樣需要大面積的網絡覆蓋,依賴數以萬計的基站來支撐起的網絡。這種網絡的部署與實施價格也是極其高昂的。

CDMA2000,WCDMA和TD-SCDMA我們在日常中經常會接觸到,這里不再詳細闡述?,F在,支持WiMAX的終端也已在市場上出現,因此簡單介紹下WiMAX。WiMAX作為移動網絡基站傳輸WiMAX作為一種面向“一公里”接入地標準,尤其在現今全球缺乏統一寬帶無線接入標準之際,有重要現實意義與戰略價值。

WiMAX (全球微波接入互操作性,WorldInteropera-bilityforMicrowave Access)是一項寬帶無線接入城域網(BWA-MAN)技術,該技術是針對微波和毫米波頻段提出地一種新地空中接口標準,其重點目標是提供一種在城域網一點對多點地多生產廠家環境下,可有效地互操作地寬帶無線接入手段。


WiMAX具有如下特點:

①傳輸距離遠:無線信號傳輸距離遠可達50km并能覆蓋半徑達1.6公里地范圍是3G基站地10倍。

②傳輸速率高:可實現高達74.81Mb/s地傳輸速度。

③容量高:WiMAX地一個基站可以相應情況下接入數百個遠端用戶站。

④靈活地信道寬度:WiMAX能在信道寬度和連接用戶數量之間取得平衡其信道寬度由1.5MHz到20MHz不等。

⑤QoS性能:可向用戶提供具有QoS性能地數據、視頻、話音業務。

⑥豐富地多媒體通信服務:可以實現電信級地多媒體通信服務。

⑦保密性:支持安全傳輸,并提供鑒權與數字加密等功能。

WiMAX作為一種3G標準,其一些特性對目前的3G標準產生了一定的威脅,如傳輸距離遠,網絡覆蓋面積是3G發射塔的10倍,只要少數基站建設就能實現全城覆蓋,可以提供高速的寬帶接入,目前WiMAX技術是不能支持用戶在移動過程中無縫切換,也有觀點認為嚴格意義講WiMAX不是一個移動通信系統的標準,還是一個無線城域網的技術。


7.UWB無線傳輸

UWB(Ultra Wideband)無線通信是一種不用載波,而采用時間間隔極短(小于1ns)的脈沖進行通信的方式,UWB也稱做脈沖無線電( Impulse Radio)、時域(Time Domain)或無載波(Carrier Free)通信。與普通二進制移相鍵控(BPSK)信號波形相比,UWB方式不利用余弦波進行載波調制而發送許多小于1ns的脈沖,因此這種通信方式占用帶寬非常之寬,且由于頻譜的功率密度極小,它具有通常擴頻通信的特點。

UWB通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號,UWB能在10米左右的范圍內實現數百Mbit/s至數Gbit/s的數據傳輸速率。UWB具有抗干擾性能強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發送功率小等諸多優勢主要應用于室內通信、高速無線LAN、家庭網絡、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達等領域。

UWB系統結構的實現比較簡單,UWB的傳輸距離只有10M左右,現在UWB的有效距離已擴展到20M左右。由于UWB具有強大的數據傳輸速率優勢,同時受發射功率的限制,在短距離范圍內提供高速無線數據傳輸將是UWB的重要應用領域,主要分為軍用和民用兩個方面。

在軍用方面,主要應用于UWB雷達、UWBLPI/D無線內通系統民用方面??捎糜诩彝底謯蕵分行牡刃枰叹嚯x告訴傳輸的環境下。

目前UWB標準化的工作還沒有完成,一些技術問題需要不斷完善,但它將可能成為新一代WLAN和WPAN的技術基礎,從而實現超高速寬帶無線接入。


8.Zigbee無線傳輸

Zigbee是一種高可靠的無線數傳網絡,類似于CDMA和GSM網絡。Zigbee數傳模塊類似于移動網絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,并且支持無限擴展。

與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是,Zigbee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點。移動通信網主要是為語音通信而建立每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個Zigbee“基站”卻不到1000元人民幣,ZigBee終端僅需要兩節普通的五號干電池就可以工作六個月到兩年。

Zigbee可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的范圍內,但可以繼續增加。

Zigbee應用范圍很廣,可應用的范圍有:


◆家庭和樓宇網絡空調系統的溫度控制、照明的自動控制、窗簾的自動控制、煤氣計量控制、家用電器的遠程控制等

◆工業控制各種監控器、傳感器的自動化控制

◆商業智慧型標簽等

◆公共場所煙霧探測器等

◆農業控制收集各種土壤信息和氣候信息

◆醫療老人與行動不便者的緊急呼叫器和醫療傳感器等。

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