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物联网小课堂之NB-IoT无线通信中的发射功率和接收灵敏度

菜鸟
2019-01-10 10:02:50    评分

大家好,欢迎来到本期物联网技术小课堂,今天我们将给大家就蜂窝无线通信中发射功率和接收灵敏度的概念做详细讲解,若有不对!还请各位大佬及时批评指正!

物联网小课堂之NB-IoT无线通信中的发射功率和接收灵敏度

上图就是蜂窝通信网络的基本结构,也就是我们日常生活中使用的手机网络结构。

在切入正题之前,我们先来看下目前的几种重要的无线通信技术的特点:

先看LoRa,美国semtech公司创建的低功耗局域网无线标准。2015年成立的LoRa联盟在全球积极推动LoRa技术的商用。国内**通讯发起成立中国LoRa应用联盟(CLAA)。通信距离城镇2-5Km,郊区10Km左右;通信速率十到百Kbps左右;ISM工作频段 包括433、868、915 MH等。因其商用和成熟度限制,应用规模较小,现集中于企业级的私网应用。

再看Sigfox,实际是Sigfox建立的一套自上而下,从芯片、终端、网络、后台数据和云服务的生态。

物联网小课堂之NB-IoT无线通信中的发射功率和接收灵敏度

Sigfox无线接入网利用超窄带UNB技术,实现小数据低功耗数据传输。ISM工作频段,农村地区传输距离约30-50km,城市3-10km。

好了!闲话到此为止!咳!咳!咳!没抓住重点有点跑偏了,其实大陆地区还是要看NB-IoT的戏台。(样品领取微信公众号:OneMO2019)

物联网小课堂之NB-IoT无线通信中的发射功率和接收灵敏度

言归正传,上面表格中提到的LoRa、SigFox、NB-IoT以及eMTC都是通过电磁波进行信息传输。电磁波能量的单位是W,dBm。

物联网小课堂之NB-IoT无线通信中的发射功率和接收灵敏度

发射功率,就是我们喊话的时候嗓门有多大。嗓门大了声音传的就远,嗓门小声音传的就近。实际就是指发射机的发出电磁波的能量。

物联网小课堂之NB-IoT无线通信中的发射功率和接收灵敏度

接收灵敏度呢,就是你耳朵能识别到的最小声音。发射机发送的电磁波经过空间损耗后,达到接收机,接收机能够识别到的、最低的电磁波能量。

物联网小课堂之NB-IoT无线通信中的发射功率和接收灵敏度

通常来说2G物联网模组的接收灵敏度在-108dBm左右。负的越多,灵敏度也就越高,有效距离也就越远。接收灵敏度采用dBm单位而不采用W作为单位,是因为其具体数值太小。它们两者之间关系如下:

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按照这个公式,

NB-IoT模组的接收灵敏度-130dBm,可以换算成毫瓦值为:0.0000000000001mW。

0太多,有点晕,容我喝口水压压惊。。。

现在设想,我们在吵杂的马路上,此时讲话对方听不见,最简单的方式就提高声音;此时吵杂的环境就相当于外部干扰,外部干扰的大小直接影响接收机的接收效果。此时可以提高发射功率(加大嗓门),也可以提高接收灵敏度(两人距离近一点)。也就是说这两个指标对于“通信”来说都极其重要。

无线通信模组是物联网通信设备的核心器件,帮助物联网终端实现数据的空中传输。即上文提到的发射机或接收机的作用。发射功率和接受灵敏度对模组性能的两个重要指标,下面以中移物联网NB无线通信模组M5311为例:(热点技术讨论QQ群:123242102)

物联网小课堂之NB-IoT无线通信中的发射功率和接收灵敏度

M5311模组RF输出功率22.5dBm,换算成W约为178mW。这是个什么概念?某2G模组在900M Class 4条件下2W输出功率。一眼见高低。

NB-IoT如此低的功耗,接收灵敏度如何?在上面其实已经啰嗦过了,传统2G终端接收灵敏度在-108dBm左右,换算为瓦特值为1.6*10-11mW,而NB-IoT模组呢,以M5311为例在-130dBm接收灵敏度情况下,约为1*10-13mW。

好了,今天的课程就给各位分享到这里,下次我们再给大家分享其他小知识。感谢各位大佬收听。下期在会!小弟我初来此地,还望各位大佬多多包涵,如有不对请及时指正!文章中含有小彩蛋,各位大佬可以仔细看看哦!





关键词: “物联网”“发射功率”“接收灵敏度”“NB-IoT    

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