Bereik draadloos communicatie

Bij het ontwerpen van een draadloos systeem voor welk doel dan ook, is waarschijnlijk de belangrijkste factor om te begrijpen het bereik van draadloze communicatie . Bij Link Labs is vaak de eerste vraag die we krijgen als we met een nieuwe klant over Symphony Link praten:"Wat is het bereik?" Het is geen pasklaar antwoord. Als we '7 mijl' zeiden, lopen we het risico klanten te misleiden, maar als we zeggen 'geef alstublieft de volgende 10 aannames op', klinken we te veel als een ingenieur-die-in-de-weg-van-de-vooruitgang-krijgt.

Bereik vergelijkingen en bronnen voor draadloze communicatie:

• Symphony Link-bereikcalculator
• Voorbeeld Bluetooth-bereik
• Zigbee-bereikvoorbeeld
• 6LoWPAN-bereikvoorbeeld

Draadloos communicatiebereik is eigenlijk een eenvoudig concept op het hoogste niveau. Een zender moet voldoende energie steken in een “symbool ” zodat de ontvanger kan “horen " het. Simpel, toch?

Een paar definities dan:

Nu zijn er enkele belangrijke details over hoe de zender en ontvanger worden gesynchroniseerd, zodat de ontvanger weet hoe deze bits (1s en 0s) moeten worden geïnterpreteerd. Als er een lange transmissieperiode is op frequentie X, hoeveel enen vertegenwoordigt dat dan? Het wordt snel ingewikkeld, dus laten we dat voor nu.

Een van de gemakkelijkste manieren om het bereik te vergroten, is door de gegevenssnelheid te vertragen . Wat dit doet, is in feite meer energie in elk symbool stoppen. Als uw gegevenssnelheid met de helft vertraagt, verdubbelt u de hoeveelheid energie per symbool (3 dB).

Als u de gegevenssnelheid verlaagt (verhoogt de energie per symbool) met een factor 4 (6 dB), verdubbelt u uw bereik (ervan uitgaande dat de vrije ruimte zich verspreidt). Voor grondpropagatie heb je misschien wel 12 dB (16x meer energie per symbool) nodig om je bereik te verdubbelen, OUCH!

Een andere factor die vaak over het hoofd wordt gezien, is interferentie. Aangezien het vermogen van een ontvanger om te "horen" in feite een functie is van de signaal-ruisverhouding (SNR), moet als de ruis met 10 dB wordt verhoogd, het minimaal detecteerbare signaal 10 dB sterker zijn. Frequentiebanden zonder vergunning, zoals de 2,4 GHz- of 915 MHz ISM-banden, kunnen behoorlijk wat ruis veroorzaken door andere gebruikers.