1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
|
## Классификация беспроводных технологий
### Классификация по радиусу действия
Все стандарты построения беспроводных сетей можно разбить на группы в
зависимости от того, на какой радиус действия каждый стандарт
был спроектирован. Выделяют следующие группы:
- беспроводные персональные сети;
- беспроводные локальные сети;
- беспроводные городские сети.
_Беспроводные персональные сети_ используются для обмена информацией
на небольшие расстояние между группой сопряжённых устройств.
_Беспроводные локальные сети_ объединяют устройства на расстояния
обычно до 100 метров. _Беспроводная городская сеть_ оперирует
масштабами города, позволяя передавать данные на расстояния до 10
километров, в основном для объединения целых районов между собой.
### Классификация по рабочей частоте
Большая часть существующих беспроводных систем работает в частотном
диапазоне ISM (Industrial, Scientific and Medical). Это обусловлено
тем, что для использования этой части радиочастотного спектра не
нужно получать лицензию на вещание.
Выделяют два ISM-диапазона: 2.4ГГц и субгигагерцовые частоты. Полоса
частот 2.4ГГц является универсальной и может быть использована
практически во всех странах. Напротив, список разрешённых диапазонов
субгигагерцовых частот различен для каждой отдельной страны.
\tablename{~\ref{openrf}} содержит наиболее значимые регионы и
разрешённые в них частоты. В таблице \ref{penetration} показано, что
от выбранной рабочей частоты зависит ещё и уровень проницаемости
сквозь преграды.
\begin{table}[H]
\caption{Разрешённые субгигагерцовые частоты в разных регионах}
\label{openrf}
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
\textbf{Регион} & \textbf{Частота} & \textbf{Орган регулирования и стандарт} \\ \hline
США & 902-928 МГц & FCC part 15.247 \\ \hline
Европа & 169 МГц, 868 МГц & ETSI EN 300-220 / Wireless M-Bus \\ \hline
Россия & 433 МГц, 446 МГц, 868 МГц & ГКРЧ, № 08-24-01-001 от 28.04.2008 \\ \hline
Япония & 920 МГц & ARIB T-108 \\ \hline
Китай & 470-510 МГц & SRRC \\ \hline
\end{tabular}
\end{table}
\begin{table}[H]
\caption{Предельная толщина препятствия для радиосигнала}
\label{penetration}
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
\textbf{Частоты} & \textbf{Кирпичная стена, м.} & \textbf{Бетон, м.} \\ \hline
434 МГц & 4.3 & 0.47 \\ \hline
868 МГц & 2.18 & 0.24 \\ \hline
2.4 ГГц & 0.78 & 0.09 \\ \hline
\end{tabular}
\end{table}
Для беспроводных сенсорных сетей в зависимости от требований
используют как 2.4ГГц, так и субгигагерцовые диапазоны, вследствие
чего необходимо определить преимущества и недостатки обоих.
#### Диапазон 2.4 ГГц
- 2.4ГГц — универсальный диапазон, который можно использовать при
разработке устройств, предназначенных для использования во всём
мире;
- в этой полосе частот работают многие популярные беспроводные
системы, такие как Bluetooth, IEEE 802.15.4 (ZigBee в частности),
Wi-Fi и многие другие, из-за чего при проектировании новых
устройств необходимо учитывать высокий уровень помех;
- радиоизлучение на частоте 2.4ГГц легко поглощается в среде и
окружающих объектах, что ограничивает этот диапазон.
#### Субгигагерцовый диапазон
- по сравнению с СВЧ-диапазоном 2.4ГГц, более длинные волны
субгигарецового диапазона имеют меньшую интенсивность затухания,
соответственно проницаемость сквозь преграды и дальность передачи
сигнала гораздо выше \cite{ism868};
- существенно меньшая загруженность диапазона в сравнении с 2.4ГГц;
- более низкое энергопотребление в сравнении с приёмопередатчиками,
работающими на полосе 2.4ГГц;
- для разных стран список разрешённых частотных диапазонов может
кардинально различаться, из-за чего, например, разработанное
устройство для рынка США нельзя использовать на территории Европы
без программных и/или аппаратных изменений.
|
