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【H3C技术】H3C工业无线网络的解决方案

2012-8-1 11:27:07互联网

  随着网络技术的飞速发展,无线网络应运而生,而工业无线网络是从新兴的无线网络发展而来的,具有低成本、低能耗、高度灵活性和扩展性强等特点。

  一、强大的功能

  工业无线网络WIA技术基于短程无线通信IEEE 802.15.4标准,使用符合中国无线委会规定的自由频带,解决工厂环境下遍布的各种大型器械、金属管道等对无线信号的反射、散射造成的多径效应,以及马达、器械运转时产生电磁噪声对无线通信的干扰,提供能够满足工业应用需求的高可靠、实时无线通信服务。

  二、简单的操作

  工业领域的无线系统应能够完成与有线系统相同的功能,且要能简单地加以实现,应该从两个不同的角度来考虑:

  1、工程师角度,可以把简单性定义为设计、开发和实现无线系统的容易程度,在这一点上,简单性涉及所包含的元件易用性、有哪些可用于设计和开发的辅助工具、以及是否有经认证的元件以消除或减小令人畏惧的当地无线认证过程。灵活的可编程技术可使工程师最大限度地调整所设计的系统,提高无线系统的易用性。

  2、用户角度,简单性涉及在目标环境中安置和激活无线设备的简便性及对相关业务流程的影响,适应业务流程的技术可以使用户迅速地把该技术带来的好处整合到日常操作中。

  总的来说,无线系统最终须变得与有线系统同样易于管理和使用,从工程师和用户角度对系统做出定性的评价有助于理解和实现这个目标。

  三、可靠的性能

  可靠性是指无线系统在存在各种工业障碍的情况下成功完成通信的能力,我们可以根据无线系统的某些特征参数来评价其可靠性。

  1、RF波的物理特性造成其频谱使用高度依赖于环境。频率越低,波长越长,越不容易被液体和加固混凝土等典型的生活与建筑材料所吸收。

  2、收发器的接收灵敏度和输出功率强烈依赖于所使用的元器件,较易于进行评估和比较,但抗干扰度在很大程度上依赖于无线收发器为提高其生命力而使用的技术。目前使用的可直接改善抗干扰度的最好技术之一是直接序列扩频DSSS调制。

  3、RF捷变通过干扰避免技术来改善可靠性,系统在频谱中移动的自由度越大,找到干扰较小的RF静谧环境的能力越强。包括伪随机跳频方案或基于算法的跳频方案在内,目前使用的各种RF捷变技术通过不断地在频谱中跳变来最大限度地减小干扰。

【H3C技术】H3C工业无线网络的解决方案

  4、从可靠性的角度来说,不断跳频存在的一个问题是,在繁忙的RF频谱中,系统可能会无意地连续跳到频谱中包含强干扰的频道。更智能的方案只在遇到干扰时跳频,一旦找到安静无干扰的频率时则停止跳频。

  5、通道宽度也是影响RF捷变能力的一个重要因素,通道宽度越小,则在频谱中捷变的空间越大,RF捷变能力越强,避免干扰并在干扰之间找到合适位置的能力越强。

  四、功效很优异

  功效是对无线系统功耗水平的一种度量,衡量无线方案优劣的较为传统的方式是测量系统所用元件的功耗,但这并不是问题的全部。

  1、可靠性是衡量系统实际功效的一个重要指标,除可靠性之外,主动电源管理等系统行为也可以降低功耗和提高功效。

  2、一直致力于把输出功率降低到通信所必需使用的最低水平的系统将不仅是可靠的而且是高功效的。

  五、范围

  传输范围是无线电信号可以传输且被接收器可靠编译成数据的距离。考虑到工业领域不断改变且不利于RF传输的环境,在确定什么技术可以得到最佳传输范围时,最重要的指标是链路预算和可靠性。

  1、无线系统也可以通过片上和非片上功率放大器来提高其链路预算。如果实现过程中使用上述功率放大器,高度可靠系统的传输范围会更大。

  2、其它扩展无线系统传输范围的方法包括使用中继器、路由器和对等通信等技术,由于在延迟和通信路径方面存在较大的不确定性,这些基于无线协议的技术增加了复杂性,提高了功耗并降低了可靠性。

  3、保持所有指标不变而提高传输范围的最佳方式是提高可靠性或用功率放大器进一步提升信号的幅度,但这受到当地频率使用条例的限制。


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