为什么HF或VHF频段没有LPWAN技术?

物联网 沟通 无线的 劳拉
2021-06-23 09:19:51

这是我从开始探索 LPWAN 技术以来一直在想的一个问题。

我发现的所有 LPWAN 技术(如 SigFox、LoRa、Ingenu 等)都适用于 UHF 频段(300 - 3,000 MHz)。例如,LoRa 和 SigFox 工作在 868 MHz,而 Ingenu 工作在 2.4 GHz 频段。

使用 HF (3–30 MHz) 和 VHF (30–300 MHz) 等较低频率可以以数据速率为代价提供更长的范围现在,LPWAN 技术服务于需要非常低数据速率的应用程序。此外,在许多国家/地区,HF 和 VHF 中的一些频段已被取消许可(例如 27 MHz 和 168 MHz)。

那么为什么我们在 HF 和 VHF 中没有任何 LPWAN 技术呢?

1个回答

这是一种简化,但基本的答案是信道容量。整个 HF 频段是单个 GHz 信道的宽度,VHF 频段是 2.4 GHz 频段的宽度。这意味着 HF/VHF 频段的带宽非常短缺。

当然,有一些可用的频段,但它们太窄了,只适合非常低的带宽。它们往往用于短距离(低功率)应用,其中成本也是一个关键因素(或曾经是)。

增加的范围实际上并不是一个优势,它减少了重复使用。如果您考虑跨城市通道的容量,这将变得更容易可视化。WiFi 信号的范围意味着从一栋建筑物到另一栋建筑物,可以重复使用大部分频道,而不会出现无法使用的干扰情况。如果您的 WiFi 有 5 公里的范围(在其他人都关闭路由器的晚上),那么在白天一切都会停止。

实现最佳频带容量需要多个信道(因此是宽带)和一个不超过必要的范围(因此相邻节点可以更有效地重用信道)。

虽然更高频率的信号往往需要更多的基础设施,但基础设施的成本正在下降,而且在整个电路可以集成的高频下,大规模生产的通用 RF 的成本现在也更便宜。这与 20 年前形成对比,当时 GHz 设计仍然非常小众——现在它可以立即使用,现成的。