[原创] 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

中移模组 2018-10-20 12:44 楼主

大家好，欢迎来到第二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，请仔细听老师仔细讲的喔！

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。

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！老田说了，别讲这么多没用的，大陆地区还是要看NB-IoT的戏台。

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。

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。

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。

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：

X dm=10log (Y mW)

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，眼睛花了，容我静静。。。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： 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1.610-11mW，而NB-IoT模组呢，以M5311为例在-130dBm接收灵敏度情况下，约为110-13mW。好了，今天的课程就给大家分享到这里，下次再给老师大家分享其他小知识。感谢大家收听，下课。想要了解更多物联网通信模组产品信息、行业新闻、技术发展，要记得关注小编或直接天剑微信公众号中移模组的哦！另外每期小编还将抽取幸运观众，送出我们模组产品供您DIY的喔！中移物联网有限公司是中国移动通信集团公司出资成立的全资子公司。公司按照中国移动整体战略布局，围绕“物联网业务服务的支撑者、专用模组和芯片的提供者、物联网专用产品的推动者”的战略定位，专业化运营物联网专用网络，设计生产物联网专用模组和芯片，打造车联网、智能家居、智能穿戴等特色产品，开发运营物联网连接管理平台OneLink和物联网开放平台OneNET，推广物联网解决方案，形成了五大方向业务布局和物联网“云-管-端”全方位的体系架构。为向社会提供更加优质的物联网技术、产品及服务，推动产业发展，公司密切协同中国移动各省公司及专业公司，以开放、合作、共享的发展理念，广泛开展国际、国内企业合作，以市场化机制独立运作，力争成为立足全国，服务全球的物联网领先企业，推动物联网在各行业的规模应用。此内容由EEWORLD论坛网友中移模组原创，如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处