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在嵌入式無線系統應用中可靠性和功耗的關系及優化方法

作者: 時間:2012-08-26 來源:網絡 收藏

依靠RF頻譜,捷變性可以有或多或少的空間。例如,由于頻率分配的緣故,低頻解決方案比高頻解決方案的空間較小。2.4GHz解決方案支持約100MHz的可用頻譜,而900MHz解決方案僅支持約26MHz的空間。通道大小也是影響RF捷變性的一個重要因素。通道尺寸越小,頻譜中捷變性的空間就越大,從而能以更高的RF捷變性來避免干擾,在干擾信號間找到干擾最小的工作頻率。例如,就2.4GHz解決方案而言,基于802.15.4的解決方案一般寬度為5MHz,只有16個可用的通道,而寬度為1MHz的解決方案通常支持80個可用通道,因此能在更多通道間移動以避免干擾。

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/148538.htm

  因此,與RF頻譜的鏈路預算與RF捷變性成正比。鏈路預算越大,RF捷變性就越高,在同一RF頻譜上的給定解決方案的就越高。此外,盡管某些解決方案在給定環境下針對某一RF頻譜性能出色,如布滿水管的工廠中的低頻通信,但這種解決方案的性能仍比不上最大化鏈路預算和RF捷變性的較高頻率解決方案。因此,盡管差別很難量化,我們仍很容易理解比較解決方案時的邏輯,以及最大化睡眠時間并減少

  和功率效率

  無線解決方案的另一新術語是功率效率,即通過有源和無源技術來最小化的量度。效率越高,節約的電力就越多。大多數時間都處于睡眠模式最低狀態下的高可靠性,其功率效率一般比擁有較低的發送和接收狀態、但可靠性不足的其他系統更高,因為這些系統處于休眠模式的時間較短。因此,可靠性是反映系統真實功率效率的主要指標。

  可靠性和功率效率機制協作可最大化節能效果,不過除了上述機制,還能采用其他技術來提高功率效率,并盡可能減小對系統可靠性的影響。這些技術包括控制動態數據速率、輸出功率級別的活動鏈路和電源管理等系統行為。通過最小化不必要的輸出功率,持續關注最小化輸出功率以確保只使用通信所必須的最低功耗解決方案,不僅可靠,而且節能。此外,如果解決方案能根據環境條件調節數據速率,并盡可能縮短空中通信時間,也可以最小化系統功耗,提高功率效率。這種節能技術盡管在無線電技術領域并不算新生事物,但在確保系統致力于真正最小化系統功耗方面確實是一項新技術。

  本文小結

  可靠性是解決方案節能效果的主要指標,也可最大化系統休眠時間及最小化通信時間。最后,也指出了比較組件數據表的典型不能解決功率效率和可靠性等系統級功能的原因。雖然測量系統中使用組件的典型功耗是比較無線解決方案更傳統的,但其不能全面反映出特定解決方案最小化系統功耗的情況。例如,大多數時間都處于最低功耗的睡眠模式下的高可靠性系統,比擁有較低發送和接收功率級別但不太可靠的其他系統更節能,并能保存最大量的系統電力。這是因為這些不太可靠的系統處于休眠模式的時間較短,而重復發射或通信的時間較多。

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