O desafio de transmitir grandes quantidades de dados de um veículo aéreo não tripulado (UAV) ou de robótica terrestre não é incomum em aplicações modernas. Este artigo discute os critérios de seleção para modems de banda larga e problemas relacionados. O artigo foi escrito para desenvolvedores de UAV e robótica.
Critérios de Seleção
Os principais critérios para escolher um modem de banda larga para UAVs ou robótica são:
- Alcance de comunicação.
- Taxa máxima de transferência de dados.
- Atraso na transmissão de dados.
- Parâmetros de peso e dimensões.
- Interfaces de informações suportadas.
- Requisitos nutricionais.
- Canal de controle/telemetria separado.
Faixa de comunicação
O alcance da comunicação depende não apenas do modem, mas também das antenas, cabos das antenas, condições de propagação das ondas de rádio, interferências externas e outros motivos. Para separar os parâmetros do próprio modem de outros parâmetros que afetam o alcance da comunicação, considere a equação de alcance [Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Propagação de ondas de rádio e operação de links de rádio. Conexão. Moscou. 1971]
$$display$$ R=frac{3 cdot 10^8}{4 pi F}10^{frac{P_{TXdBm}+G_{TXdB}+L_{TXdB}+G_{RXdB}+L_{RXdB}+ |V|_{dB}-P_{RXdBm}}{20}},$$exibição$$
onde
$inline$R$inline$ — alcance de comunicação necessário em metros;
$inline$F$inline$ — frequência em Hz;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ — potência do transmissor do modem em dBm;
$inline$G_{TXdB}$inline$ — ganho da antena do transmissor em dB;
$inline$L_{TXdB}$inline$ — perdas no cabo do modem até a antena transmissora em dB;
$inline$G_{RXdB}$inline$ — ganho da antena do receptor em dB;
$inline$L_{RXdB}$inline$ — perdas no cabo do modem até a antena do receptor em dB;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ — sensibilidade do receptor do modem em dBm;
$inline$|V|_{dB}$inline$ é um fator de atenuação que leva em consideração perdas adicionais devido à influência da superfície da Terra, vegetação, atmosfera e outros fatores em dB.
A partir da equação de alcance fica claro que o alcance depende apenas de dois parâmetros do modem: potência do transmissor $inline$P_{TXdBm}$inline$ e sensibilidade do receptor $inline$P_{RXdBm}$inline$, ou melhor, de sua diferença - o orçamento de energia do modem
$$exibição$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$exibição$$
Os parâmetros restantes na equação de alcance descrevem as condições de propagação do sinal e os parâmetros dos dispositivos alimentadores de antena, ou seja, não tem nada a ver com o modem.
Portanto, para aumentar o alcance de comunicação, você precisa escolher um modem com um valor $inline$B_m$inline$ grande. Por sua vez, $inline$B_m$inline$ pode ser aumentado aumentando $inline$P_{TXdBm}$inline$ ou diminuindo $inline$P_{RXdBm}$inline$. Na maioria dos casos, os desenvolvedores de UAV procuram um modem com alta potência de transmissão e prestam pouca atenção à sensibilidade do receptor, embora precisem fazer exatamente o oposto. Um poderoso transmissor integrado de um modem de banda larga acarreta os seguintes problemas:
- alto consumo de energia;
- a necessidade de resfriamento;
- deterioração da compatibilidade eletromagnética (EMC) com outros equipamentos de bordo do UAV;
- baixo sigilo energético.
Os dois primeiros problemas estão relacionados com o facto de os métodos modernos de transmissão de grandes quantidades de informação através de um canal de rádio, por exemplo OFDM, exigirem linear transmissor. A eficiência dos transmissores de rádio lineares modernos é baixa: 10–30%. Assim, 70-90% da preciosa energia da fonte de alimentação do UAV é convertida em calor, que deve ser removido de forma eficiente do modem, caso contrário ele falhará ou sua potência de saída cairá devido ao superaquecimento no momento mais inoportuno. Por exemplo, um transmissor de 2 W consumirá 6–20 W da fonte de alimentação, dos quais 4–18 W serão convertidos em calor.
A furtividade energética de um link de rádio é importante para aplicações especiais e militares. Baixa furtividade significa que o sinal do modem é detectado com uma probabilidade relativamente alta pelo receptor de reconhecimento da estação de interferência. Conseqüentemente, a probabilidade de suprimir um link de rádio com furtividade de baixa energia também é alta.
A sensibilidade de um receptor modem caracteriza sua capacidade de extrair informações dos sinais recebidos com um determinado nível de qualidade. Os critérios de qualidade podem variar. Para sistemas de comunicação digital, a probabilidade de erro de bit (taxa de erro de bit - BER) ou a probabilidade de erro em um pacote de informações (taxa de erro de quadro - FER) é a mais usada. Na verdade, a sensibilidade é o nível do próprio sinal do qual a informação deve ser extraída. Por exemplo, a sensibilidade de -98 dBm com BER = 10-6 indica que a informação com tal BER pode ser extraída de um sinal com um nível de -98 dBm ou superior, mas a informação com um nível de, digamos, -99 dBm pode não pode mais ser extraído de um sinal com um nível de, digamos, -1 dBm. É claro que a diminuição da qualidade à medida que o nível do sinal diminui ocorre gradativamente, mas vale lembrar que a maioria dos modems modernos possui os chamados. efeito de limite no qual uma diminuição na qualidade quando o nível do sinal diminui abaixo da sensibilidade ocorre muito rapidamente. Basta reduzir o sinal em 2-10 dB abaixo da sensibilidade para que o BER aumente para 1-XNUMX, o que significa que você não verá mais o vídeo do UAV. O efeito limiar é uma consequência direta do teorema de Shannon para um canal ruidoso; não pode ser eliminado. A destruição da informação quando o nível do sinal cai abaixo da sensibilidade ocorre devido à influência do ruído que se forma dentro do próprio receptor. O ruído interno de um receptor não pode ser completamente eliminado, mas é possível reduzir seu nível ou aprender a extrair informações de forma eficiente de um sinal ruidoso. Os fabricantes de modems estão usando ambas as abordagens, fazendo melhorias nos blocos de RF do receptor e melhorando os algoritmos de processamento de sinais digitais. Melhorar a sensibilidade do receptor do modem não leva a um aumento tão dramático no consumo de energia e na dissipação de calor como aumentar a potência do transmissor. É claro que há um aumento no consumo de energia e na geração de calor, mas é bastante modesto.
O seguinte algoritmo de seleção de modem é recomendado do ponto de vista de atingir o alcance de comunicação necessário.
- Decida a taxa de transferência de dados.
- Selecione um modem com a melhor sensibilidade para a velocidade necessária.
- Determine o alcance de comunicação por cálculo ou experimento.
- Se o alcance da comunicação for menor que o necessário, tente usar as seguintes medidas (organizadas em ordem decrescente de prioridade):
- reduzir perdas em cabos de antena $inline$L_{TXdB}$inline$, $inline$L_{RXdB}$inline$ utilizando um cabo com menor atenuação linear na frequência de operação e/ou reduzindo o comprimento dos cabos;
- aumentar o ganho da antena $inline$G_{TXdB}$inline$, $inline$G_{RXdB}$inline$;
- aumentar a potência do transmissor do modem.
Os valores de sensibilidade dependem da taxa de transferência de dados de acordo com a regra: maior velocidade - pior sensibilidade. Por exemplo, a sensibilidade de -98 dBm para 8 Mbps é melhor do que a sensibilidade de -95 dBm para 12 Mbps. Você pode comparar modems em termos de sensibilidade apenas para a mesma velocidade de transferência de dados.
Os dados sobre a potência do transmissor estão quase sempre disponíveis nas especificações do modem, mas os dados sobre a sensibilidade do receptor nem sempre estão disponíveis ou são insuficientes. No mínimo, este é um motivo para cautela, já que dificilmente faz sentido esconder números bonitos. Além disso, ao não publicar dados de sensibilidade, o fabricante priva o consumidor da oportunidade de estimar o alcance da comunicação por cálculo. para compras de modem.
Taxa máxima de transferência de dados
Selecionar um modem com base neste parâmetro é relativamente simples se os requisitos de velocidade estiverem claramente definidos. Mas existem algumas nuances.
Se o problema a ser resolvido exige garantir o máximo alcance de comunicação possível e ao mesmo tempo é possível alocar uma banda de frequência suficientemente ampla para um link de rádio, então é melhor escolher um modem que suporte uma ampla banda de frequência (largura de banda). O fato é que a velocidade de informação necessária pode ser alcançada em uma banda de frequência relativamente estreita usando tipos densos de modulação (16QAM, 64QAM, 256QAM, etc.), ou em uma banda de frequência ampla usando modulação de baixa densidade (BPSK, QPSK ). O uso de modulação de baixa densidade para tais tarefas é preferível devido à sua maior imunidade a ruídos. Portanto, a sensibilidade do receptor é melhor e, conseqüentemente, o orçamento de energia do modem aumenta e, como resultado, o alcance da comunicação.
Às vezes, os fabricantes de UAV definem a velocidade de informação do link de rádio muito maior que a velocidade da fonte, literalmente 2 ou mais vezes, argumentando que fontes como codecs de vídeo têm uma taxa de bits variável e a velocidade do modem deve ser selecionada levando em consideração o valor máximo de emissões de taxa de bits. Neste caso, o alcance da comunicação diminui naturalmente. Você não deve usar essa abordagem, a menos que seja absolutamente necessário. A maioria dos modems modernos possui um grande buffer no transmissor que pode suavizar picos de taxa de bits sem perda de pacotes. Portanto, não é necessária uma reserva de velocidade superior a 25%. Se houver motivos para acreditar que a capacidade do buffer do modem adquirido é insuficiente e é necessário um aumento significativamente maior na velocidade, é melhor recusar a compra de tal modem.
Atraso na transferência de dados
Ao avaliar este parâmetro, é importante separar o atraso associado à transmissão de dados através do enlace de rádio do atraso criado pelo dispositivo de codificação/decodificação da fonte de informação, tal como um codec de vídeo. O atraso no link de rádio consiste em 3 valores.
- Atraso devido ao processamento do sinal no transmissor e no receptor.
- Atraso devido à propagação do sinal do transmissor ao receptor.
- Atraso devido ao buffer de dados no transmissor em modems duplex por divisão de tempo (TDD).
A latência do tipo 1, na experiência do autor, varia de dezenas de microssegundos a um milissegundo. O atraso do tipo 2 depende do alcance da comunicação, por exemplo, para um link de 100 km é de 333 μs. O atraso do tipo 3 depende do comprimento do quadro TDD e da relação entre a duração do ciclo de transmissão e a duração total do quadro e pode variar de 0 à duração do quadro, ou seja, é uma variável aleatória. Se o pacote de informações transmitido estiver na entrada do transmissor enquanto o modem estiver no ciclo de transmissão, o pacote será transmitido no ar com atraso zero tipo 3. Se o pacote estiver um pouco atrasado e o ciclo de recepção já tiver começado, então ele será atrasado no buffer do transmissor durante o ciclo de recepção. Os comprimentos típicos de quadros TDD variam de 2 a 20 ms, portanto, o pior caso de atraso do Tipo 3 não excederá 20 ms. Assim, o atraso total no link de rádio estará na faixa de 3 a 21 ms.
A melhor maneira de descobrir o atraso em um link de rádio é realizar um experimento em grande escala usando utilitários para avaliar as características da rede. Medir o atraso usando o método de solicitação-resposta não é recomendado, pois o atraso nas direções direta e reversa pode não ser o mesmo para modems TDD.
Parâmetros de peso e dimensões
A escolha de uma unidade de modem on-board de acordo com este critério não requer comentários especiais: quanto menor e mais leve, melhor. Não se esqueça também da necessidade de resfriar a unidade de bordo, pois podem ser necessários radiadores adicionais e, consequentemente, o peso e as dimensões também podem aumentar. Aqui deve ser dada preferência a unidades leves, de pequeno porte e com baixo consumo de energia.
Para uma unidade terrestre, os parâmetros dimensionais de massa não são tão críticos. A facilidade de uso e instalação vem à tona. A unidade de aterramento deve ser um dispositivo protegido de forma confiável contra influências externas com um sistema de montagem conveniente em um mastro ou tripé. Uma boa opção é quando a unidade de terra está integrada no mesmo invólucro da antena. Idealmente, a unidade de aterramento deve ser conectada ao sistema de controle através de um conector conveniente. Isso evitará palavras fortes quando precisar realizar trabalhos de implantação a uma temperatura de -20 graus.
Necessidades dietéticas
As unidades de bordo, via de regra, são produzidas com suporte para uma ampla faixa de tensões de alimentação, por exemplo 7-30 V, que cobre a maioria das opções de tensão na rede de energia do UAV. Se você tiver a oportunidade de escolher entre várias tensões de alimentação, dê preferência ao menor valor de tensão de alimentação. Via de regra, os modems são alimentados internamente com tensões de 3.3 e 5.0 V por meio de fontes de alimentação secundárias. A eficiência dessas fontes de alimentação secundárias é maior quanto menor for a diferença entre a tensão de entrada e a tensão interna do modem. Maior eficiência significa redução do consumo de energia e da geração de calor.
As unidades terrestres, por outro lado, devem suportar energia proveniente de uma fonte de tensão relativamente alta. Isso permite a utilização de um cabo de alimentação de pequena seção transversal, o que reduz o peso e simplifica a instalação. Ceteris paribus, dê preferência a unidades terrestres com suporte PoE (Power over Ethernet). Neste caso, apenas um cabo Ethernet é necessário para conectar a unidade terrestre à estação de controle.
Canal de controle/telemetria separado
Um recurso importante nos casos em que não há espaço no UAV para instalar um modem de telemetria de comando separado. Se houver espaço, um canal de controle/telemetria separado do modem de banda larga poderá ser usado como backup. Ao selecionar um modem com esta opção, preste atenção ao modem que suporta o protocolo desejado para comunicação com o UAV (MAVLink ou proprietário) e à capacidade de multiplexar dados de telemetria/canal de controle em uma interface conveniente na estação terrestre (GS). Por exemplo, a unidade de bordo de um modem de banda larga é conectada ao piloto automático através de uma interface como RS232, UART ou CAN, e a unidade terrestre é conectada ao computador de controle através de uma interface Ethernet através da qual é necessário trocar comandos , telemetria e informações de vídeo. Neste caso, o modem deve ser capaz de multiplexar o fluxo de comando e telemetria entre as interfaces RS232, UART ou CAN da unidade de bordo e a interface Ethernet da unidade terrestre.
Outros parâmetros aos quais prestar atenção
Disponibilidade do modo duplex. Os modems de banda larga para UAVs suportam modos de operação simplex ou duplex. No modo simplex, a transmissão de dados é permitida apenas na direção do UAV para o NS, e no modo duplex - em ambas as direções. Como regra, os modems simplex possuem um codec de vídeo integrado e são projetados para funcionar com câmeras de vídeo que não possuem um codec de vídeo. Um modem simplex não é adequado para conexão a uma câmera IP ou qualquer outro dispositivo que exija uma conexão IP. Pelo contrário, um modem duplex, via de regra, é projetado para conectar a rede IP embarcada do UAV com a rede IP do NS, ou seja, suporta câmeras IP e outros dispositivos IP, mas pode não ter um built-in no codec de vídeo, já que as câmeras de vídeo IP geralmente possuem seu codec de vídeo. O suporte à interface Ethernet só é possível em modems full-duplex.
Recepção de diversidade (diversidade RX). A presença desta capacidade é obrigatória para garantir a comunicação contínua ao longo de toda a distância do voo. Ao se propagarem pela superfície da Terra, as ondas de rádio chegam ao ponto de recepção em dois feixes: ao longo de um caminho direto e com reflexão na superfície. Se a adição de ondas de dois feixes ocorrer em fase, então o campo no ponto de recepção é fortalecido e, se estiver em antifase, é enfraquecido. O enfraquecimento pode ser bastante significativo - até a perda total da comunicação. A presença de duas antenas no NS, localizadas em alturas diferentes, ajuda a resolver este problema, pois se na localização de uma antena os feixes são adicionados em antifase, na localização da outra não. Como resultado, você pode obter uma conexão estável em toda a distância.
Topologias de rede suportadas. É aconselhável escolher um modem que ofereça suporte não apenas para topologia ponto a ponto (PTP), mas também para topologias ponto a multiponto (PMP) e de relé (repetidor). O uso de retransmissão por meio de um UAV adicional permite expandir significativamente a área de cobertura do UAV principal. O suporte PMP permitirá que você receba informações simultaneamente de vários UAVs em um NS. Observe também que o suporte a PMP e relé exigirá um aumento na largura de banda do modem em comparação com o caso da comunicação com um único UAV. Portanto, para esses modos é recomendado escolher um modem que suporte uma ampla banda de frequência (pelo menos 15-20 MHz).
Disponibilidade de meios para aumentar a imunidade ao ruído. Uma opção útil, dado o ambiente de intensa interferência em áreas onde são utilizados VANTs. A imunidade ao ruído é entendida como a capacidade de um sistema de comunicação desempenhar sua função na presença de interferências de origem artificial ou natural no canal de comunicação. Existem duas abordagens para combater a interferência. Abordagem 1: projetar o receptor do modem de forma que ele possa receber informações de forma confiável, mesmo na presença de interferência na banda do canal de comunicação, ao custo de alguma redução na velocidade de transmissão da informação. Abordagem 2: Suprimir ou atenuar a interferência na entrada do receptor. Exemplos de implementação da primeira abordagem são os sistemas de espalhamento de espectro, nomeadamente: salto de frequência (FH), espectro de espalhamento de sequência pseudo-aleatória (DSSS) ou um híbrido de ambos. A tecnologia FH tornou-se difundida nos canais de controle de UAV devido à baixa taxa de transferência de dados necessária em tal canal de comunicação. Por exemplo, para uma velocidade de 16 kbit/s numa banda de 20 MHz, podem ser organizadas cerca de 500 posições de frequência, o que permite uma protecção fiável contra interferências de banda estreita. A utilização de FH para um canal de comunicação de banda larga é problemática porque a banda de frequência resultante é muito grande. Por exemplo, para obter 500 posições de frequência ao trabalhar com um sinal com largura de banda de 4 MHz, você precisará de 2 GHz de largura de banda livre! Demais para ser real. O uso do DSSS para um canal de comunicação de banda larga com UAVs é mais relevante. Nesta tecnologia, cada bit de informação é duplicado simultaneamente em várias (ou mesmo em todas) frequências da banda do sinal e, na presença de interferência de banda estreita, pode ser separado de partes do espectro não afetadas pela interferência. A utilização de DSSS, assim como de FH, implica que quando surgir interferência no canal será necessária uma redução na taxa de transmissão de dados. No entanto, é óbvio que é melhor receber vídeo de um UAV em resolução mais baixa do que nada. A abordagem 2 utiliza o fato de que a interferência, ao contrário do ruído interno do receptor, entra no enlace de rádio vindo de fora e, se certos meios estiverem presentes no modem, pode ser suprimida. A supressão da interferência é possível se ela estiver localizada nos domínios espectral, temporal ou espacial. Por exemplo, a interferência de banda estreita está localizada na região espectral e pode ser “cortada” do espectro usando um filtro especial. Da mesma forma, o ruído pulsado é localizado no domínio do tempo; para suprimi-lo, a área afetada é removida do sinal de entrada do receptor. Se a interferência não for de banda estreita ou pulsada, então um supressor espacial pode ser usado para suprimi-la, uma vez que a interferência entra na antena receptora de uma fonte de uma determinada direção. Se o zero do padrão de radiação da antena receptora estiver posicionado na direção da fonte de interferência, a interferência será suprimida. Esses sistemas são chamados de sistemas adaptativos de formação de feixe e anulação de feixe.
Protocolo de rádio usado. Os fabricantes de modem podem usar um protocolo de rádio padrão (WiFi, DVB-T) ou proprietário. Este parâmetro raramente é indicado nas especificações. A utilização de DVB-T é indiretamente indicada pelas faixas de frequência suportadas 2/4/6/7/8, por vezes 10 MHz e pela menção no texto da especificação da tecnologia COFDM (coded OFDM) na qual OFDM é utilizado em conjunto com codificação resistente a ruído. De passagem, notamos que o COFDM é puramente um slogan publicitário e não apresenta quaisquer vantagens sobre o OFDM, uma vez que o OFDM sem codificação resistente ao ruído nunca é utilizado na prática. Equalize COFDM e OFDM ao ver essas abreviações nas especificações do modem de rádio.
Os modems que usam um protocolo padrão são geralmente construídos com base em um chip especializado (WiFi, DVB-T) trabalhando em conjunto com um microprocessador. Usar um chip personalizado alivia o fabricante do modem de muitas dores de cabeça associadas ao projeto, modelagem, implementação e teste de seu próprio protocolo de rádio. O microprocessador é usado para fornecer ao modem a funcionalidade necessária. Esses modems têm as seguintes vantagens.
- Baixo preço.
- Bons parâmetros de peso e tamanho.
- Baixo consumo de energia.
Também existem desvantagens.
- Incapacidade de alterar as características da interface de rádio alterando o firmware.
- Baixa estabilidade de abastecimento no longo prazo.
- Capacidades limitadas no fornecimento de suporte técnico qualificado na resolução de problemas não padronizados.
A baixa estabilidade do fornecimento se deve ao fato de os fabricantes de chips se concentrarem principalmente nos mercados de massa (TVs, computadores, etc.). Os fabricantes de modems para UAVs não são uma prioridade para eles e não podem de forma alguma influenciar a decisão do fabricante do chip de descontinuar a produção sem uma substituição adequada por outro produto. Esse recurso é reforçado pela tendência de empacotar interfaces de rádio em microcircuitos especializados, como “system on chip” (System on Chip - SoC) e, portanto, chips de interface de rádio individuais são gradualmente eliminados do mercado de semicondutores.
As capacidades limitadas no fornecimento de suporte técnico devem-se ao facto de as equipas de desenvolvimento de modems baseados no protocolo de rádio padrão contarem com especialistas, principalmente em electrónica e tecnologia de microondas. Pode não haver especialistas em radiocomunicações lá, já que não há problemas para eles resolverem. Portanto, os fabricantes de UAV que procuram soluções para problemas não triviais de comunicação por rádio podem ficar desapontados em termos de consulta e assistência técnica.
Os modems que usam um protocolo de rádio proprietário são construídos com base em chips universais de processamento de sinais analógicos e digitais. A estabilidade de fornecimento desses chips é muito alta. É verdade que o preço também é alto. Esses modems têm as seguintes vantagens.
- Amplas possibilidades de adaptação do modem às necessidades do cliente, incluindo adaptação da interface do rádio através da alteração do firmware.
- Recursos adicionais de interface de rádio que são interessantes para uso em UAVs e estão ausentes em modems construídos com base em protocolos de rádio padrão.
- Alta estabilidade de suprimentos, incl. a longo prazo.
- Alto nível de suporte técnico, incluindo resolução de problemas fora do padrão.
Desvantagens
- Preço alto
- Os parâmetros de peso e tamanho podem ser piores que os dos modems que usam protocolos de rádio padrão.
- Aumento do consumo de energia da unidade de processamento de sinal digital.
Dados técnicos de alguns modems para UAVs
A Tabela apresenta os parâmetros técnicos de alguns modems para VANTs disponíveis no mercado.
Observe que embora o modem 3D Link tenha a potência de transmissão mais baixa em comparação com os modems Picoradio OEM e J11 (25 dBm vs. 27-30 dBm), o orçamento de energia do 3D Link é maior do que esses modems devido à alta sensibilidade do receptor (com o mesma velocidade de transferência de dados para os modems que estão sendo comparados). Assim, o alcance de comunicação ao usar o 3D Link será maior com melhor furtividade de energia.
Mesa. Dados técnicos de alguns modems de banda larga para UAVs e robótica
Parâmetro
(realizado no módulo da Microhard)
(Veja também )
Fabricante, país
Geoscan, RF
Mobilicom, Israel
Inovações Aerotransportadas, Canadá
DTC, Reino Unido
Redess, China
Alcance de comunicação [km] 20-60
5
n / D*
n / D*
10-20
Velocidade [Mbit/s] 0.023−64.9
1.6-6
0.78-28
0.144-31.668
1.5-6
Atraso na transmissão de dados [ms] 1−20
25
n / D*
15-100
15-30
Dimensões da unidade de bordo CxLxA [mm] 77x45x25
74h54h26
40x40x10 (sem caixa)
67h68h22
76h48h20
Peso da unidade de bordo [gramas] 89
105
17.6 (sem moradia)
135
88
Interfaces de informação
Ethernet, RS232, CAN, USB
Ethernet, RS232, USB (opcional)
Ethernet, RS232/UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART
Fonte de alimentação da unidade integrada [Volt/Watt] 7−30/6.7
7−26/n/a*
5-58/4.8
5.9−17.8/4.5−7
7-18/8
Fonte de alimentação da unidade de aterramento [Volt/Watt] 18−75 ou PoE/7
7−26/n/a*
5-58/4.8
6-16/8
7-18/5
Potência do transmissor [dBm] 25
n / D*
27-30
20
30
Sensibilidade do receptor [dBm] (para velocidade [Mbit/s])
−122(0.023) −101(4.06) −95.1(12.18) −78.6(64.96)
−101(n/a*)
−101(0.78) −96(3.00) −76(28.0)
−95(n/a*) −104(n/a*)
−97(1.5) −94(3.0) −90(6.0)
Orçamento de energia do modem [dB] (para velocidade [Mbit/seg])
147(0.023) 126(4.06) 120.1(12.18) 103.6(64.96)
n / D*
131(0.78) 126(3.00) 103(28.0)
n / D*
127 (1.5) 124 (3.0) 120 (6.0)
Bandas de frequência suportadas [MHz] 4−20
4.5; 8.5
2; 4; 8
0.625; 1.25; 2.5; 6; 7; 8
2; 4; 8
Simplex/duplex
Duplex
Duplex
Duplex
Simplexo
Duplex
Apoio à diversidade
sim
sim
sim
sim
sim
Canal separado para controle/telemetria
sim
sim
sim
não
sim
Protocolos de controle de UAV suportados no canal de controle/telemetria
MAVLink, proprietário
MAVLink, proprietário
não
não
MAVLink
Suporte à multiplexação no canal de controle/telemetria
sim
sim
não
não
n / D*
Topologias de rede
PTP, PMP, relé
PTP, PMP, relé
PTP, PMP, relé
PTP
PTP, PMP, relé
Meios para aumentar a imunidade ao ruído
DSSS, banda estreita e supressores de pulso
n / D*
n / D*
n / D*
n / D*
Protocolo de rádio
proprietário
n / D*
n / D*
DVB-T
n / D*
* n/a - sem dados.
Sobre o autor
Alexander Smorodinov [[email protegido]] é um especialista líder da Geoscan LLC na área de comunicações sem fio. De 2011 até o presente, vem desenvolvendo protocolos de rádio e algoritmos de processamento de sinais para modems de rádio de banda larga para diversos fins, bem como implementando os algoritmos desenvolvidos baseados em chips lógicos programáveis. As áreas de interesse do autor incluem o desenvolvimento de algoritmos de sincronização, estimativa de propriedades de canais, modulação/demodulação, codificação resistente a ruído, bem como alguns algoritmos de camada de acesso à mídia (MAC). Antes de ingressar na Geoscan, o autor trabalhou em diversas organizações, desenvolvendo dispositivos de comunicação sem fio personalizados. De 2002 a 2007, trabalhou na Proteus LLC como especialista líder no desenvolvimento de sistemas de comunicação baseados no padrão IEEE802.16 (WiMAX). De 1999 a 2002, o autor esteve envolvido no desenvolvimento de algoritmos de codificação resistentes a ruído e modelagem de rotas de links de rádio no Instituto Central de Pesquisa da Empresa Unitária do Estado Federal "Granit". O autor recebeu o título de Candidato em Ciências Técnicas pela Universidade de Instrumentação Aeroespacial de São Petersburgo em 1998 e o diploma de Engenharia de Rádio pela mesma universidade em 1995. Alexander é membro atual do IEEE e da IEEE Communications Society.
Fonte: habr.com