Komunikacja bezprzewodowa - techniki

W niektórych przypadkach występuje zakres pogorszenia wydajności, który wpływa na wydajność. Główną tego przyczyną mogą być upośledzenie kanału mobilnego. Aby rozwiązać ten problem, istnieją trzy popularne techniki -

Wyrównywacz

Korektor w odbiorniku kompensuje średni zakres oczekiwanej amplitudy kanału i charakterystyki opóźnienia. Innymi słowy, korektor jest filtrem w odbiorniku mobilnym, którego odpowiedź impulsowa jest odwrotnością odpowiedzi impulsowej kanału. Takie korektory znajdują zastosowanie wfrequency selective fading kanały.

Różnorodność

Różnorodność to kolejna technika wykorzystywana do kompensacji fast fadingi jest zwykle realizowane przy użyciu dwóch lub więcej anten odbiorczych. Zwykle jest stosowany w celu zmniejszenia głębokości i czasu trwania zaników, jakich doświadcza odbiornik w kanale z płaskim zanikaniem.

Kodowanie kanałów

Channel codingpoprawia wydajność łącza komunikacji mobilnej poprzez dodanie nadmiarowych bitów danych w przesyłanej wiadomości. W części nadajnika w zakresie pasma podstawowego, koder kanału odwzorowuje sekwencję komunikatu cyfrowego na inną określoną sekwencję kodu zawierającą większą liczbę bitów niż oryginał zawarty w wiadomości. Kodowanie kanałów służy do poprawianiadeep fading lub spectral null.

Wyrównanie

ISI (Inter Symbol Interference) został zidentyfikowany jako jedna z głównych przeszkód w szybkiej transmisji danych przez mobilne kanały radiowe. Jeśli szerokość pasma modulacji przekraczacoherence bandwidth kanału radiowego (tj. selektywne zanikanie częstotliwości), impulsy modulacji są rozłożone w czasie, powodując ISI.

Korektor na przednim końcu odbiornika kompensuje średni zakres oczekiwanej amplitudy kanału i charakterystyki opóźnienia. Tak jak mobilne kanały zanikaniarandom i time varying, korektory muszą śledzić zmienne w czasie właściwości kanału mobilnego i dlatego powinny być zmienne w czasie lub adaptacyjne. Korektor adaptacyjny ma dwie fazy działania:training i tracking.

Tryb treningowy

Początkowo nadajnik wysyła znaną sekwencję treningową o ustalonej długości, aby korektor odbiornika mógł uśredniać się do właściwego ustawienia. Training sequence jest zwykle pseudolosowym sygnałem binarnym lub ustalonym, określonym wzorem bitowym.

Sekwencja treningowa jest zaprojektowana tak, aby umożliwić korektorowi w odbiorniku uzyskanie sygnału proper filter coefficientw najgorszym możliwym stanie kanału. Filtr adaptacyjny w odbiorniku wykorzystuje zatem arecursive algorithm do oceny kanału i oszacowania współczynników filtru w celu skompensowania kanału.

Tryb śledzenia

Po zakończeniu sekwencji treningowej współczynniki filtru są bliskie optymalnego. Natychmiast po sekwencji uczącej wysyłane są dane użytkownika.

Po otrzymaniu danych użytkowników plik adaptive algorithms korektora śledzi zmieniający się kanał. W rezultacie adaptacyjny korektor w sposób ciągły zmienia charakterystykę filtra w czasie.

Różnorodność

Różnorodność to potężna technika odbioru komunikacji, która zapewnia poprawę łącza bezprzewodowego przy stosunkowo niskich kosztach. Diversity techniques są używane w systemach komunikacji bezprzewodowej głównie w celu poprawy wydajności w zanikającym kanale radiowym.

W takim systemie odbiornik jest wyposażony w wiele kopii tego samego sygnału informacyjnego, które są transmitowane przez dwa lub więcej rzeczywistych lub wirtualnych kanałów komunikacyjnych. Stąd podstawowa idea różnorodnościrepetition lub redundancy of information. Praktycznie we wszystkich zastosowaniach decyzje dotyczące różnorodności są podejmowane przez odbiornik i nie są znane nadajnikowi.

Rodzaje różnorodności

Blaknięcie można podzielić na small scale i large scale fading. Zaniki na małą skalę charakteryzują się głębokimi i szybkimi fluktuacjami amplitudy, które występują, gdy telefon porusza się na odległość zaledwie kilku długości fal. W przypadku sygnałów wąskopasmowych zwykle powoduje to rozszerzenieRayleigh faded envelope. Aby zapobiec występowaniu głębokich zaników, techniki mikroskopowej różnorodności mogą wykorzystywać szybko zmieniający się sygnał.

Jeżeli elementy anteny odbiornika są oddzielone ułamkiem transmitowanej długości fali, wówczas różne kopie sygnału informacyjnego lub ogólnie nazywane rozgałęzieniami można odpowiednio połączyć lub wybrać najsilniejszy z nich jako odebrany sygnał. Taka technika różnorodności jest określana jakoAntenna or Space diversity.

Różnorodność częstotliwości

Ten sam sygnał informacyjny jest transmitowany na różnych nośnych, przy czym separacja częstotliwości między nimi jest co najmniej spójną szerokością pasma.

Różnorodność czasu

Sygnał informacyjny jest przesyłany wielokrotnie w regularnych odstępach czasu. Separacja międzytransmit times should be greater than the coherence time, T_c. Odstęp czasu zależy od tempa blaknięcia i rośnie wraz ze spadkiem szybkości blaknięcia.

Różnorodność polaryzacyjna

W tym przypadku pola elektryczne i magnetyczne sygnału przenoszącego informacje są modyfikowane i wiele takich sygnałów jest używanych do wysyłania tych samych informacji. A zatemorthogonal type of polarization is obtained.

Różnorodność kątów

Tutaj anteny kierunkowe są wykorzystywane do tworzenia niezależnych kopii transmitowanego sygnału na wielu ścieżkach.

Różnorodność przestrzeni

W zróżnicowaniu przestrzennym istnieje wiele anten odbiorczych umieszczonych w różnych lokalizacjach przestrzennych, co skutkuje różnymi (prawdopodobnie niezależnymi) odbieranymi sygnałami.

Różnica między schematami różnorodności polega na tym, że w pierwszych dwóch schematach jest wastage of bandwidth spowodowany duplication of the informationsygnał do wysłania. W ten sposób unika się problemu w pozostałych trzech programach, ale zwiększa się kosztantenna complexity.

Korelację między sygnałami w funkcji odległości między elementami anteny określa zależność -

$$\rho = J_0^2 \lgroup\frac{2\Pi d}{\lambda}\rgroup$$

Gdzie,

• J₀ = Funkcja Bessela rzędu zerowego i pierwszego rodzaju

• d = odległość separacji w przestrzeni elementów anteny

• λ = długość fali nośnej.