การสื่อสารไร้สาย - เทคนิค

ในบางกรณีมีขอบเขตของการเสื่อมประสิทธิภาพซึ่งส่งผลต่อผลผลิต สาเหตุสำคัญอาจเกิดจากความบกพร่องของช่องทางมือถือ ในการแก้ไขปัญหานี้มีสามเทคนิคยอดนิยม -

อีควอไลเซอร์

อีควอไลเซอร์ภายในเครื่องรับจะชดเชยช่วงเฉลี่ยของความกว้างของช่องสัญญาณที่คาดไว้และลักษณะการหน่วงเวลา กล่าวอีกนัยหนึ่งอีควอไลเซอร์คือตัวกรองที่ตัวรับสัญญาณมือถือซึ่งมีการตอบสนองของอิมพัลส์ผกผันของการตอบสนองอิมพัลส์ของช่องสัญญาณ อีควอไลเซอร์ดังกล่าวใช้ในfrequency selective fading ช่อง

ความหลากหลาย

ความหลากหลายเป็นอีกหนึ่งเทคนิคที่ใช้ในการชดเชย fast fadingและมักจะดำเนินการโดยใช้เสาอากาศรับสัญญาณตั้งแต่สองตัวขึ้นไป โดยปกติจะใช้เพื่อลดความลึกและระยะเวลาของการจางที่ผู้รับได้รับในช่องสัญญาณซีดจางแบบแบน

การเข้ารหัสช่อง

Channel codingปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมโยงการสื่อสารเคลื่อนที่โดยการเพิ่มบิตข้อมูลที่ซ้ำซ้อนในข้อความที่ส่ง ที่ส่วนเบสแบนด์ของเครื่องส่งตัวเข้ารหัสช่องสัญญาณจะแมปลำดับข้อความดิจิทัลกับลำดับรหัสเฉพาะอื่นที่มีจำนวนบิตมากกว่าต้นฉบับที่มีอยู่ในข้อความ Channel Coding ใช้เพื่อแก้ไขdeep fading หรือ spectral null.

การทำให้เท่าเทียมกัน

ISI (Inter Symbol Interference) ถูกระบุว่าเป็นหนึ่งในอุปสรรคสำคัญในการส่งข้อมูลความเร็วสูงผ่านช่องสัญญาณวิทยุมือถือ หากแบนด์วิดท์การมอดูเลตเกินค่าcoherence bandwidth ของช่องสัญญาณวิทยุ (เช่นการซีดจางแบบเลือกความถี่) พัลส์การมอดูเลตจะแพร่กระจายในเวลาทำให้ ISI

อีควอไลเซอร์ที่ส่วนหน้าของเครื่องรับจะชดเชยช่วงเฉลี่ยของความกว้างของช่องสัญญาณที่คาดไว้และลักษณะการหน่วงเวลา ในฐานะที่เป็นช่องสัญญาณมือถือที่ซีดจางrandom และ time varying, อีควอไลเซอร์ต้องติดตามลักษณะการเปลี่ยนแปลงเวลาของช่องทางมือถือดังนั้นจึงควรเป็นเวลาที่แตกต่างกันหรือปรับเปลี่ยนได้ อีควอไลเซอร์แบบปรับได้มีการทำงานสองขั้นตอน:training และ tracking.

โหมดการฝึกอบรม

ในขั้นต้นลำดับการฝึกความยาวคงที่ที่ทราบจะถูกส่งโดยเครื่องส่งสัญญาณเพื่อให้อีควอไลเซอร์ของเครื่องรับสามารถเฉลี่ยเป็นการตั้งค่าที่เหมาะสม Training sequence โดยทั่วไปจะเป็นสัญญาณไบนารีแบบสุ่มหลอกหรือคงที่ของรูปแบบบิตที่กำหนด

ลำดับการฝึกอบรมได้รับการออกแบบมาเพื่ออนุญาตให้อีควอไลเซอร์ที่เครื่องรับเพื่อรับไฟล์ proper filter coefficientในสภาพช่องที่แย่ที่สุด ตัวกรองแบบปรับได้ที่เครื่องรับจึงใช้ไฟล์recursive algorithm เพื่อประเมินช่องและประมาณค่าสัมประสิทธิ์ตัวกรองเพื่อชดเชยช่องสัญญาณ

โหมดติดตาม

เมื่อลำดับการฝึกเสร็จสิ้นค่าสัมประสิทธิ์การกรองใกล้เคียงที่สุด ทันทีตามลำดับการฝึกอบรมข้อมูลผู้ใช้จะถูกส่ง

เมื่อได้รับข้อมูลของผู้ใช้แล้วไฟล์ adaptive algorithms ของอีควอไลเซอร์ติดตามช่องที่เปลี่ยนไป ด้วยเหตุนี้อีควอไลเซอร์แบบปรับได้จะเปลี่ยนลักษณะของตัวกรองอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา

ความหลากหลาย

ความหลากหลายเป็นเทคนิคตัวรับการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพซึ่งช่วยปรับปรุงการเชื่อมโยงไร้สายด้วยต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ Diversity techniques ใช้ในระบบสื่อสารไร้สายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของช่องสัญญาณวิทยุที่ซีดจางเป็นหลัก

ในระบบดังกล่าวเครื่องรับจะมีสำเนาสัญญาณข้อมูลเดียวกันหลายชุดซึ่งส่งผ่านช่องทางการสื่อสารจริงหรือเสมือนสองช่องขึ้นไป ดังนั้นแนวคิดพื้นฐานของความหลากหลายคือrepetition หรือ redundancy of information. ในเกือบทุกแอปพลิเคชันเครื่องรับจะตัดสินใจเรื่องความหลากหลายและเครื่องส่งสัญญาณไม่รู้จัก

ประเภทของความหลากหลาย

การซีดจางสามารถแบ่งออกเป็น small scale และ large scale fading. การจางขนาดเล็กนั้นมีลักษณะความผันผวนของแอมพลิจูดที่ลึกและรวดเร็วซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมือถือเคลื่อนที่ไปในระยะทางที่มีความยาวคลื่นเพียงไม่กี่ สำหรับสัญญาณวงแคบโดยทั่วไปจะส่งผลเป็นไฟล์Rayleigh faded envelope. เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดรอยจางลึกเทคนิคความหลากหลายของกล้องจุลทรรศน์สามารถใช้ประโยชน์จากสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วได้

หากองค์ประกอบเสาอากาศของเครื่องรับถูกคั่นด้วยเศษเสี้ยวของความยาวคลื่นที่ส่งแล้วสำเนาต่างๆของสัญญาณข้อมูลหรือเรียกโดยทั่วไปว่าเป็นกิ่งก้านสามารถรวมกันได้อย่างเหมาะสมหรือสามารถเลือกที่แรงที่สุดเป็นสัญญาณที่ได้รับ เทคนิคความหลากหลายดังกล่าวเรียกว่าAntenna or Space diversity.

ความหลากหลายของความถี่

สัญญาณข้อมูลเดียวกันจะถูกส่งไปยังผู้ให้บริการที่แตกต่างกันการแยกความถี่ระหว่างพวกเขาเป็นอย่างน้อยแบนด์วิธการเชื่อมโยงกัน

ความหลากหลายของเวลา

สัญญาณข้อมูลจะถูกส่งซ้ำ ๆ ในช่วงเวลาอย่างสม่ำเสมอ การแยกระหว่างtransmit times should be greater than the coherence time, Tc. ช่วงเวลาขึ้นอยู่กับอัตราการซีดจางและเพิ่มขึ้นตามการลดลงของอัตราการซีดจาง

ความหลากหลายของโพลาไรซ์

ที่นี่สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของสัญญาณที่นำข้อมูลจะถูกแก้ไขและสัญญาณดังกล่าวจำนวนมากถูกใช้เพื่อส่งข้อมูลเดียวกัน ด้วยประการฉะนี้orthogonal type of polarization is obtained.

ความหลากหลายของมุม

ที่นี่เสาอากาศแบบกำหนดทิศทางถูกใช้เพื่อสร้างสำเนาของสัญญาณที่ส่งผ่านหลายเส้นทางอย่างอิสระ

ความหลากหลายของอวกาศ

ในความหลากหลายของอวกาศมีเสาอากาศรับสัญญาณหลายอันวางอยู่ในตำแหน่งเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกันทำให้ได้รับสัญญาณที่แตกต่างกัน (อาจเป็นอิสระ)

ความแตกต่างระหว่างโครงร่างความหลากหลายอยู่ที่ความจริงที่ว่าในสองแผนแรกมี wastage of bandwidth เนื่องจาก duplication of the informationสัญญาณที่จะส่ง ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงปัญหาในสามรูปแบบที่เหลือ แต่ด้วยต้นทุนที่เพิ่มขึ้นantenna complexity.

ความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณเป็นฟังก์ชันของระยะห่างระหว่างองค์ประกอบเสาอากาศกำหนดโดยความสัมพันธ์ -

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

ที่ไหน

  • J0 = ฟังก์ชัน Bessel ของลำดับศูนย์และชนิดแรก

  • d = ระยะห่างของการแยกในพื้นที่ขององค์ประกอบเสาอากาศ

  • λ = ความยาวคลื่นของพาหะ