Схема разнообразия

В телекоммуникациях схема разнесения относится к методу повышения надежности сигнала сообщения за счет использования двух или более каналов связи с разными характеристиками. Разнесение в основном используется в радиосвязи и является распространенным методом борьбы с замиранием и внутриканальными помехами, а также для предотвращения всплесков ошибок . Он основан на том факте, что отдельные каналы испытывают замирания и помехи в разное случайное время, т. е. они, по крайней мере, частично независимы . Множественные версии одного и того же сигнала могут быть переданы и/или приняты и объединены в приемнике. Альтернативно, может быть добавлен избыточный код прямого исправления ошибок и разные части сообщения могут передаваться по разным каналам. Методы разнесения могут использовать многолучевое распространение , что приводит к выигрышу от разнесения , часто измеряемому в децибелах .

Техники разнообразия

Можно выделить следующие классы схем разнообразия:

Временное разнесение : несколько версий одного и того же сигнала передаются в разные моменты времени. В качестве альтернативы добавляется избыточный код прямого исправления ошибок , и сообщение расширяется во времени посредством перемежения битов перед его передачей. Таким образом, пакеты ошибок , что упрощает коррекцию ошибок. избегаются
Частотное разнесение : сигнал передается с использованием нескольких частотных каналов или распространяется по широкому спектру, на который влияет частотно-избирательное замирание . Более поздние примеры включают:
- OFDM Модуляция в сочетании с перемежением поднесущих и прямым исправлением ошибок
- Расширение спектра , например, скачкообразная перестройка частоты или DS-CDMA .
Пространственное разнесение : сигнал передается по нескольким различным путям распространения. В случае проводной передачи этого можно достичь за счет передачи по нескольким проводам. В случае беспроводной передачи это может быть достигнуто путем разнесения антенн с использованием нескольких передающих антенн ( разнесение при передаче ) и/или нескольких приемных антенн ( разнесение при приеме ). В последнем случае объединения разнесенных сигналов перед дальнейшей обработкой сигнала применяется метод . Если антенны расположены далеко друг от друга, например, на разных базовых станциях сотовой связи или в точках доступа WLAN, это называется макроразнообразием или разнесением сайтов . Если антенны находятся на расстоянии порядка одной длины волны , это называется микроразнообразием . Особый случай — фазированные антенные решетки , которые также можно использовать для формирования диаграммы направленности , каналов MIMO и пространственно-временного кодирования (STC).
поляризации Разнообразие : несколько версий сигнала передаются и принимаются через антенны с разной поляризацией. объединения разнесенных сигналов . На стороне приемника применяется метод ^[1]
Многопользовательское разнесение : Многопользовательское разнесение достигается путем гибкого планирования пользователей либо на передатчике, либо на приемнике. ^[2] Оппортунистическое планирование пользователей осуществляется следующим образом: в любой момент времени передатчик выбирает лучшего пользователя среди кандидатов-приемников в соответствии с качествами каждого канала между передатчиком и каждым приемником. Приемник должен возвращать информацию о качестве канала передатчику, используя ограниченные уровни разрешения, чтобы передатчик мог реализовать многопользовательское разнесение.
Кооперативное разнесение : обеспечивает выигрыш от разнесения антенн за счет взаимодействия распределенных антенн, принадлежащих каждому узлу.

Комбинируйте методы

Важным элементом систем связи, применяющих схемы разнесения, является «Объединитель», обрабатывающий избыточно полученные сигналы. Комбайнерные технологии традиционно классифицируются по Бреннану: ^[3]

Комбайнер с максимальным соотношением
Сумматор с равным коэффициентом усиления
Сканирующий/коммутирующий объединитель
Объединение выбора

Для объединения параллельно передаваемых с избыточностью более длинных последовательностей сигналов, например сетевых пакетов принцип синхронного сумматора . , в 2012 году был определен ^[4] Аналогично, работая как объединитель выбора , первый полностью полученный и действительный пакет данных будет немедленно обработан, тогда как более поздние избыточные пакеты будут немедленно отброшены после приема. При таком подходе всегда «побеждает» более быстрый из резервных каналов, что приводит к значительному повышению производительности, особенно в беспроводных приложениях. ^[4]

См. также

Ссылки

^ Сиамак Гадими (02 апреля 2019 г.), Дифференциальная кроссполяризованная беспроводная связь , Научные исследования
^ Ф. Фукалас и Т. Хаттаб, « Многопользовательское разнесение с оптимальным распределением мощности при совместном использовании спектра при среднем ограничении мощности помех ». 2014 г. 79-я конференция по автомобильным технологиям IEEE (весна VTC), май 2014 г.
^ Бреннан, генеральный директор (июнь 1959 г.). «Методы объединения линейного разнообразия». Труды ИРЭ . 47 (6): 1075–1102. дои : 10.1109/JRPROC.1959.287136 . ISSN 0096-8390 . S2CID 51655891 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Рентшлер, М.; Лаукеманн, П. (сентябрь 2012 г.). «Анализ производительности параллельной резервной WLAN». Материалы 17-й Международной конференции IEEE по новым технологиям и автоматизации производства (ETFA 2012) , 2012 г. стр. 1–8. дои : 10.1109/ETFA.2012.6489647 . ISBN 978-1-4673-4737-2 . S2CID 10130152 .

Внешние ссылки

Разнесенный прием . Справочная информация о разработке устройств разнесенного приема.

[1] Сиамак Гадими (02 апреля 2019 г.), Дифференциальная кроссполяризованная беспроводная связь , Научные исследования

[2] Ф. Фукалас и Т. Хаттаб, « Многопользовательское разнесение с оптимальным распределением мощности при совместном использовании спектра при среднем ограничении мощности помех ». 2014 г. 79-я конференция по автомобильным технологиям IEEE (весна VTC), май 2014 г.

[Brennan-3] Бреннан, генеральный директор (июнь 1959 г.). «Методы объединения линейного разнообразия». Труды ИРЭ . 47 (6): 1075–1102. дои : 10.1109/JRPROC.1959.287136 . ISSN 0096-8390 . S2CID 51655891 .

[Rentschler-4] Перейти обратно: ^а ^б Рентшлер, М.; Лаукеманн, П. (сентябрь 2012 г.). «Анализ производительности параллельной резервной WLAN». Материалы 17-й Международной конференции IEEE по новым технологиям и автоматизации производства (ETFA 2012) , 2012 г. стр. 1–8. дои : 10.1109/ETFA.2012.6489647 . ISBN 978-1-4673-4737-2 . S2CID 10130152 .

[1]

[2]

[3]

[4]