Защитный интервал

В телекоммуникациях перекрытия защитные интервалы используются для обеспечения того, чтобы отдельные передачи не мешали друг другу и не вызывали иным образом передач . Эти передачи могут принадлежать разным пользователям (как в TDMA ) или одному и тому же пользователю (как в OFDM ).

Целью защитного интервала является обеспечение устойчивости к задержкам распространения , эху и отражениям, к которым цифровые данные обычно очень чувствительны.

Использование в системах цифровой связи

В OFDM началу каждого символа предшествует защитный интервал. Пока эхо-сигналы попадают в этот интервал, они не влияют на способность получателя безопасно декодировать фактические данные, поскольку данные интерпретируются только за пределами защитного интервала.

В TDMA временной интервал каждого пользователя заканчивается защитным интервалом. Таким образом, защитный интервал защищает от потери данных в пределах одного и того же временного интервала, а также защищает временной интервал следующего пользователя от помех, вызванных задержкой распространения. Распространенным заблуждением является то, что временные интервалы TDMA начинаются с защитного интервала, как и в OFDM. Однако в спецификациях систем TDMA, таких как GSM , защитный период определяется как находящийся в конце временного интервала.

Более длительные защитные периоды позволяют допускать более отдаленные эхо-сигналы, но снижают эффективность канала. Например, в DVB-T защитные интервалы доступны в размере 1/32, 1/16, 1/8 или 1/4 периода символа. Самый короткий интервал (1/32) обеспечивает самую низкую защиту и самую высокую скорость передачи данных; самый длинный интервал (1/4) обеспечивает максимальную защиту, но самую низкую скорость передачи данных. В идеале защитный интервал устанавливается чуть выше разброса задержки канала.

Защитный интервал 802.11

Стандартный защитный интервал символа, используемый в OFDM IEEE 802.11, составляет 0,8 мкс . Чтобы увеличить скорость передачи данных, в 802.11n добавлена дополнительная поддержка защитного интервала 0,4 мкс . Это обеспечивает увеличение скорости передачи данных на 11%. Для увеличения зоны покрытия IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) обеспечивает дополнительную поддержку защитных интервалов 0,8 мкс , 1,6 мкс и 3,2 мкс . ^{[ нужна ссылка ]}

Более короткий защитный интервал приводит к более высокой частоте ошибок пакетов, когда разброс задержки канала превышает защитный интервал или если временная синхронизация между передатчиком и приемником не точна. Можно разработать схему, позволяющую определить, принесет ли короткий защитный интервал пользу конкретному каналу. Чтобы уменьшить сложность, производители обычно реализуют короткий защитный интервал только в качестве окончательного этапа адаптации скорости, когда устройство работает с максимальной скоростью передачи данных. ^[1]

См. также

Ссылки

^ Перахия и Стейси, Беспроводные локальные сети следующего поколения , Cambridge University Press, 2008 г.

Внешние ссылки

Технический стандарт GSM 05.05 Радиопередача и прием . Содержит описания и диаграммы использования в GSM временных интервалов, пакетов и защитных периодов TDMA.
Защитный интервал и передача OFDM без ISI . Онлайн-эксперимент иллюстрирует передачу OFDM без ISI, если защитное время больше или равно максимальному разбросу задержки канала.

[1] Перахия и Стейси, Беспроводные локальные сети следующего поколения , Cambridge University Press, 2008 г.

[1]