تنوع الفضاء مقابل تنوع التردد: الفرق والمقارنة

لقد استخدمنا جميعًا أجهزة الراديو أو على الأقل سمعنا عنها في حياتنا. ومع ذلك ، لا يعرف سوى عدد قليل جدًا الآليات الكامنة وراء عمل هذه الأجهزة.

تنوع الفضاء والتردد نوعان من عمليات إرسال الإشارات التي تستخدم الهوائيات والارتباطات اللاسلكية المختلفة لتشغيل أجهزة الراديو والأجهزة المتصلة.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. يستخدم التنوع المكاني هوائيات متعددة في مواقع مختلفة لإرسال الإشارات واستقبالها ، بينما يستخدم تنوع التردد ترددات متعددة لإرسال نفس المعلومات.
2. يعزز التنوع المكاني استقبال الإشارة بتقليل تأثيرات الخبو ، بينما يخفف تنوع التردد من الخبو متعدد المسيرات والتداخل ضيق النطاق.
3. يتطلب التنوع المكاني مزيدًا من البنية التحتية المادية ، بينما يتطلب تنوع التردد مزيدًا من عرض النطاق وتخطيط التردد.

تنوع الفضاء مقابل تنوع التردد

يستخدم تنوع الفضاء في الاتصالات اللاسلكية لنقل الإشارات. يلزم وجود هوائيين متجاورين لإرسال الإشارات في تنوع فضائي. يتم استخدامه لتعزيز جودة الاتصال. إرسال التردد هو طريقة إرسال يتم فيها إرسال الرسائل عبر ترددات الموجة الحاملة. في تنوع التردد، يلزم وجود هوائي واحد لنقل الرسالة.

تعرف عدة مصطلحات مختلفة التنوع المكاني وتشير أساسًا إلى النسخة المتماثلة ، مما يعني إرسال إشارة مماثلة عبر هوائي مختلف.

يمكن أن تستخدم هذه العملية أيضًا أكثر من هوائي واحد لأغراض الإرسال.

يستخدم التنوع المكاني لتحسين جودة الاتصالات الراديوية بين المستقبل والمرسل.

تنوع التردد هو نوع آخر من عمليات إرسال الإشارات. في هذه الطريقة ، يتم إرسال نفس خيط المعلومات.

يحدث هذا الإرسال عبر أكثر من قناة راديو. يتم إرسال إشارات ومكونات الراديو عبر قنوات مختلفة للوصول إلى الشخص المطلوب.

يتم استخدامه لتقليل الأخطاء التي قد تحدث أثناء النقل فوق الإشارات.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	تنوع الفضاء	تنوع التردد
معنى	يشير هذا النوع من التنوع إلى إرسال إشارات للاتصال اللاسلكي.	يشير تنوع التردد إلى عملية إرسال الإشارات لأجهزة الراديو والأجهزة الأخرى.
عدد الهوائيات المطلوبة	تتطلب عملية التنوع هوائيين متجاورين. قد يتطلب المزيد.	يكفي استخدام هوائي واحد لهذه العملية.
الهدف	الهدف من استخدام هذه العملية هو رفع جودة الاتصال.	تُستخدم هذه العملية لتقليل الأخطاء أو المشكلات أو المشكلات ذات الصلة التي قد تحدث في عملية الإرسال.
تشتت	بالمقارنة ، يعمل التنوع المكاني بشكل وسيط ضد التشتت الذي يؤثر على الأنظمة الرقمية.	يوفر تنوع التردد تدابير مضادة فعالة ضد التشتت.
فائدة متعددة المسارات	يعد التنوع المكاني مقياسًا فعالًا ضد المشكلات التي تسببها الأداة المساعدة متعددة المسارات.	في المقابل ، توزيعات التردد أقل فائدة.

ما هو تنوع الفضاء؟

العديد من الأسماء المختلفة ، مثل تنوع الهوائي والتنوع المكاني ، تعرف التنوع المكاني.

كما يوحي الاسم ، يستخدم التنوع المكاني في إرسال الإشارات عبر الفضاء. بمساعدة الهوائيات بالطبع.

هذا هو أحد المخططات المستخدمة بشكل كبير في مجال التنوع اللاسلكي.

يهدف التنوع المكاني إلى توفير إشارات من خلال الاستفادة من خدمات هوائيين أو أكثر ، حسب الحالة.

يستخدم تنوع الفضاء لقدرته على تحسين جودة العملية برمتها.

يساعد في رفع قدرة الارتباط اللاسلكي على نقل المحتوى عبر مساحة واسعة من الفضاء بطريقة موثوقة.

التنوع المكاني له إجراء صارم يجب اتباعه حتى يعمل.

يجب أن يكون هناك مسافة بين هوائيات الأماكن المجاورة حتى تكون القنوات مستقلة عن المسار الذي تتبعه الإشارة.

يتم تنفيذ هذا الإجراء في البيئات الداخلية والمناطق الحضرية بسبب عدم وجود مساحات محددة لخط البصر.

يعد LOS هذا ضروريًا بين المرسل والمستقبل.

لذلك ، يسمح التنوع المكاني بانعكاس الإشارة عن طريق الارتداد بين الهوائيات قبل أن تصل في النهاية إلى المستقبل.

تتمثل ميزة استخدام التنوع المكاني في مكوناته المتنوعة ، والتي تضمن أنه حتى إذا ضعفت قوة الإشارة في هوائي واحد ، فإن أجهزة الإرسال الأخرى تنقل الرسالة بشكل صحيح. 

ما هو تنوع التردد؟

تنوع التردد هو طريقة أخرى للإرسال يتم استخدامها بشكل متكرر في مجال الاتصال اللاسلكي.

تستلزم هذه العملية إرسال الرسائل من خلال ترددات حاملة مختلفة. يتم نقل نفس الرسالة من خلال هذه الناقلات.

تستلزم طريقة مخطط التنوع هذه إرسال إشارة رسالة إلى حاملات ترددات متنوعة.

وهذا يتيح للإشارات المستقبلة أن تقف غير مترابطة ، مما يزيد من استقلاليتها الإحصائية.

ومع ذلك ، فإن تنوع التردد يتطلب فصل ترددات الموجات الحاملة بحيث يكون اتساق عرض النطاق للقناة الراديوية أعلى.

هذا ضروري لعمل هذه العملية.

يتم قياس مستوى عرض النطاق الترددي هذا جنبًا إلى جنب مع انتشار تعدد المسيرات تأخير من القناة المعنية.

يستخدم توزيع التردد لتقليل التشوهات التي يمكن أن تحدث أثناء استخدام إشارات الراديو.

هذا يساعد في منع المكونات الداخلة في الترددات دون التأثير على العملية برمتها.

ومع ذلك ، فإن توزيع التردد يسمح للمستقبل باستقبال جميع الإشارات المرسلة من موجات حاملة متعددة ؛ هذا يمكن أن يسبب صعوبات في ضبط الرسالة الصحيحة.

يتم تحقيق عملية توزيع التردد من خلال تعديل الحامل المتعدد بمساعدة معكوس DFT وقفز التردد.

الاختلافات الرئيسية بين تنوع الفضاء وتنوع التردد

1. يشير تنوع الفضاء إلى إرسال الإشارة للاتصال عبر الأجهزة اللاسلكية. من ناحية أخرى ، يسهل تنوع التردد إرسال الإشارات الراديوية.
2. يتم تحقيق التنوع المكاني من خلال استخدام هوائيات متعددة. نظيره يحتاج إلى هوائي واحد فقط ليكون بمثابة الناقل له.
3. تنوع الفضاء أقل فعالية ضد التشتت. يساعد تنوع التردد في مواجهة التشتت في الأنظمة الرقمية.
4. يمكن التخلص من المشاكل التي تواجهها باستخدام تعدد المسيرات باستخدام التنوع المكاني. يمكن أن يؤدي تنوع التردد إلى الارتباك والتكرار بسبب المرحلات المتعددة لنفس الرسالة.
5. في حين أن تنوع المكان والتردد فعالان في طرقهما ، فإن الأول يسمح بتجربة أفضل بينما يحد الأخير من المشاكل المحتملة.

مراجع حسابات

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/681321/
2. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2030613.2030642

آخر تحديث: 27 يوليو 2023