Vielfalt ist ein bekanntes Konzept in der Telekommunikationsbranche. Im Allgemeinen bezieht sich Diversität auf die Optimierung der Signale durch Erhöhung der Anzahl von Übertragungskanälen.
Dies wird erreicht, indem mehrere Kopien derselben Daten übertragen werden.
Darüber hinaus sind Frequenz- und Zeitdiversität zwei wichtige Arten von Diversitäten, um den Schwund des Kommunikationssignals zu verringern und die Signalqualität zwischen Sender und Empfänger zu verbessern.
Key Take Away
- Frequenzdiversity ist eine Kommunikationstechnik, die mehrere Frequenzen oder Frequenzbänder zur Übertragung von Signalen verwendet, wodurch die Signalzuverlässigkeit verbessert und Interferenzen reduziert werden.
- Zeitdiversität ist eine Kommunikationstechnik, die Signale in unterschiedlichen Zeitintervallen oder mit unterschiedlichen Verzögerungen überträgt, wodurch die Signalzuverlässigkeit verbessert und die Auswirkungen von Fading oder Interferenz minimiert werden.
- Sowohl Frequenz- als auch Zeit-Diversität verbessern die Signalzuverlässigkeit in Kommunikationssystemen, aber „Frequenz-Diversity“ verwendet mehrere Frequenzen, während „Zeit-Diversity“ Zeitintervalle oder Verzögerungen nutzt.
Frequenzdiversität vs. Zeitdiversität
Der Unterschied zwischen Frequenz- und Zeitdiversität besteht darin, dass Frequenzdiversität bedeutet, die Frequenz desselben Signals zu ändern oder die Frequenzträger zu erhöhen. Andererseits bedeutet Zeitdiversität, dass dasselbe Signal in unterschiedlichen Zeitintervallen übertragen wird, um Schwund und Störungen im Signal zu vermeiden.
Die Frequenz-Diversity-Technik ist nicht so alt, da sie im 20. Jahrhundert eingeführt wurde.
In dieser Zeit wurde eine Verbesserung des Funksignals notwendig, um Signalstörungen zwischen Sender und Empfänger zu vermeiden.
Daher wurde fachmännisch versucht, die Frequenz desselben Signals zu modifizieren, um das Signalfading (Amplitudenvariation) zu reduzieren.
Manchmal wird ein Signal aufgrund eines ungeeigneten Zeitmanagements der Signale gestört oder verblassen.
Die Technik der Zeitdiversität bedeutet, die Zeit des gleichen Kanals umzuleiten. Das modifizierte Zeitintervall muss höher sein als die Kohärenzzeit (wenn aufgrund der Zeit ein Problem in den Daten aufgetreten ist).
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Frequenzvielfalt | Zeitliche Vielfalt |
|---|---|---|
| Definition | Frequenzdiversität bedeutet, die Frequenz der gesendeten Daten umzuleiten. | Zeitdiversität bedeutet, das Intervall für störungsfreie Daten zu verändern. |
| Summe | Die Frequenz des Signals muss höher sein als die Kohärenzbandbreite. | Das Zeitintervall der Daten sollte größer sein als die Kohärenzzeit. |
| Voreinstellungen | Da wir für die Frequenzdiversität freie Bandbreite benötigen, wird sie weniger bevorzugt. | Man braucht keine Ersatzsatelliten zu installieren, um Zeitdiversity zu verwenden. |
| Ablauf | Jedem Sender wird eine bestimmte Frequenz zum Senden zugewiesen, und der Empfänger koordiniert sich mit dieser Frequenzebene. | Ein Signal wird in verschiedene Zeitschlitze unterteilt, um ein Fading zu vermeiden. |
| Beispiel | Frequenzsprung-Spreizspektrum ist ein Beispiel für Frequenzdiversität. | Ein Beispiel für Zeitdiversität ist der Rake-Empfänger (eine funkbasierte Technik zur Bekämpfung von Datenschwund). |
Was ist Frequenzdiversität?
Frequenzdiversität ist in drahtlosen Netzwerksystemen (Telekommunikation, Wi-Fi-Signal usw.) von entscheidender Bedeutung.
Frequenzdiversität ist, wie der Name schon sagt, der Prozess der Umleitung des Frequenzpegels, um die Qualität der Netzwerkkommunikation aufrechtzuerhalten.
Bei dieser Technik nutzt das Signal zwei oder mehr Trägerfrequenzen (gemessen in Hertz).
Es ist für die Sichtlinienausbreitung geeignet und gehört zur Mikrodichtegruppe. Jedes Signal wird anhand der Frequenz vom anderen getrennt, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verringern.
Der gewählte Frequenzpegel sollte höher sein als der der Kohärenzbandbreite (ein Frequenzpegel, bei dem der Kanal flach oder konstant ist).
Auf diese Weise wird jedes Sendesignal unterschiedliche Wellen erfahren und nicht miteinander in Beziehung stehen.
Es hilft dem Empfänger, Signale von einer Vielzahl von Wegen zu empfangen. Frequenz-Diversity wird laut Experten über eine N:1-Schutzschaltung implementiert.
Eine Frequenz wird verwendet, um ein Frequenzdiversitätsschema anhand der N-Nummer der Trägerfrequenz aufzubauen. Dies bedeutet, dass für die Frequenzdiversität eine freie Bandbreite erforderlich ist.
Eine einzige Antenne ist notwendig, um die Signalintensität durch Frequenzdiversität zu verstärken. Außerdem wäre die Anzahl der Empfänger ähnlich der Anzahl der Kanäle.
Es könnte eine teure Technik im Größen- und Energiemanagement sein.
Was ist Zeitdiversität?
Zeitdiversität ist auch eine entscheidende Technik im Netzwerksektor. Es bedeutet, dass dieselben Informationen in unterschiedlichen Zeitabständen gesendet werden.
Das heißt, Signale werden zu bestimmten Zeitfenstern erneut ausgesendet.
Diese müssen jeweils länger sein als die Zeit, in der die Signale früher abgeklungen sind (Kohärenzzeit). Der Sender sendet das codierte Signal mit der Vorwärtsfehlerkontrollcodierung.
Diese Technik wird Kanalkodierung genannt, um Fehler in Signalen zu minimieren.
Signalschwund, Senderinterferenzen oder Hindernisse zwischen Sender und Empfänger können Fehler verursachen (Fehlerburst).
Diese Technik wird angewendet, wenn in einem Zeitintervall mehr Fehler auftreten, in einem anderen Zeitintervall die Signale jedoch ausgezeichnet oder weniger fehlerhaft sind.
Darüber hinaus gibt es kaum oder gar keine Hardware zur Fehlerkontrolle. Durch Zeitdiversität können Benutzer Informationen abrufen, die ihnen aufgrund von Signalfehlern entgangen sind.
Ein Beispiel ist der Rake-Empfänger in CDMA (Code Division Multiple Access).
Rake bedeutet auf Englisch, etwas zu sammeln. Der Rake-Empfänger ist praktisch hilfreich bei der Bekämpfung von Signalfehlerproblemen. Es besteht aus Unterempfängern unter CDMA.
Wenn ein Sender Daten sendet, aber auf Schwierigkeiten stößt, durchlaufen die Signale viele Routen zum Rake-Empfänger.
Der Rake-Empfänger überträgt die gleichen Signale von mehreren Unterempfängern (Fingern) in unterschiedlichen Zeitschlitzen. Auf diese Weise empfängt der Empfänger das fehlerfreie Signal.
Hauptunterschiede zwischen Frequenzdiversität und Zeitdiversität
- Der Begriff Frequenzdiversität bedeutet, die Frequenz des Sendesignals zu modifizieren, um Verzerrungen zu vermeiden. Andererseits bedeutet Zeitdiversität, die Zeit der übertragenen Daten zu ändern.
- Die Technik der Frequenzdiversität ist teuer, um den Fehler aus den Signalen zu entfernen. Allerdings ist die Time-Diversity-Methode kostengünstig, da zum Schutz der Datensignale weniger Hardware erforderlich ist.
- Die Frequenzdiversität ist im Vergleich zur Zeitdiversitätsmethode eine weniger bevorzugte Technologie.
- Den Sendern wird eine Frequenz zugewiesen, um die Daten zu übertragen, und die Empfänger stimmen sich mit ihnen nach dem Frequenz-Diversity-Verfahren ab. Im Gegensatz dazu werden bei der Zeitdiversity-Technik Signale während der Übertragung in getrennte Zeitintervalle aufgeteilt.
- Das praktische Beispiel der Frequenzdiversität ist das Frequenzsprung-Spreizspektrum. Im Fall von Zeitdiversität ist es jedoch ein Rake-Empfänger.
- https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2030613.2030642
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6513233/
Ich habe mir so viel Mühe gegeben, diesen Blogbeitrag zu schreiben, um Ihnen einen Mehrwert zu bieten. Es wird sehr hilfreich für mich sein, wenn Sie es in den sozialen Medien oder mit Ihren Freunden / Ihrer Familie teilen möchten. TEILEN IST ♥️
