Η διαφορετικότητα είναι μια ευρέως γνωστή έννοια στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών. Γενικά, η ποικιλομορφία αναφέρεται στη βελτιστοποίηση των σημάτων αυξάνοντας τον αριθμό των καναλιών μετάδοσης.
Επιτυγχάνεται με τη μετάδοση πολλαπλών αντιγράφων των ίδιων δεδομένων.
Επιπλέον, η ποικιλομορφία συχνότητας και χρόνου είναι δύο ζωτικής σημασίας τύποι διαφοροποιήσεων για τη μείωση της εξασθένησης του σήματος επικοινωνίας και τη βελτίωση της ποιότητας του σήματος μεταξύ αποστολέα και παραλήπτη.
Βασικές τακτικές
- Η διαφοροποίηση συχνοτήτων είναι μια τεχνική επικοινωνίας που χρησιμοποιεί πολλαπλές συχνότητες ή ζώνες συχνοτήτων για τη μετάδοση σημάτων, βελτιώνοντας την αξιοπιστία του σήματος και μειώνοντας τις παρεμβολές.
- Η διαφοροποίηση του χρόνου είναι μια τεχνική επικοινωνίας που μεταδίδει σήματα σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα ή με ποικίλες καθυστερήσεις, ενισχύοντας την αξιοπιστία του σήματος και ελαχιστοποιώντας τις επιπτώσεις της εξασθένησης ή των παρεμβολών.
- Τόσο η συχνότητα όσο και η χρονική ποικιλομορφία βελτιώνουν την αξιοπιστία του σήματος στα συστήματα επικοινωνίας, αλλά η "διαφοροποίηση συχνότητας" χρησιμοποιεί πολλαπλές συχνότητες, ενώ η "διαφοροποίηση χρόνου" αξιοποιεί χρονικά διαστήματα ή καθυστερήσεις.
Ποικιλομορφία συχνότητας vs Ποικιλία χρόνου
Η διαφορά μεταξύ της διαφοροποίησης συχνότητας και χρόνου είναι ότι η διαφοροποίηση συχνότητας σημαίνει αλλαγή της συχνότητας του ίδιου σήματος ή αύξηση των φορέων συχνότητας. Από την άλλη πλευρά, η χρονική ποικιλομορφία σημαίνει μετάδοση του ίδιου σήματος σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα για να αποφευχθεί η εξασθένιση και η διαταραχή στο σήμα.
Η τεχνική της διαφοροποίησης συχνοτήτων δεν είναι τόσο παλιά από τότε που εισήχθη τον 20ο αιώνα.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η βελτίωση του ραδιοφωνικού σήματος κατέστη απαραίτητη για την αποφυγή διαταραχών στα σήματα μεταξύ αποστολέα και παραλήπτη.
Επομένως, η τεχνογνωσία προσπάθησε να τροποποιήσει τη συχνότητα του ίδιου σήματος για να μειώσει την εξασθένηση του σήματος (διακύμανση πλάτους).
Μερικές φορές, παρατηρείται διαταραχή ή εξασθένιση σε ένα σήμα λόγω ακατάλληλης διαχείρισης χρόνου των σημάτων.
Η τεχνική της χρονικής ποικιλομορφίας σημαίνει εκτροπή του χρόνου του ίδιου κανάλι. Το τροποποιημένο χρονικό διάστημα πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το χρόνο συνοχής (όταν προέκυψε πρόβλημα στα δεδομένα λόγω χρόνου).
Συγκριτικός πίνακας
| Παράμετροι σύγκρισης | Ποικιλομορφία συχνοτήτων | Διαφορετικότητα χρόνου |
|---|---|---|
| Ορισμός | Διαφορετικότητα συχνότητας σημαίνει εκτροπή της συχνότητας των δεδομένων που αποστέλλονται. | Χρονική διαφοροποίηση σημαίνει τροποποίηση του διαστήματος για δεδομένα χωρίς ενοχλήσεις. |
| Ποσό | Η συχνότητα του σήματος πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το εύρος ζώνης συνοχής. | Το χρονικό διάστημα των δεδομένων πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το χρόνο συνοχής. |
| Προτιμήσεις | Δεδομένου ότι χρειαζόμαστε εφεδρικό εύρος ζώνης για την ποικιλομορφία συχνοτήτων, προτιμάται λιγότερο. | Δεν χρειάζεται να εγκαταστήσετε εφεδρικούς δορυφόρους για να χρησιμοποιήσετε τη χρονική διαφοροποίηση. |
| Διαδικασία | Ορισμένη συχνότητα εκχωρείται σε κάθε αποστολέα για μετάδοση και ο δέκτης συντονίζεται με αυτό το επίπεδο συχνότητας. | Ένα σήμα χωρίζεται σε διαφορετικές χρονοθυρίδες για να αποφευχθεί η εξασθένησή του. |
| Παράδειγμα | Το φάσμα διασποράς με άλματα συχνότητας είναι ένα παράδειγμα διαφοροποίησης συχνοτήτων. | Ένα παράδειγμα χρονικής διαφοροποίησης είναι ο δέκτης Rake (μια τεχνική που βασίζεται σε ραδιόφωνο για την καταπολέμηση της εξασθένησης δεδομένων). |
Τι είναι η Ποικιλομορφία Συχνότητας;
Η ποικιλομορφία συχνοτήτων είναι ζωτικής σημασίας σε συστήματα ασύρματων δικτύων (τηλεπικοινωνίες, σήμα Wi-Fi, κ.λπ.).
Η διαφοροποίηση συχνότητας, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι η διαδικασία εκτροπής του επιπέδου συχνότητας για τη διατήρηση της ποιότητας των επικοινωνιών δικτύωσης.
Το σήμα ταξιδεύει χρησιμοποιώντας συχνότητες δύο ή περισσότερων φορέων σε αυτή την τεχνική (μετρούμενη σε Χέρτζ).
Είναι κατάλληλο για διάδοση σε οπτική επαφή και ανήκει στην ομάδα μικροπυκνότητας. Κάθε σήμα διαχωρίζεται από το άλλο με βάση τη συχνότητα για να μειωθεί η αναλογία σήματος προς θόρυβο.
Το επίπεδο συχνότητας που επιλέγεται πρέπει να είναι μεγαλύτερο από αυτό του εύρους ζώνης συνοχής (ένα επίπεδο συχνότητας στο οποίο το κανάλι είναι επίπεδο ή σταθερό).
Με αυτόν τον τρόπο, κάθε σήμα εκπομπής θα βιώνει ξεχωριστά κύματα και δεν θα συσχετίζεται το ένα με το άλλο.
Βοηθά τον δέκτη να λαμβάνει σήματα από μια ποικιλία οδών. Η ποικιλομορφία συχνότητας υλοποιείται μέσω της εναλλαγής προστασίας N:1, σύμφωνα με τους ειδικούς.
Μία συχνότητα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός σχήματος διαφοροποίησης συχνότητας μέσω του αριθμού Ν της φέρουσας συχνότητας. Σημαίνει ότι απαιτείται ένα εφεδρικό εύρος ζώνης για τη διαφοροποίηση συχνοτήτων.
Μια μόνο κεραία είναι απαραίτητη για την ενίσχυση της έντασης του σήματος μέσω της διαφοροποίησης συχνοτήτων. Επιπλέον, ο αριθμός των δεκτών θα είναι παρόμοιος με τον αριθμό των καναλιών.
Θα μπορούσε να είναι μια ακριβή τεχνική σε μέγεθος και διαχείριση ενέργειας.
Τι είναι η Διαφορετικότητα του Χρόνου;
Η διαφοροποίηση του χρόνου είναι επίσης μια κρίσιμη τεχνική στον τομέα της δικτύωσης. Σημαίνει αποστολή των ίδιων πληροφοριών αλλά σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα.
Με άλλα λόγια, τα σήματα αποστέλλονται ξανά σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα.
Καθένα από τα οποία πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το χρόνο κατά τον οποίο τα σήματα έσβησαν νωρίτερα (χρόνος συνοχής). Ο αποστολέας στέλνει το κωδικοποιημένο σήμα με την κωδικοποίηση ελέγχου σφαλμάτων προώθησης.
Αυτή η τεχνική ονομάζεται κωδικοποίηση καναλιών για την ελαχιστοποίηση των σφαλμάτων στα σήματα.
Η εξασθένηση του σήματος, η παρεμβολή πομπού ή τα εμπόδια αποστολέα και δέκτη μπορεί να προκαλέσουν σφάλματα (έκρηξη σφάλματος).
Αυτή η τεχνική εφαρμόζεται όταν εμφανίζονται περισσότερα σφάλματα σε ένα χρονικό διάστημα, αλλά τα σήματα είναι εξαιρετικά ή λιγότερο ελαττωματικά σε άλλο χρονικό διάστημα.
Επιπλέον, υπάρχει ελάχιστο ή καθόλου υλικό για τον έλεγχο σφαλμάτων. Μέσω της διαφοροποίησης του χρόνου, οι χρήστες μπορούν να ανακαλέσουν πληροφορίες που έχασαν λόγω σφαλμάτων σήματος.
Ένα παράδειγμα είναι ο δέκτης Rake in CDMA (Πολλαπλή πρόσβαση Διαίρεση Κώδικα).
Rake στα αγγλικά σημαίνει συλλογή κάτι. Ο δέκτης rake είναι πρακτικά χρήσιμος για την αντιμετώπιση προβλημάτων σφαλμάτων σήματος. Αποτελείται από υπο-δέκτες κάτω από το CDMA.
Όταν ένας αποστολέας στέλνει δεδομένα αλλά αντιμετωπίζει δυσκολίες, τα σήματα περνούν από πολλές διαδρομές προς τον δέκτη γκανιότα.
Ο δέκτης γκανιότα ρέει τα ίδια σήματα από πολλούς υπο-δέκτες (δάχτυλα) σε διαφορετικές χρονικές θυρίδες. Είναι ο τρόπος με τον οποίο ο δέκτης λαμβάνει το σήμα χωρίς σφάλματα.
Κύριες διαφορές μεταξύ της διαφοροποίησης συχνότητας και της διαφοροποίησης χρόνου
- Ο όρος διαφοροποίηση συχνότητας σημαίνει τροποποίηση της συχνότητας του σήματος εκπομπής για την αποφυγή παραμόρφωσης. Από την άλλη πλευρά, η χρονική ποικιλομορφία σημαίνει αλλαγή του χρόνου των μεταδιδόμενων δεδομένων.
- Η διαφοροποίηση συχνότητας της τεχνικής είναι ακριβή για την αφαίρεση του σφάλματος από τα σήματα. Ωστόσο, η μέθοδος διαφοροποίησης χρόνου είναι φθηνή επειδή απαιτείται λιγότερο υλικό για την προστασία των σημάτων δεδομένων.
- Η διαφοροποίηση συχνοτήτων είναι μια λιγότερο προτιμώμενη τεχνολογία σε σύγκριση με τη μέθοδο διαφοροποίησης χρόνου.
- Οι αποστολείς εκχωρούνται με συχνότητα για τη μετάδοση των δεδομένων και οι δέκτες συντονίζονται μαζί τους σύμφωνα με τη μέθοδο διαφοροποίησης συχνότητας. Αντίθετα, τα σήματα χωρίζονται σε ξεχωριστά χρονικά διαστήματα κατά τη μετάδοση στην τεχνική της χρονικής διαφοροποίησης.
- Το πρακτικό παράδειγμα της διαφοροποίησης συχνοτήτων είναι το φάσμα διασποράς συχνότητας. Ωστόσο, στην περίπτωση της διαφοροποίησης του χρόνου, είναι ο δέκτης Rake.
- https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2030613.2030642
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6513233/
Τελευταία ενημέρωση: 13 Ιουλίου, 2023
Έχω καταβάλει τόση προσπάθεια γράφοντας αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου για να σας προσφέρω αξία. Θα είναι πολύ χρήσιμο για μένα, αν σκέφτεστε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή με τους φίλους/την οικογένειά σας. Η ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ♥️
Ο Piyush Yadav έχει περάσει τα τελευταία 25 χρόνια δουλεύοντας ως φυσικός στην τοπική κοινότητα. Είναι ένας φυσικός που θέλει να κάνει την επιστήμη πιο προσιτή στους αναγνώστες μας. Είναι κάτοχος πτυχίου Φυσικών Επιστημών και Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Επιστήμη του Περιβάλλοντος. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτόν στο δικό του βιο σελίδα.
