La diversità è un concetto ben noto nel settore delle telecomunicazioni. Generalmente, la diversità si riferisce all'ottimizzazione dei segnali aumentando il numero di canali di trasmissione.
Si ottiene trasmettendo più copie degli stessi dati.
Inoltre, la frequenza e la diversità temporale sono due tipi vitali di diversità per ridurre l'affievolimento del segnale di comunicazione e migliorare la qualità del segnale tra mittente e destinatario.
Punti chiave
- La diversità di frequenza è una tecnica di comunicazione che utilizza più frequenze o bande di frequenza per trasmettere segnali, migliorando l'affidabilità del segnale e riducendo le interferenze.
- La diversità temporale è una tecnica di comunicazione che trasmette i segnali a diversi intervalli di tempo o con ritardi variabili, migliorando l'affidabilità del segnale e riducendo al minimo gli effetti dell'attenuazione o dell'interferenza.
- Sia la frequenza che la diversità temporale migliorano l'affidabilità del segnale nei sistemi di comunicazione, ma la "diversità di frequenza" utilizza più frequenze, mentre la "diversità temporale" sfrutta intervalli di tempo o ritardi.
Diversità di frequenza vs diversità di tempo
La differenza tra frequenza e diversità temporale è che diversità di frequenza significa cambiare la frequenza dello stesso segnale o aumentare le portanti di frequenza. D'altra parte, la diversità di tempo significa trasmettere lo stesso segnale a diversi intervalli di tempo per evitare l'attenuazione e il disturbo del segnale.
La tecnica della diversità di frequenza non è così antica da quando è stata introdotta nel 20° secolo.
Durante quel periodo, il miglioramento del segnale radio divenne necessario per evitare disturbi nei segnali tra mittente e destinatario.
Pertanto, l'esperienza ha cercato di modificare la frequenza dello stesso segnale per ridurre l'attenuazione del segnale (variazione di ampiezza).
A volte, si verificano disturbi o dissolvenze in un segnale a causa di una gestione temporale impropria dei segnali.
La tecnica della diversità temporale significa deviare il tempo dello stesso canale. L'intervallo di tempo modificato deve essere superiore al tempo di coerenza (quando si è verificato un problema nei dati a causa del tempo).
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Diversità di frequenza | Diversità temporale |
|---|---|---|
| Definizione | Diversità di frequenza significa deviare la frequenza dei dati inviati. | Diversità temporale significa modificare l'intervallo per i dati privi di disturbi. |
| Quantità | La frequenza del segnale deve essere superiore alla larghezza di banda di coerenza. | L'intervallo di tempo dei dati dovrebbe essere maggiore del tempo di coerenza. |
| Preferenze | Poiché abbiamo bisogno di larghezza di banda di riserva per la diversità di frequenza, è preferibile meno. | Non è necessario installare satelliti di riserva per utilizzare la diversità temporale. |
| Procedura | Una determinata frequenza viene assegnata a ciascun mittente da trasmettere e il ricevitore si coordina con quel livello di frequenza. | Un segnale è suddiviso in diverse fasce orarie per evitarne la dissolvenza. |
| Esempio | Lo spettro diffuso con salto di frequenza è un esempio di diversità di frequenza. | Un esempio di diversità temporale è il ricevitore Rake (una tecnica basata sulla radio per combattere lo sbiadimento dei dati). |
Che cos'è la diversità di frequenza?
La diversità di frequenza è vitale nei sistemi di rete wireless (telecomunicazioni, segnale Wi-Fi, eccetera).
La diversità di frequenza, come suggerisce il nome, è il processo di deviazione del livello di frequenza per mantenere la qualità delle comunicazioni di rete.
Il segnale viaggia utilizzando due o più frequenze portanti in questa tecnica (misurate in Hertz).
È adatto alla propagazione in linea di vista e appartiene al gruppo delle microdensità. Ogni segnale è separato dall'altro in base alla frequenza per diminuire il rapporto segnale/rumore.
Il livello di frequenza scelto dovrebbe essere superiore a quello della larghezza di banda di coerenza (un livello di frequenza al quale il canale è piatto o costante).
In questo modo, ogni segnale in trasmissione sperimenterà onde distinte e non sarà correlato l'uno con l'altro.
Aiuta il ricevitore a ricevere segnali da una varietà di percorsi. La diversità di frequenza è implementata tramite commutazione di protezione N:1, secondo gli esperti.
Una frequenza viene utilizzata per costruire uno schema di diversità di frequenza attraverso il numero N della frequenza portante. Significa che è necessaria una larghezza di banda di riserva per la diversità di frequenza.
È necessaria una singola antenna per aumentare l'intensità del segnale attraverso la diversità di frequenza. Inoltre, il numero di ricevitori sarebbe simile al numero di canali.
Potrebbe essere una tecnica costosa in termini di dimensioni e gestione dell'alimentazione.
Cos'è la diversità temporale?
La diversità temporale è anche una tecnica cruciale nel settore delle reti. Significa inviare le stesse informazioni ma a intervalli di tempo diversi.
In altre parole, i segnali vengono nuovamente inviati in intervalli di tempo specifici.
Ciascuno dei quali deve essere più lungo del tempo in cui i segnali sono sbiaditi prima (tempo di coerenza). Il mittente invia il segnale codificato con la codifica di controllo dell'errore di inoltro.
Questa tecnica è chiamata codifica di canale per ridurre al minimo gli errori nei segnali.
L'attenuazione del segnale, l'interferenza del trasmettitore o gli ostacoli del trasmettitore e del ricevitore possono causare errori (error bursting).
Questa tecnica viene applicata quando compaiono più errori in un intervallo di tempo, ma i segnali sono ottimi o meno difettosi in un altro intervallo di tempo.
Inoltre, esiste poco o nessun hardware per il controllo degli errori. Attraverso la diversità temporale, gli utenti possono ricordare le informazioni che hanno perso a causa di errori di segnale.
Un esempio è il ricevitore Rake in CDMA (Accesso multiplo a divisione di codice).
Rake in inglese significa collezionare qualcosa. Il ricevitore rake è praticamente utile per combattere i problemi di errore del segnale. Consiste di sub-ricevitori sotto CDMA.
Quando un mittente invia dati ma incontra difficoltà, i segnali passano attraverso molti percorsi fino al ricevitore rake.
Il ricevitore rake trasmette gli stessi segnali da più sub-ricevitori (dita) in diversi intervalli di tempo. È così che il ricevitore riceve il segnale privo di errori.
Principali differenze tra diversità di frequenza e diversità di tempo
- Il termine diversità di frequenza significa modificare la frequenza del segnale di trasmissione per evitare distorsioni. D'altra parte, diversità temporale significa cambiare l'ora dei dati trasmessi.
- La diversità di frequenza tecnica è costosa per rimuovere l'errore dai segnali. Tuttavia, il metodo della diversità temporale è economico perché è necessario meno hardware per proteggere i segnali di dati.
- La diversità di frequenza è una tecnologia meno preferibile rispetto al metodo di diversità di tempo.
- Ai mittenti viene assegnata la frequenza per trasmettere i dati e i ricevitori si sintonizzano con loro secondo il metodo della diversità di frequenza. Al contrario, i segnali sono suddivisi in intervalli di tempo separati durante la trasmissione nella tecnica della diversità temporale.
- L'esempio pratico di diversità di frequenza è lo spettro diffuso con salto di frequenza. Tuttavia, nel caso della diversità temporale, è il ricevitore Rake.
- https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2030613.2030642
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6513233/
Ultimo aggiornamento: 13 luglio 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
