空間ダイバーシティと周波数ダイバーシティ: 違いと比較

私たちは皆、ラジオを使用したことがあるか、少なくともラジオについて聞いたことがあるでしょう。 ただし、これらのデバイスの機能の背後にあるメカニズムを知っている人はほとんどいません。

空間ダイバーシティと周波数ダイバーシティは、アンテナとさまざまな無線リンクを使用して無線機や接続されたデバイスを操作する XNUMX 種類の信号伝送です。

重要なポイント

1. 空間ダイバーシティは信号の送受信に異なる場所にある複数のアンテナを利用しますが、周波数ダイバーシティは複数の周波数を使用して同じ情報を送信します。
2. スペース ダイバーシティはフェージング効果を低減することで信号受信を強化しますが、周波数ダイバーシティはマルチパス フェージングと狭帯域干渉を軽減します。
3. スペース ダイバーシティにはより多くの物理インフラストラクチャが必要ですが、周波数ダイバーシティには追加の帯域幅と周波数計画が必要です。

空間ダイバーシティと周波数ダイバーシティ

スペース ダイバーシティは、ワイヤレス接続で信号を送信するために使用されます。 スペース ダイバーシティで信号を送信するには、隣接する XNUMX つのアンテナが必要です。 通信品質を向上させるために使用されます。 周波数伝送は、メッセージがキャリア周波数を介して送信される伝送方法です。 周波数ダイバーシティでは、メッセージを送信するために XNUMX つのアンテナが必要です。

いくつかの異なる用語は空間ダイバーシティを意味し、基本的にレプリカを指します。これは、異なるアンテナを介して送信される同様の信号を意味します。

このプロセスでは、送信目的で複数のアンテナを使用することもできます。

空間ダイバーシチは、受信機と送信機の間の無線通信品質を向上させるために使用されます。

周波数ダイバーシティは、別の種類の信号伝送プロセスです。 この方法では、同じ情報スレッドが送信されます。

この送信は、複数の無線チャネルで行われます。 無線信号とコンポーネントは、目的の人に到達するためにさまざまなチャネルで送信されます。

信号の転送中に発生する可能性のあるエラーを減らすために使用されます。

比較表

スペースダイバーシティとは？

空間ダイバーシティは、アンテナ ダイバーシティや空間ダイバーシティなど、いくつかの異なる名前で知られています。

名前が示すように、スペース ダイバーシティは、宇宙全体に信号を送信するために使用されます。 もちろん、アンテナの助けを借りて。

これは、ワイヤレス ダイバーシティの分野で主に使用される方式の XNUMX つです。

スペース ダイバーシティは、状況に応じて XNUMX つ以上のアンテナのサービスを利用して信号を提供することを目的としています。

スペースの多様性は、プロセス全体の品質を向上させるために使用されます。

これは、ワイヤレス リンクの能力を高めて、信頼できる方法で広い空間にわたってコンテンツを中継するのに役立ちます。

宇宙の多様性には、それが機能するために従わなければならない厳格な手順があります。

チャネルが信号がたどる経路から独立するためには、隣接する場所のアンテナ間にスペースが必要です。

この手順は、設定された見通しのスペースが不足しているため、屋内環境や都市部で実行されます。

この LOS は、送信機と受信機の間で不可欠です。

したがって、スペース ダイバーシティでは、最終的に受信機に到達する前に、信号がアンテナ間でバウンスすることによって反射されます。

スペース ダイバーシティを使用する利点は、コンポーネントが多様であることです。これにより、XNUMX つのアンテナで信号強度が低下した場合でも、他の送信機がメッセージを正しく伝達できるようになります。 

周波数ダイバーシティとは？

周波数ダイバーシティは、ワイヤレス接続の分野で頻繁に使用される別の伝送方法です。

このプロセスには、さまざまな搬送波周波数を介したメッセージ送信が伴います。 同じメッセージがこれらのキャリアを通じて転送されます。

このダイバーシティ方式の方法では、メッセージ信号をさまざまな周波数キャリアに送信する必要があります。

これにより、受信信号が無相関になるため、統計的独立性が向上します。

ただし、周波数ダイバーシティでは、キャリアの周波数を分離する必要があるため、無線チャネルの帯域幅コヒーレンスをより高くする必要があります。

これは、このプロセスの作業に不可欠です。

このレベルのコヒーレンス帯域幅は、問題のチャネルのマ​​ルチパス遅延の広がりとともに測定されます。

周波数分布は、無線信号の使用中に発生する可能性のある歪みを最小限に抑えるために使用されます。

これは、プロセス全体に影響を与えることなく、周波数に関与するコンポーネントの防止に役立ちます。

ただし、周波数分布により、受信機は複数のキャリアから送信されたすべての信号を受信できます。 これにより、正しいメッセージにチューニングすることが困難になる可能性があります。

周波数分布のプロセスは、逆関数を使用したマルチキャリアの変調によって実現されます。 DFT そして周波数ホッピング。

空間ダイバーシティと周波数ダイバーシティの主な違い

1. スペース ダイバーシティとは、ワイヤレス デバイスを介して接続するための信号伝送を意味します。 一方、周波数ダイバーシティは、無線信号の伝送を容易にします。
2. 空間ダイバーシティは、複数のアンテナを使用して実現されます。 対応するものは、キャリアとして機能するために必要なアンテナは XNUMX つだけです。
3. 空間ダイバーシティは分散に対してあまり効果的ではありません。 周波数ダイバーシティは、デジタル システムの分散に対抗するのに役立ちます。
4. マルチパスの使用によって直面する問題は、空間ダイバーシティを使用することで解決できます。 周波数ダイバーシティは、同じメッセージが複数中継されるため、混乱や繰り返しを引き起こす可能性があります。
5. 空間ダイバーシティと周波数ダイバーシティはそれぞれの点で効果的ですが、前者はより良いエクスペリエンスを可能にし、後者は潜在的な問題を抑制します。

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