Diversiteit is een bekend begrip in de telecommunicatie-industrie. Over het algemeen verwijst diversiteit naar het optimaliseren van de signalen door het aantal transmissiekanalen te vergroten.
Dit wordt bereikt door meerdere kopieën van dezelfde gegevens te verzenden.
Bovendien zijn frequentie- en tijddiversiteit twee essentiële soorten diversiteit om de vervaging van het communicatiesignaal te verminderen en de signaalkwaliteit tussen zender en ontvanger te verbeteren.
Key Takeaways
- Frequentiediversiteit is een communicatietechniek die meerdere frequenties of frequentiebanden gebruikt om signalen te verzenden, waardoor de signaalbetrouwbaarheid wordt verbeterd en interferentie wordt verminderd.
- Tijddiversiteit is een communicatietechniek die signalen met verschillende tijdsintervallen of met variërende vertragingen verzendt, waardoor de signaalbetrouwbaarheid wordt verbeterd en de effecten van vervaging of interferentie worden geminimaliseerd.
- Zowel frequentie- als tijddiversiteit verbeteren de signaalbetrouwbaarheid in communicatiesystemen, maar "frequentiediversiteit" gebruikt meerdere frequenties, terwijl "tijddiversiteit" gebruikmaakt van tijdsintervallen of vertragingen.
Frequentiediversiteit versus tijddiversiteit
Het verschil tussen frequentie- en tijddiversiteit is dat frequentiediversiteit betekent dat de frequentie van hetzelfde signaal wordt gewijzigd of dat de frequentiedraaggolven worden vergroot. Aan de andere kant betekent tijddiversiteit het verzenden van hetzelfde signaal met verschillende tijdsintervallen om vervaging en verstoring van het signaal te voorkomen.
De frequentiediversiteitstechniek is niet zo oud sinds de introductie in de 20e eeuw.
Gedurende die tijd werd verbetering van het radiosignaal noodzakelijk om storing in signalen tussen zender en ontvanger te voorkomen.
Daarom probeerde de expertise de frequentie van hetzelfde signaal te wijzigen om signaalfading (amplitudevariatie) te verminderen.
Soms wordt een signaal verstoord of vervaagd als gevolg van onjuist tijdbeheer van de signalen.
De techniek van tijddiversiteit betekent het omleiden van de tijd van hetzelfde kanaal. Het gewijzigde tijdsinterval moet groter zijn dan de coherentietijd (wanneer er door tijd een probleem is opgetreden in de gegevens).
Vergelijkingstabel
| Parameters van vergelijking: | Frequentie Diversiteit | Tijd diversiteit |
|---|---|---|
| Definitie | Frequentiediversiteit betekent het omleiden van de frequentie van de verzonden gegevens. | Tijddiversiteit betekent het wijzigen van het interval voor storingsvrije gegevens. |
| Hoeveelheid | De frequentie van het signaal moet hoger zijn dan de coherentiebandbreedte. | Het tijdsinterval van gegevens moet groter zijn dan de coherentietijd. |
| voorkeuren | Aangezien we extra bandbreedte nodig hebben voor de frequentiediversiteit, heeft dit minder de voorkeur. | Men hoeft geen reserve-satellieten te installeren om tijddiversiteit te gebruiken. |
| Procedure | Aan elke zender wordt een bepaalde frequentie toegewezen om te verzenden, en de ontvanger coördineert met dat frequentieniveau. | Een signaal wordt opgedeeld in verschillende tijdslots om vervaging ervan te voorkomen. |
| Voorbeeld | Frequency-hopping spread spectrum is een voorbeeld van frequentiediversiteit. | Een voorbeeld van tijddiversiteit is de Rake-ontvanger (een op radio gebaseerde techniek om gegevensvervaging tegen te gaan). |
Wat is frequentiediversiteit?
Frequentiediversiteit is essentieel in draadloze netwerksystemen (telecommunicatie, wifi-signaal, enzovoort).
Frequentiediversiteit, zoals de naam al aangeeft, is het proces van het omleiden van het frequentieniveau om de kwaliteit van netwerkcommunicatie te behouden.
Het signaal reist met behulp van de frequenties van twee of meer draaggolven in deze techniek (gemeten in hertz).
Het is geschikt voor zichtlijnvoortplanting en behoort tot de microdichtheidsgroep. Elk signaal wordt van het andere gescheiden op basis van frequentie om de signaal-ruisverhouding te verminderen.
Het gekozen frequentieniveau moet hoger zijn dan dat van de coherentiebandbreedte (een frequentieniveau waarbij het kanaal vlak of constant is).
Op deze manier zal elk uitgezonden signaal verschillende golven ervaren en zal het niet aan elkaar gerelateerd zijn.
Het helpt de ontvanger bij het ontvangen van signalen van verschillende paden. Volgens experts wordt frequentiediversiteit geïmplementeerd via N:1-beveiligingsschakeling.
Eén frequentie wordt gebruikt om een frequentiediversiteitsschema op te bouwen via het N-nummer van de draaggolffrequentie. Het betekent dat er één reservebandbreedte nodig is voor frequentiediversiteit.
Een enkele antenne is nodig om de intensiteit van het signaal te versterken door middel van frequentiediversiteit. Bovendien zou het aantal ontvangers vergelijkbaar zijn met het aantal kanalen.
Het kan een dure techniek zijn qua grootte en energiebeheer.
Wat is tijddiversiteit?
Tijddiversiteit is ook een cruciale techniek in de netwerksector. Het betekent dat dezelfde informatie wordt verzonden, maar met verschillende tijdsintervallen.
Met andere woorden, op bepaalde tijdslots worden opnieuw signalen uitgezonden.
Die elk langer moeten zijn dan het tijdstip waarop de signalen eerder vervaagden (coherentietijd). De zender verzendt het gecodeerde signaal met de voorwaartse foutcontrolecodering.
Deze techniek wordt kanaalcodering genoemd om fouten in signalen te minimaliseren.
Signaalvervaging, zenderinterferentie of obstakels voor zender en ontvanger kunnen fouten veroorzaken (error bursting).
Deze techniek wordt toegepast wanneer er in een bepaald tijdsinterval meer fouten verschijnen, maar de signalen op een ander tijdsinterval uitstekend of minder defect zijn.
Bovendien bestaat er weinig of geen hardware voor foutcontrole. Door tijddiversiteit kunnen gebruikers zich informatie herinneren die ze hebben gemist vanwege signaalfouten.
Een voorbeeld is de Rake-ontvanger in CDMA (Code Divisie Meervoudige Toegang).
Rake betekent in het Engels iets verzamelen. De rake-ontvanger is praktisch nuttig bij het bestrijden van problemen met signaalfouten. Het bestaat uit sub-ontvangers onder CDMA.
Wanneer een zender gegevens verzendt maar in de problemen komt, gaan de signalen via vele routes naar de rake-ontvanger.
De rake-ontvanger stuurt dezelfde signalen van meerdere sub-ontvangers (vingers) op verschillende tijdslots. Het is hoe de ontvanger het foutloze signaal ontvangt.
Belangrijkste verschillen tussen frequentiediversiteit en tijddiversiteit
- De term frequentiediversiteit betekent het wijzigen van de frequentie van het zendsignaal om vervorming te voorkomen. Aan de andere kant betekent tijddiversiteit het veranderen van de tijd van de verzonden gegevens.
- De techniek frequentiediversiteit is duur om de fout uit de signalen te verwijderen. De tijddiversiteitsmethode is echter goedkoop omdat er minder hardware nodig is om datasignalen te beschermen.
- De frequentiediversiteit is een technologie die minder de voorkeur heeft in vergelijking met de tijddiversiteitsmethode.
- Zenders krijgen een frequentie toegewezen om de gegevens te verzenden, en ontvangers stemmen daarop af volgens de frequentiediversiteitsmethode. Integendeel, signalen worden verdeeld in afzonderlijke tijdsintervallen tijdens verzending in de tijddiversiteitstechniek.
- Het praktische voorbeeld van frequentiediversiteit is het frequency hopping spread spectrum. In het geval van tijddiversiteit is het echter Rake-ontvanger.
- https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2030613.2030642
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6513233/
Laatst bijgewerkt: 13 juli 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Piyush Yadav heeft de afgelopen 25 jaar als natuurkundige in de lokale gemeenschap gewerkt. Hij is een natuurkundige die gepassioneerd is om wetenschap toegankelijker te maken voor onze lezers. Hij heeft een BSc in natuurwetenschappen en een postdoctoraal diploma in milieuwetenschappen. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
