Різноманітність – добре відома концепція в галузі телекомунікацій. Як правило, різноманітність стосується оптимізації сигналів шляхом збільшення кількості каналів передачі.
Це досягається шляхом передачі кількох копій одних і тих же даних.
Крім того, частотне та часове рознесення є двома життєво важливими типами рознесення для зменшення завмирання сигналу зв’язку та підвищення якості сигналу між відправником і одержувачем.
Ключові винесення
- Частотне рознесення – це техніка зв’язку, яка використовує декілька частот або діапазонів частот для передачі сигналів, покращуючи надійність сигналу та зменшуючи перешкоди.
- Часове рознесення – це техніка зв’язку, яка передає сигнали через різні часові інтервали або з різними затримками, підвищуючи надійність сигналу та мінімізуючи вплив завмирання чи перешкод.
- Як частотне, так і часове рознесення покращують надійність сигналу в системах зв’язку, але «частотне рознесення» використовує кілька частот, тоді як «часове рознесення» використовує часові інтервали або затримки.
Частотне рознесення проти часового рознесення
Різниця між частотним і часовим рознесенням полягає в тому, що частотне рознесення означає зміну частоти того самого сигналу або збільшення носіїв частоти. З іншого боку, часове рознесення означає передачу того самого сигналу через різні часові інтервали, щоб уникнути завмирання та перешкод у сигналі.
Техніка частотного рознесення не така стара, оскільки вона була введена в 20 столітті.
Протягом цього часу покращення радіосигналу стало необхідним, щоб уникнути перешкод у сигналах між відправником і приймачем.
Тому експерти намагалися змінити частоту того самого сигналу, щоб зменшити завмирання сигналу (змінність амплітуди).
Іноді спотворення або згасання сигналу виникають через неправильне керування часом сигналів.
Техніка часового різноманіття означає відволікання часу від одного і того ж канал. Змінений часовий інтервал має бути вищим за час когерентності (якщо в даних виникла проблема через час).
Таблиця порівняння
| Параметри порівняння | Різноманітність частот | Різноманітність часу |
|---|---|---|
| Визначення | Частотне рознесення означає відхилення частоти надсилання даних. | Часове рознесення означає зміну інтервалу для отримання даних без перешкод. |
| сума | Частота сигналу повинна бути вищою за смугу когерентності. | Часовий інтервал даних має бути більше часу когерентності. |
| переваги | Оскільки нам потрібна вільна пропускна здатність для частотного рознесення, бажано менше. | Для використання часового рознесення не потрібно встановлювати запасні супутники. |
| Процедура | Кожному відправнику призначається певна частота для передачі, а приймач узгоджується з цим рівнем частоти. | Сигнал розділений на різні часові інтервали, щоб уникнути його затухання. |
| Приклад | Розширений спектр зі стрибками частоти є прикладом частотного рознесення. | Прикладом часового рознесення є приймач Rake (радіотехніка для боротьби із завмиранням даних). |
Що таке частотне рознесення?
Частотне рознесення є життєво важливим у системах бездротових мереж (телекомунікації, сигнал Wi-Fi тощо).
Частотне рознесення, як випливає з назви, є процесом відхилення рівня частоти для підтримки якості мережевого зв’язку.
У цій техніці сигнал поширюється з використанням двох або більше несучих частот (вимірюється в Герц).
Він підходить для прямої видимості та належить до групи мікрощільності. Кожен сигнал відокремлюється від іншого на основі частоти, щоб зменшити співвідношення сигнал/шум.
Вибраний рівень частоти має бути більшим, ніж смуга пропускання когерентності (рівень частоти, на якому канал є плоским або постійним).
Таким чином, кожен сигнал, що передається, відчуватиме різні хвилі та не буде пов’язаний один з одним.
Це допомагає приймачу отримувати сигнали з різних шляхів. За словами експертів, частотне рознесення реалізовано за допомогою захисного перемикання N:1.
Одна частота використовується для побудови схеми частотного рознесення через число N несучої частоти. Це означає, що для частотного рознесення потрібна одна вільна смуга пропускання.
Одна антена необхідна для посилення інтенсивності сигналу за рахунок частотного рознесення. Крім того, кількість приймачів буде подібною до кількості каналів.
Це може бути дорога техніка за розміром і керуванням живленням.
Що таке різноманітність часу?
Часове рознесення також є важливою технікою в мережевому секторі. Це означає надсилання тієї самої інформації, але через різні проміжки часу.
Іншими словами, сигнали надсилаються знову в певні часові проміжки.
Кожен з яких має бути довшим за час, за який сигнали зникали раніше (час когерентності). Відправник посилає закодований сигнал із кодуванням прямого контролю помилок.
Ця техніка називається канальним кодуванням для мінімізації помилок у сигналах.
Згасання сигналу, перешкоди передавача або перешкоди відправника та приймача можуть спричинити помилки (вибух помилки).
Ця техніка використовується, коли в певний проміжок часу з’являється більше помилок, але в інший проміжок часу сигнали відмінні або менш хибні.
Більше того, апаратне забезпечення для контролю помилок мало або зовсім не існує. Завдяки часовому рознесенню користувачі можуть згадати інформацію, яку вони пропустили через помилки сигналу.
Прикладом може служити приймач Rake в CDMA (множинний доступ з кодовим розділенням).
Граблі в перекладі з англійської означає щось збирати. Рейк-приймач практично допомагає у боротьбі з помилками сигналу. Він складається з підприймачів під CDMA.
Коли відправник надсилає дані, але стикається з труднощами, сигнали проходять багатьма маршрутами до рейк-одержувача.
Рейк-приймач пропускає однакові сигнали від кількох підприймачів (пальців) у різні часові інтервали. Таким чином приймач отримує безпомилковий сигнал.
Основні відмінності між частотним рознесенням і часовим рознесенням
- Термін частотне рознесення означає зміну частоти сигналу, що передається, щоб уникнути спотворень. З іншого боку, часове рознесення означає зміну часу переданих даних.
- Техніка частотного рознесення є дорогою для усунення помилок із сигналів. Однак метод часового рознесення є дешевим, оскільки для захисту сигналів даних потрібно менше обладнання.
- Частотне рознесення є менш переважною технологією порівняно з методом часового рознесення.
- Відправникам призначається частота для передачі даних, а одержувачі налаштовуються на них за методом частотного рознесення. Навпаки, сигнали поділяються на окремі часові інтервали під час передачі в техніці часового рознесення.
- Практичним прикладом частотного рознесення є розширений спектр зі стрибками частоти. Однак у випадку часового рознесення це Rake-приймач.
- https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2030613.2030642
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6513233/
Останнє оновлення: 13 липня 2023 р
Я доклав стільки зусиль для написання цього допису в блозі, щоб надати вам користь. Це буде дуже корисно для мене, якщо ви захочете поділитися цим у соціальних мережах або зі своїми друзями/родиною. ДІЛИТИСЯ ЦЕ ♥️
Піюш Ядав провів останні 25 років, працюючи фізиком у місцевій громаді. Він фізик, який прагне зробити науку доступнішою для наших читачів. Він має ступінь бакалавра природничих наук і диплом аспіранта з екології. Ви можете прочитати більше про нього на його біо сторінка.
