Методи за увеличаване на капацитета на безжичната връзка - studopediya
Капацитетът на радиовръзката (както впрочем и кабелна), т.е. теоретична горна граница на скоростта на данните определя от теорема Шанън-Хартли:
С = B log2 (1 + S / N) (2)
В - широчина на честотната лента на канала (бита за секунда);
В - широчина на честотната лента на канала (Hz);
S - общата мощност на сигнала над честотна лента (W);
N - общата мощност на шума (адитивен бял Гаусов шум) в продължение на честотната лента (W);
S / N - съотношението сигнал към шум (SNR).
По този начин, скоростта на предаване в канала всъщност се определя от степента на намеса момента се дължи на факта, че средата за радио предаване е споделена среда и други електронни устройства, работещи в нея.
Въпреки това, нивото на шума не е постоянен и във всеки момент (а времеви интервали в безжичните комуникационни канали се използват много кратко - по-малко от 1 милисекунда) имат различно значение. Това обстоятелство се използва в 3G мрежи и по-нататък да се увеличи скоростта на предаване в точките от време, когато съотношението S / N е ниска.
Увеличението на безжичен комуникационен канал в комуникационните мрежи на капацитет трето поколение се основава на комбинация от два основни метода:
- чип Информация за заместване на битова последователност, която е ортогонален на други, които се използват в дадена територия, последователност - метод с кодово разделяне CDMA;
- Смяната малко информация символ провеждане няколко бита на полезна информация, което се постига по-оригинално малко модулация на сигнала - 8PSK модулация (осем матрични фазова модулация), 16 QAM (шестнадесет начин комплекс амплитудна модулация), и т.н. до 64 QAM.
Изборът на конкретен метод за повишаване скоростта за предаване на данни се определя състоянието на канала на връзката (сигнал / шум съотношение и броя на изкривени бита) се открива чрез радио тест. Използването на периоди от време с благоприятното състояние за комуникационен канал за високоскоростно предаване на информация дава значителна икономия по отношение на безжични комуникационни системи, вярвайки, че в същото време качеството на канала за връзка. В съвременните системи за радио, че е възможно да се вземат предвид условията на разпространение на радиовълни в комуникационния канал и да се адаптират към него, като изберете най-подходящата модулация и кодиране схема. Например, в LTE 29 достъпно модулация и кодиране схеми избрани този, че условията за разпространение на данни за максимална производителност.
Метод за кодово разделяне с множествен достъп CDMA включва предаване на глас поток на един честотен канал едновременно с много други кодирани гласови потоци, които се различават само в своята уникална чип код последователност, подмяна битов интервал. Получаващата страна използва същия код за отделяне на сигнала от шума. Единствената разлика между множествена глас потоци уникален код, слабо корелирани с други, използвани в една и съща клетка.
Принципът на мултиплексиране с разделяне по кодове е илюстрирано на фиг. 8. предава биполярен сигнал ф (т) (Фиг. 4а), т. Е. последователност на логически единици и нули на нивата +1 и -1, се умножава с С1 биполярното код последователност (т), така че за всеки информационен бит имаме м бита (чипове) на код последователност. Фиг. 4 Ь, за простота, тази последователност се състои от 8 чипове; на практика m = 4. 256. умножение резултат получава последователност V (Т) = ф (т) * c1 (т) (фиг. 4), и която се предава по комуникационния канал. В приемника приетия сигнал се умножава отново с С1 последователности (т) и полученият резултат UNP (т) = ... = ф (т) (Фиг. 4 гр, плътна линия). Това, обаче, не е ограничена и се провежда UNP сигнал интеграция (т) на предаване интервал на всеки бит. В края на всеки период от време (0-1, 1-2, 2-3), за да направи оценка на стоност, а след това на интегратора се нулира и интеграция започне процеса отново (фиг. 1.8 грама, пунктирана линия).
Фигура 4 - Принципът на разделяне по кодове
По този начин, изчисляване на корелация функция на приемания сигнал. В резултат на това получи отрицателен или положително число в края на всеки период от време, съответстващ на един трансфер малко в съответствие с предаваната информация бит.
Каналът е обикновено много широк (от 1.23 MHz) и всеки глас поток заема цялата ширина на цялата гама. В CDMA системи теоретично сигнал може да бъде по-слаба от нивото на шума (за това ще трябва да се използва много дълго последователност на чип).
Трябва да се отбележи, че за дълго време, CDMA протокол се счита за по-ефективен от TDMA протокол. Действително, от математическа гледна точка на разделението на абонатните канали на според техния код - по-ефективна работа, отколкото всякакви други радио параметри. Въпреки това, се оказа, че прилагането на протокола за достъп за висока скорост (и по този начин, широколентови канали) е придружен от силна взаимна интерференция между абонат комуникационни канали, които могат да доведат до влошаване на завършване на системата чрез увеличаване на броя на абонатите.
методи на модулация смятат технология например EDGE (разширение GSM мобилен стандарт за пренос на информация с по-висока скорост). EDGE предвижда подмяна на типа модулация: Gaussian CHMMS при 20:00. Това позволява характер, като се поддържа скоростта на предаване в канала 271 Ksps. / S да се увеличи скоростта на данните от 3 пъти, тъй като сигнал FM-8 има 8 позиции и всеки от тях отговаря на комбинация от три бита (Фиг. 5). В резултат на това нови канали за данни със скорост 28,8; 32 и 43,2 Kbit / и в един времеви слот.
Фигура 5 - модулация осем-FM
8 FM модулация има мъже мутри шум имунитет от CHMMS на Гаус-бухал, така че може да се използват каналите звънят с високо съотношение сигнал / шум. Ако скоростта на повторно вили 9 Kbit / съотношение сигнал / шум защита съотношение и се изисква при 9db, прилагане съотношение vozras на FM-8-избор разходка защита топи до 15-17 децибела. Ето защо, GSM мрежи - EDGE предоставят адаптивна промяна на скоростта на предаване в съответствие с характеристиките на канала вариации, дължащи.
По-ефективно модулация е 16QAM, която осигурява скорост до 2457 Kbit / сек (фиг. 6).
Фигура 6 - модулация 16QAM
Има модулация и висок порядък - до 256-QAM, но трябва да се разбира, че тяхното използване изисква значително увеличение в необходимото екраниране на съотношението сигнал / шум, както и намаляване на ефекта на Доплер (т.е. ограничава скоростта на абоната) ,