Hva er fleirveisutbredning

Sammendrag: tutorial eller oversikt om det vesentlige av multipath radio forplantning og hvordan det påvirker radiosignaloverføring.

Fleirveisutbredning er et faktum av livet i alle terrestriske radio scenario. Mens den direkte eller synslinje bane er vanligvis de viktigste ønskede signalet, vil en radiomottaker mottar mange signaler som følge av signalet å ta et stort antall forskjellige baner. Disse banene kan være et resultat av refleksjoner fra bygninger, fjell eller andre reflekterende flater, inkludert vann, etc. som kan være ved siden av hovedbanen. I tillegg andre effekter som ionosfæriske refleksjoner gi opphav til fleirveisutbredning som gjør troposfærisk kanaler.

Den flerbane-forplantning som resulterer fra forskjellige signalveier som kan eksistere mellom sender og mottaker kan gi opphav til forstyrrelser i en rekke forskjellige måter, inkludert forvrengning av signalet, tap av data og flerveissvekking.

Fleirveisutbredning grunnleggende

multipath fading

Signaler blir mottatt i en terrestrisk miljø, det vil si hvor refleksjoner er til stede og signaler som ankommer ved mottakeren fra senderen via en rekke veier. Den samlede mottatte signal er summen av alle de signaler som fremkommer på antennen. Noen ganger er disse vil være i fase med hovedsignal og vil legge til den, noe som øker dens styrke. Til andre tider vil de forstyrre hverandre. Dette vil resultere i den totale signalstyrke reduseres.

Til tider vil det bli endringer i de relative banelengder. Dette kan skyldes enten sender eller mottaker bevegelse, eller noen av de objektene som gir en reflekterende overflate bevegelse. Dette vil resultere i fasene til de signaler som ankommer ved mottakeren endring, og i sin tur vil dette resultere i signalstyrken varierende. Det er dette som gir den fading som er til stede på mange signaler.

Forstyrrelser forårsaket av fleirveisutbredning

Fleirveisutbredning kan gi opphav til forstyrrelser som kan redusere signal til støyforhold og redusere bit-feilrater for digitale signaler. En årsak til en forringelse av signalkvaliteten er den flerveissvekking som allerede er beskrevet. Men det finnes andre måter som flerbane-forplantning forringer signal og påvirke dens integritet.

En av måtene som er spesielt tydelig når du kjører bil og lytter til en FM-radio. På enkelte punkter signalet blir forvrengt og ser ut til å bryte opp. Dette skyldes det faktum at signalet blir frekvensmodulerte og til enhver tid, frekvens av det mottatte signal gir den momentane spenning for lydutgangen. Hvis fleirveisutbredning forekommer, deretter to eller flere signaler, vises ved mottakeren. Den ene er den direkte eller siktlinje-signal, og en annen er et reflektert signal. Da disse vil ankomme ved forskjellige tider på grunn av de forskjellige veilengdene, vil de ha forskjellige frekvenser, forårsaket av det faktum at de to signalene er sendt av senderen på litt forskjellige tidspunkter. Følgelig når de to signalene mottas sammen, kan forvrengning oppstå dersom de har lignende signalstyrkenivåer.

 

Hvor intersymbolinterferens kan unngås

En måte å løse dette på er å overføre data med en hastighet signalet er samplet, bare når alle refleksjonene har kommet og dataene er stabil. Dette begrenser naturligvis hastigheten ved hvilken data kan overføres, men sikrer at data ikke er skadet, og bit-feilrate er minimert. For å beregne denne forsinkelsen må beregnes ved hjelp av estimater av de maksimale forsinkelser som sannsynligvis vil bli støtt av refleksjoner.

OFDM og fleirveisutbredning

For å møte kravene til å overføre store mengder data over en radiokanal, er det nødvendig å velge den mest hensiktsmessige form for signalbærer format. En form for signal gir seg til radiodataoverføringer i et miljø hvor refleksjonene kan være til stede er Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM. Et OFDM-signalet omfatter et stort antall bærere, som hver er modulert med en lav bithastighet datastrøm. På denne måten kan de to avtale kravene for høy datahastighet overføring, for å oppfylle kapasitetskravene, og lav bithastighet for å møte de intersymbolinterferens kan oppfylles.

Mens fleirveisutbredning skaper interferens for mange radiokommunikasjonssystemer, kan den også med fordel benyttes for å gi ekstra kapasitet på en gitt kanal. Ved hjelp av en ordning kjent som MIMO, multippel inngang multippel utgang, er det mulig å multiple datakapasiteten til en gitt kanal flere ganger ved hjelp av flerbane-forplantning som eksisterer.

I lys av de fordeler som MIMO-tilbud, er mange gjeldende trådløse og radiokommunikasjons ordninger ved hjelp av den til å gjøre langt mer effektiv bruk av det tilgjengelige spektrum. Ulempen for MIMO er at den krever anvendelsen av multiple antenner, og med moderne bærbart utstyr slik som mobiltelefoner blir stadig mindre, kan det være vanskelig å plassere slep tilstrekkelig adskilte antenner på dem.

Legg igjen en beskjed 

Meldingsliste