Njia ugani wa masafa ya kurukaruka (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum) inategemea mabadiliko ya mara kwa mara ya mtoa huduma ndani ya masafa mapana.
Mzunguko wa carrier F1, ..., FN hubadilika nasibu baada ya muda fulani, unaoitwa kipindi cha kukata (chip) , kwa mujibu wa algorithm iliyochaguliwa kwa ajili ya kuzalisha mlolongo wa pseudo-random. Modulation inatumika kwa kila frequency (FSK au PSK). Uhamisho kwenye mzunguko mmoja unafanywa kwa muda uliowekwa, wakati ambapo sehemu fulani ya data (Data) hupitishwa. Mwanzoni mwa kila kipindi cha upitishaji, bits za kusawazisha hutumiwa kusawazisha kipokeaji na kisambazaji, ambacho hupunguza kiwango cha upitishaji muhimu.
Kulingana na kiwango cha mabadiliko ya mtoa huduma, kuna njia 2 za upanuzi wa wigo:
· Uenezaji wa polepole wa wigo - bits kadhaa hupitishwa katika kipindi kimoja cha kukatwa;
· Kueneza kwa wigo haraka - biti moja hupitishwa kwa vipindi kadhaa vya kukatika, ambayo ni, kurudiwa mara kadhaa.
Katika kesi ya kwanza kipindi cha usambazaji wa data kidogo kipindi cha uhamisho wa chip, katika pili - zaidi.
Mbinu ya wigo wa kuenea kwa haraka hutoa upitishaji wa data unaotegemewa zaidi mbele ya kuingiliwa kwa sababu ya kurudiarudia kwa thamani sawa ya biti katika masafa tofauti, lakini ni ngumu zaidi kutekeleza kuliko mbinu ya masafa ya kuenea polepole.
Wigo wa kuenea kwa serial wa moja kwa moja
Mbinu ya Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) ni kama ifuatavyo.
Kila "moja" kidogo katika data iliyopitishwa inabadilishwa na mlolongo wa binary wa N kidogo, ambayo inaitwa kueneza mlolongo , na biti ya "sifuri" imesimbwa kwa thamani ya kinyume ya mlolongo wa kueneza. Katika kesi hii, kasi ya saa ya maambukizi huongezeka kwa N nyakati, kwa hivyo, wigo wa ishara pia hupanuka kwa N mara moja.
Kujua masafa ya masafa yaliyotengwa kwa ajili ya upitishaji pasiwaya (laini ya mawasiliano), unaweza kuchagua kiwango cha uhamishaji data na thamani ipasavyo. N ili wigo wa ishara ujaze safu nzima.
Kusudi kuu la usimbaji wa DSSS, kama FHSS, ni kuongeza kinga ya kelele.
Kasi ya Chip- kasi ya maambukizi ya msimbo unaosababisha.
Mgawo wa upanuzi- idadi ya vipande N katika mlolongo wa kupanuka. Kwa kawaida N iko katika anuwai kutoka 10 hadi 100. Zaidi N, ndivyo wigo mkubwa wa ishara iliyopitishwa.
DSSS haina kinga dhidi ya kuingiliwa kuliko wigo wa kuenea kwa haraka.
Sehemu ya Msimbo Ufikiaji Nyingi
Njia za wigo wa kuenea hutumiwa sana katika mitandao ya simu za rununu, haswa, wakati wa kutekeleza njia ya ufikiaji ya CDMA (Kitengo cha Misimbo cha Ufikiaji Nyingi) - mgawanyiko wa nambari ufikiaji nyingi . CDMA inaweza kutumika kwa kushirikiana na FHSS, lakini katika mitandao isiyo na waya hutumiwa mara nyingi zaidi na DSSS.
Kila nodi ya mtandao hutumia mlolongo wake wa kuenea, ambao huchaguliwa ili node ya kupokea inaweza kutoa data kutoka kwa ishara ya jumla.
Faida ya CDMA ni kuongezeka kwa usalama na usiri wa maambukizi ya data: bila kujua mlolongo wa kuenea, haiwezekani kupokea ishara, na wakati mwingine hata kuchunguza uwepo wake.
Teknolojia ya WiFi. Teknolojia ya WiMax. Mitandao ya kibinafsi isiyo na waya. Teknolojia ya Bluetooth. Teknolojia ya ZigBee. Mitandao ya sensorer isiyo na waya. Ulinganisho wa teknolojia zisizo na waya.
Teknolojia ya WiFi
Teknolojia ya LAN isiyotumia waya (WLAN) inafafanuliwa na safu ya itifaki ya IEEE 802.11, ambayo inaelezea safu halisi na safu ya kiungo cha data na safu ndogo mbili: MAC na LLC.
Katika safu ya mwili, chaguzi kadhaa za uainishaji hufafanuliwa ambazo hutofautiana:
· masafa ya masafa yaliyotumika;
· njia ya kuweka msimbo;
· kasi ya uhamishaji data.
Chaguzi za kujenga LAN zisizo na waya za kiwango cha 802.11, kinachoitwa WiFi.
IEEE 802.11 (chaguo 1):
· njia ya upitishaji - mionzi ya IR;
· usambazaji wa mstari wa kuona;
· Chaguzi 3 za uenezi wa mionzi hutumiwa:
Antenna ya Omnidirectional;
Kutafakari kutoka dari;
Mionzi ya mwelekeo wa mwelekeo ("point-to-point").
IEEE 802.11 (chaguo la 2):
· Mbinu ya kusimba – FHSS: hadi masafa 79 kwa upana
1 MHz, muda wa kila mmoja ambayo ni 400 ms (Mchoro 3.49);
· na majimbo 2 ya ishara, upitishaji wa kati ya maambukizi ni 1 Mbit / s, na 4 - 2 Mbit / s.
IEEE 802.11 (chaguo la 3):
· njia ya upitishaji – masafa ya microwave 2.4 GHz;
· njia ya kusimba – DSSS yenye msimbo wa biti 11 kama mfuatano wa kueneza: 10110111000.
IEEE 802.11a:
1) mzunguko wa mzunguko - 5 GHz;
2) kasi ya maambukizi: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit / s;
3) njia ya kuweka msimbo - OFDM.
Mapungufu:
· vifaa vya gharama kubwa sana;
· katika baadhi ya nchi, masafa katika masafa haya yanategemea kupewa leseni.
IEEE 802.11b:
1) mzunguko wa mzunguko - 2.4 GHz;
2) kasi ya maambukizi: hadi 11 Mbit / s;
3) njia ya kuweka msimbo - DSSS ya kisasa.
IEEE 802.11g:
1) mzunguko wa mzunguko - 2.4 GHz;
2) kasi ya juu ya maambukizi: hadi 54 Mbit / s;
3) njia ya kuweka msimbo - OFDM.
Mnamo Septemba 2009, kiwango cha IEEE 802.11n kiliidhinishwa. Matumizi yake yataongeza kasi ya uhamishaji data kwa karibu mara nne ikilinganishwa na vifaa vya viwango vya 802.11g. Kinadharia, 802.11n ina uwezo wa kutoa viwango vya uhamisho wa data hadi 600 Mbps. Aina mbalimbali za mitandao ya wireless ya IEEE 802.11 ni hadi mita 100.
Teknolojia ya WiMax
Teknolojia ya ufikiaji wa mtandao wa wireless wa WiMax yenye kipimo cha juu inawakilishwa na kundi la viwango la IEEE 802.16 na awali ilikusudiwa kujenga mitandao isiyotumia waya ya masafa marefu (hadi kilomita 50) inayomilikiwa na tabaka la mitandao ya kikanda au miji mikubwa.
IEEE 802.16 au IEEE 802.16-2001 (Desemba 2001), kiwango cha kwanza cha pointi-to-multipoint, ililenga kufanya kazi katika wigo kutoka 10 hadi 66 GHz na, kwa sababu hiyo, ilihitaji transmita na kipokezi kuwa kwenye mstari wa kuona. , ambayo ni drawback muhimu, hasa katika hali ya mijini. Kwa mujibu wa maelezo yaliyoelezwa, mtandao wa 802.16 unaweza kutumikia hadi wateja 60 kwa kasi ya T-1 ya kituo (1.554 Mbit / s).
Baadaye, viwango vya IEEE 802.16a, IEEE 802.16-2004 na IEEE 802.16e (simu ya WiMax) vilionekana, ambapo hitaji la mstari wa kuona kati ya mtoaji na mpokeaji liliondolewa.
Vigezo kuu vya viwango vya teknolojia vilivyoorodheshwa vya WiMax.
Wacha tuangalie kuu tofauti za teknolojia WiMax kutoka WiFi.
1. Uhamaji wa chini. Kiwango hicho kiliundwa awali kwa mawasiliano yasiyo na waya kwa umbali mrefu na ilitolewa kwa uhamaji wa watumiaji ndani ya jengo. Ilikuwa tu mwaka wa 2005 ambapo kiwango cha IEEE 802.16e kilitengenezwa, kilicholenga watumiaji wa simu. Hivi sasa, vipimo vipya 802.16f na 802.16h vinatengenezwa kwa mitandao ya kufikia ambayo inasaidia uendeshaji wa wateja wa simu kwa kasi ya hadi 300 km / h.
2. Matumizi ya vipokezi bora vya redio na visambaza sauti husababisha gharama kubwa za ujenzi wa mtandao. 3. Umbali mrefu maambukizi ya data inahitaji kutatua idadi ya matatizo maalum: uundaji wa ishara za nguvu tofauti, matumizi ya mipango kadhaa ya modulation, matatizo ya usalama wa habari.
4. Idadi kubwa ya watumiaji katika seli moja.
5. Utendaji wa juu zinazotolewa kwa mtumiaji.
6. Ubora wa juu wa huduma kwa trafiki ya multimedia.
Hapo awali iliaminika kuwa IEEE 802.11 – Ethernet ya analog ya simu, 802.16 - wireless televisheni ya kebo ya analog ya simu ya mezani. Hata hivyo, kuibuka na maendeleo ya teknolojia ya WiMax (IEEE 802.16e) kusaidia watumiaji wa simu kunafanya kauli hii kuwa ya utata.
Hapo awali, njia ya wigo wa kuenea iliundwa kwa madhumuni ya akili na kijeshi. Wazo kuu la njia hiyo ni kusambaza ishara ya habari juu ya bendi pana ya redio, ambayo hatimaye inafanya kuwa ngumu zaidi kukandamiza au kukatiza ishara. Mpango wa kwanza wa wigo wa kuenea uliotengenezwa unajulikana kama mbinu ya kurukaruka kwa masafa. Mpango wa kisasa zaidi wa wigo wa kuenea ni njia ya moja kwa moja ya kuenea kwa serial. Njia zote mbili hutumiwa katika viwango na bidhaa mbalimbali zisizo na waya.
Spectrum ya Kueneza kwa Kurukaruka Mara kwa Mara (FHSS)
Ili kuhakikisha kwamba trafiki ya redio haikuweza kuzuiwa au kukandamizwa na kelele ya bendi nyembamba, ilipendekezwa kusambaza kwa mabadiliko ya mara kwa mara ya mtoa huduma ndani ya masafa mapana. Matokeo yake, nguvu ya ishara ilisambazwa juu ya aina nzima, na kusikiliza mzunguko maalum ulizalisha kiasi kidogo cha kelele. Mlolongo wa masafa ya mtoa huduma ulikuwa pseudo-random, unaojulikana tu kwa transmita na mpokeaji. Jaribio la kukandamiza ishara katika safu fulani nyembamba pia haikuharibu ishara sana, kwani sehemu ndogo tu ya habari ilizimwa.
Wazo la njia hii linaonyeshwa kwenye Mtini. 1.10.
Kwa muda uliowekwa, maambukizi yanafanywa kwa mzunguko wa carrier wa mara kwa mara. Katika kila mzunguko wa carrier, kiwango njia za urekebishaji, kama vile FSK au PSK. Ili mpokeaji kusawazisha na kisambazaji, biti za kusawazisha hupitishwa kwa muda ili kuonyesha kuanza kwa kila kipindi cha utumaji. Kwa hivyo kasi muhimu ya njia hii ya usimbaji ni ndogo kwa sababu ya usawazishaji wa mara kwa mara.
Mchele. 1.10.
Masafa ya mtoa huduma hubadilika kwa mujibu wa nambari za idhaa ndogo za masafa zinazozalishwa na algoriti ya nambari pseudo-random. Mlolongo wa pseudorandom inategemea parameta fulani inayoitwa awali nambari. Ikiwa kipokezi na kisambaza data wanajua kanuni na thamani ya mbegu, basi hubadilisha masafa katika mlolongo uleule, unaoitwa mfuatano wa kurukaruka bila mpangilio.
Ikiwa mzunguko wa mabadiliko ya subchannel ni ya chini kuliko kiwango cha maambukizi ya data kwenye kituo, basi hali hii inaitwa upanuzi wa polepole wa wigo(Mchoro 1.11a); vinginevyo tunashughulika upanuzi wa wigo wa haraka(Mchoro 1.11b).
Mbinu ya wigo wa kuenea kwa haraka ni sugu zaidi kwa kuingiliwa kwa sababu uingiliaji wa bendi nyembamba ambayo hukandamiza mawimbi katika chaneli fulani haisababishi hasara kidogo kwa sababu thamani yake hurudiwa mara kadhaa katika njia ndogo za masafa tofauti. Katika hali hii, athari ya kuingiliwa kwa intersymbol haionekani, kwa sababu wakati ishara iliyochelewa kwenye moja ya njia inakuja, mfumo una muda wa kubadili mzunguko mwingine.
Njia ya polepole ya kuenea kwa wigo haina mali hii, lakini ni rahisi kutekeleza na inahusisha uendeshaji mdogo.
Mbinu za FHSS zinatumika katika IEEE 802.11 na teknolojia zisizotumia waya za Bluetooth.
Katika FHSS, mbinu ya kutumia masafa ya masafa ni tofauti na mbinu zingine za usimbaji - badala ya kiuchumi kutumia kipimo data, jaribio linafanywa kuchukua safu nzima inayopatikana. Kwa mtazamo wa kwanza, hii haionekani kuwa nzuri sana - baada ya yote, ni kituo kimoja tu kinachofanya kazi katika safu wakati wowote. Hata hivyo, kauli ya mwisho sio kweli kila wakati - misimbo ya wigo iliyoenea inaweza pia kutumika kuzidisha chaneli nyingi kwa anuwai. Hasa, njia za FHSS hufanya iwezekane kupanga utendakazi wa wakati mmoja wa chaneli kadhaa kwa kuchagua kwa kila chaneli kama hiyo. mlolongo wa pseudorandom ili kila wakati wa wakati kila chaneli inafanya kazi kwa mzunguko wake (bila shaka, hii inaweza kufanyika tu ikiwa idadi ya vituo haizidi idadi ya vituo vya mzunguko).
Spectrum ya Kueneza kwa Mfuatano wa Moja kwa Moja (DSSS)
Spectrum ya Kueneza kwa Mfuatano wa Moja kwa Moja pia hutumia masafa yote ya masafa yaliyotengwa kwa kiungo kimoja kisichotumia waya. Tofauti na njia ya FHSS, safu nzima ya mzunguko haichukuliwi kwa kubadili mara kwa mara kutoka kwa mzunguko hadi mzunguko, lakini kwa kuchukua nafasi ya kila habari na N-bits, ili kasi ya saa ya maambukizi ya ishara huongezeka kwa mara N. Na hii, kwa upande wake, inamaanisha kuwa wigo wa ishara pia hupanua mara N. Inatosha kuchagua kiwango cha data na thamani ya N ipasavyo ili wigo wa mawimbi ujaze masafa yote.
Madhumuni ya kuweka msimbo na njia ya DSSS ni sawa na njia ya FHSS - kuongeza kinga ya kuingiliwa. Uingiliaji wa Narrowband utapotosha tu masafa fulani ya wigo wa ishara, ili mpokeaji awe na uwezo wa kutambua kwa usahihi habari iliyopitishwa.
Nambari ambayo inachukua nafasi ya kitengo cha binary cha habari asili inaitwa kueneza mlolongo, na kila kidogo ya mlolongo huo ni chip.
Ipasavyo, kiwango cha maambukizi ya nambari inayosababisha inaitwa chip kasi. Sufuri binary imesimbwa kama kinyume cha mlolongo wa kueneza. Wapokeaji lazima wajue mfuatano wa kueneza ambao kisambazaji hutumia ili kuelewa taarifa inayopitishwa.
Idadi ya biti katika mlolongo wa kueneza huamua sababu ya kuenea ya msimbo wa chanzo. Kama ilivyo kwa FHSS, aina yoyote ya urekebishaji, kama vile BFSK, inaweza kutumika kusimba biti za msimbo wa matokeo.
Kipengele kikubwa cha kuenea, upana wa wigo wa ishara inayosababisha na kiwango cha juu cha ukandamizaji wa kuingiliwa. Lakini wakati huo huo, wigo unaochukuliwa na kituo huongezeka. Kwa kawaida kipengele cha upanuzi huanzia 10 hadi 100.
Wigo wa kuenea una jukumu muhimu katika teknolojia ya mawasiliano ya redio. Njia hii haianguki katika kategoria zozote zilizofafanuliwa katika sura iliyotangulia kwa sababu inaweza kutumika kusambaza data ya kidijitali na ya analogi kwa kutumia ishara ya analogi.
Hapo awali, njia ya wigo wa kuenea iliundwa kwa madhumuni ya akili na kijeshi. Wazo kuu la njia hiyo ni kusambaza ishara ya habari juu ya bendi pana ya redio, ambayo hatimaye inafanya kuwa ngumu zaidi kukandamiza au kukatiza ishara. Mpango wa kwanza wa wigo wa kuenea uliotengenezwa unajulikana kama mbinu ya kurukaruka kwa masafa. Mpango wa kisasa zaidi wa wigo wa kuenea ni njia ya mlolongo wa moja kwa moja. Njia zote mbili hutumiwa katika viwango na bidhaa mbalimbali zisizo na waya.
Chini, baada ya maelezo mafupi, njia hizi za wigo wa kuenea zinajadiliwa kwa undani. Kwa kuongeza, mbinu ya ufikiaji nyingi ya wigo wa kuenea itachunguzwa katika sura hii.
Ingawa inaweza kuonekana kuwa ya kushangaza, upanuzi wa wigo kwa kutumia mbinu ya kurekebisha masafa ulivumbuliwa na nyota wa filamu wa Hollywood Hedy Lamarr mnamo 1940 akiwa na umri wa miaka 26. Mnamo 1942, Lamarr aliweka hati miliki ya uvumbuzi wake (Patent ya Marekani 2,292,387 ya Agosti 11, 1942) pamoja na mshirika wake ambaye alianza kushiriki katika kazi hiyo baadaye kidogo. Msichana huyo hakupokea faida yoyote kutoka kwa hati miliki, akizingatia njia ya mawasiliano aliyogundua kuwa mchango wake kwa ushiriki wa Amerika katika Vita vya Kidunia vya pili.
7.1. Kueneza dhana ya wigo
Katika Mtini. Mchoro 7.1 unaonyesha vipengele muhimu vya mfumo wa wigo wa kuenea. Ishara ya ingizo hulishwa kwa kisimbaji cha kituo, ambacho hutengeneza ishara ya analogi yenye kipimo data chembamba kiasi kinachozingatia masafa mahususi. Kisha mawimbi hurekebishwa kwa kutumia mfuatano wa nambari unaoitwa msimbo wa kueneza, au mfuatano wa kueneza. Kwa kawaida, ingawa si mara zote, msimbo wa kiendelezi hutolewa na jenereta ya nambari nasibu. Kama matokeo ya urekebishaji, bandwidth ya ishara iliyopitishwa hupanuliwa kwa kiasi kikubwa (kwa maneno mengine, wigo wa ishara hupanuliwa). Baada ya kupokea, mawimbi hupunguzwa kwa kutumia msimbo sawa wa kueneza. Hatua ya mwisho ni kutuma ishara kwa avkodare ya kituo ili kurejesha data.
Mchele. 7.1. Mchoro wa jumla wa mfumo wa mawasiliano ya dijiti kwa kutumia wigo wa kuenea
Wigo wa ziada hutoa faida zifuatazo.
d sahihi s usawa s pred s pectrum) - urekebishaji wa wigo wa uenezaji wa moja kwa moja wa broadband, ni mojawapo ya mbinu tatu kuu za wigo wa kuenea zinazotumiwa leo (angalia mbinu za kuenea kwa wigo). Hii ni mbinu ya kuzalisha mawimbi ya redio ya bendi pana ambapo mawimbi ya awali ya binary hubadilishwa kuwa mfuatano wa uwongo-nasibu unaotumiwa kurekebisha mtoa huduma. Inatumika katika mitandao ya IEEE 802.11 na CDMA ili kupanua kimakusudi mapigo ya moyo yanayosambazwa.
Kinga ya ishara kwa aina mbalimbali za kelele, pamoja na upotovu unaosababishwa na uenezi wa njia nyingi. Wigo wa kuenea ulitumiwa kwanza kwa madhumuni ya kijeshi kutokana na upinzani wake kwa majaribio ya jamming.
Wigo wa kuenea huruhusu mawimbi kufichwa na kusimbwa kwa njia fiche. Ni mtumiaji anayejua msimbo wa kiendelezi pekee ndiye anayeweza kurejesha data iliyosimbwa.
Watumiaji wengi wanaweza kutumia kwa wakati mmoja bendi ya masafa sawa na usumbufu mdogo sana. Sifa hii inatumika katika teknolojia ya mawasiliano ya simu ya mkononi inayojulikana kama mgawanyiko wa kuzidisha msimbo (CDM), au ufikiaji wa sehemu nyingi za msimbo (CDMA).
Njia ya mlolongo wa moja kwa moja (DSSS) inaweza kuzingatiwa kama ifuatavyo. Bendi nzima ya masafa ya "pana" imegawanywa katika idadi fulani ya njia ndogo - kulingana na kiwango cha 802.11 kuna njia ndogo hizi 11. Kila habari iliyopitishwa inabadilishwa, kulingana na algorithm iliyowekwa awali, kuwa mlolongo wa 11. biti, na biti hizi 11 hupitishwa kana kwamba kwa wakati mmoja na kwa sambamba (ishara za kimwili zinazopitishwa kwa mfuatano) kwa kutumia njia ndogo zote 11. Baada ya kupokea, mlolongo wa biti uliopokelewa hutatuliwa kwa kutumia algorithm sawa na wakati wa kusimba. Jozi nyingine ya kipokezi inaweza kutumia algoriti tofauti ya usimbaji-usimbuaji, na kunaweza kuwa na algoriti nyingi tofauti.
Matokeo dhahiri ya kwanza ya kutumia njia hii ni ulinzi wa habari zinazotumwa kutoka kwa usikilizaji ("kipokezi cha kigeni" cha DSSS hutumia algoriti tofauti na haitaweza kusimbua habari sio kutoka kwa kisambazaji chake).
Katika kesi hii, uwiano wa kiwango cha ishara iliyopitishwa kwa kiwango cha kelele (yaani, kuingiliwa kwa random au kwa makusudi) hupunguzwa sana, ili ishara iliyopitishwa tayari haijulikani katika kelele ya jumla. Lakini kutokana na upungufu wake wa mara 11, kifaa kinachopokea bado kitaweza kuitambua.
Sifa nyingine muhimu sana ya vifaa vya DSSS ni kwamba, kwa sababu ya kiwango cha chini cha nguvu cha ishara zao, kwa kweli haziingilii vifaa vya kawaida vya redio (nguvu ya juu ya bendi nyembamba), kwani hizi za mwisho hukosa ishara ya Broadband kwa kelele ndani ya mipaka inayokubalika. Na kinyume chake - vifaa vya kawaida haviingilii na zile za Broadband, kwani ishara zao za nguvu ya juu ni "kelele" tu kwenye chaneli yao nyembamba na haziwezi kuzima kabisa ishara nzima ya mtandao.
Utumiaji wa teknolojia za Broadband hufanya iwezekane kutumia sehemu sawa ya wigo wa redio mara mbili - na vifaa vya kawaida vya bendi nyembamba na "juu yao" na zile za Broadband.
Encyclopedic YouTube
1 / 3
☙◈❧ Sensei-3. ͟͟И͟͟͟͟͟͟͟͟͟͟͟-̃̃ ̃ ̃. vitabu vya sauti
2012 Kuvuka Mwanzo Mpya "TOLEO LA KWANZA"
☙◈❧ Ezoosmos ☙◈❧ Uvuvi usio wa kawaida. Ukweli uliofichwa. Tamga Kanuni. Anastasia Novykh.
Teknolojia
Mlolongo wa kinachojulikana chips hujengwa katika kila biti ya habari iliyopitishwa (mantiki 0 au 1). Iwapo taarifa itakatika - sufuri au zile zenye mantiki - wakati wa usimbaji wa taarifa unaowezekana inaweza kuwakilishwa kama mlolongo wa mipigo ya mstatili, basi kila chip ya mtu binafsi pia ni mpigo wa mstatili, lakini muda wake ni mara kadhaa chini ya muda wa biti ya habari. Mlolongo wa chips ni mlolongo wa mapigo ya mstatili, yaani, zero na zile, lakini zero hizi na zile sio habari. Kwa kuwa muda wa chip moja ni n mara n chini ya muda wa biti ya habari, upana wa wigo wa ishara iliyobadilishwa itakuwa n mara kubwa kuliko upana wa wigo wa ishara ya asili. Katika kesi hii, amplitude ya ishara iliyopitishwa itapungua kwa mara n.
Mlolongo wa chip uliowekwa kwenye bits za habari huitwa nambari zinazofanana na kelele (PN-mifuatano), ambayo inasisitiza ukweli kwamba ishara inayotokana inakuwa kama kelele na ni ngumu kutofautisha kutoka kwa kelele ya asili.
Mipangilio ya chip inayotumiwa kupanua wigo wa mawimbi lazima itimize mahitaji fulani ya uunganisho otomatiki. Neno uunganisho otomatiki katika hisabati hurejelea kiwango cha ulinganifu wa chaguo za kukokotoa yenyewe katika sehemu tofauti za wakati. Ikiwa unachagua mlolongo wa chip ambayo kazi ya urekebishaji wa moja kwa moja itakuwa na kilele kilichotamkwa kwa hatua moja tu kwa wakati, basi ishara kama hiyo ya habari itawezekana kujitenga kwa kiwango cha kelele. Kwa kufanya hivyo, ishara iliyopokelewa inazidishwa katika mpokeaji na mlolongo sawa wa chip, yaani, kazi ya autocorrelation ya ishara imehesabiwa. Matokeo yake, ishara tena inakuwa nyembamba, hivyo inachujwa katika bendi nyembamba ya mzunguko na kuingiliwa yoyote ambayo iko ndani ya bendi ya ishara ya awali ya broadband, baada ya kuzidisha kwa mlolongo wa chip, kinyume chake, inakuwa broadband na kukatwa. kwa vichungi, na sehemu tu ya kuingiliwa huanguka kwenye bendi ya habari nyembamba, kulingana na nguvu ni kidogo sana kuliko kuingiliwa kwa pembejeo ya mpokeaji (ikiwa mpokeaji na algorithm ya Boatswain haitumiki).
Wizara ya Usafiri wa Shirikisho la Urusi
Taasisi ya elimu ya serikali
Elimu ya juu ya kitaaluma
Chuo cha Jimbo la Volga cha Usafiri wa MajiIdara ya Habari, Mifumo ya Udhibiti na Mawasiliano ya simu
Kazi ya kozi juu ya mada:
"Kueneza moduli ya wigo. Wigo wa kuenea moja kwa moja"Imekamilika
mwanafunzi wa kikundi R-312
Aminov A.R.Imechaguliwa
Preobrazhensky A.V.N.Novgorod
2009Kueneza moduli ya wigo.
Kuenea kwa mitandao isiyo na waya, ukuzaji wa miundombinu ya hotspot, na kuibuka kwa teknolojia za rununu na suluhisho la wireless lililojengwa ndani (Intel Centrino) kumesababisha ukweli kwamba watumiaji wa mwisho (bila kusahau wateja wa kampuni) walianza kulipa kipaumbele zaidi ufumbuzi wa wireless. Suluhisho kama hizo huzingatiwa, kwanza kabisa, kama njia ya kupeleka mitandao ya ndani ya rununu na isiyo na waya na njia ya ufikiaji wa haraka wa Mtandao. Hata hivyo, mtumiaji wa mwisho ambaye si msimamizi wa mtandao kwa kawaida hawana ufahamu mkubwa wa teknolojia ya mtandao, na hivyo kuwa vigumu kufanya uchaguzi wakati wa kununua suluhisho la wireless, hasa kutokana na aina mbalimbali za bidhaa zinazotolewa leo.
Maendeleo ya haraka ya teknolojia ya mawasiliano ya wireless imesababisha ukweli kwamba watumiaji, bila kuwa na muda wa kuzoea kiwango kimoja, wanalazimika kubadili hadi nyingine, na kutoa kasi ya juu zaidi ya maambukizi. Bila shaka, tunazungumza kuhusu familia ya itifaki za mawasiliano zisizotumia waya zinazojulikana kama IEEE 802.11, ambayo inajumuisha itifaki zifuatazo: 802.11, 802.11b, 802.11b+, 802.11a, 802.11g. Hivi majuzi, watu wameanza kuzungumza juu ya kupanua itifaki ya 802.11g.
Aina tofauti za mitandao isiyotumia waya hutofautiana katika anuwai, kasi ya muunganisho inayotumika, na teknolojia ya usimbaji data. Kwa hivyo, kiwango cha IEEE 802.11b hutoa kasi ya juu ya uunganisho wa 11 Mbit / s, kiwango cha IEEE 802.11b+ - 22 Mbit / s, viwango vya IEEE 802.11g na 802.11a - 54 Mbit / s.
Mustakabali wa kiwango cha 802.11a hauko wazi kabisa. Hakika kiwango hiki hakitaenea nchini Urusi na Uropa, na huko USA, ambapo inatumika sasa, kuna uwezekano mkubwa kuwa na mpito kwa viwango mbadala katika siku za usoni. Lakini kiwango kipya cha 802.11g kina nafasi kubwa ya kupata kutambuliwa kote ulimwenguni. Faida nyingine ya kiwango kipya cha 802.11g ni kwamba inaendana kikamilifu na viwango vya 802.11b na 802.11b+, yaani, kifaa chochote kinachotumia kiwango cha 802.11g kitafanya kazi (ingawa kwa kasi ya chini ya uunganisho) kwenye mitandao ya 802.11b/b+ , na kifaa kinachotumia kiwango cha 802.11b/b+ kiko kwenye mitandao ya 802.11g, ingawa chenye kasi ya chini ya muunganisho.
Utangamano wa viwango vya 802.11g na 802.11b/b+ unatokana, kwanza, na ukweli kwamba zinahusisha matumizi ya masafa sawa ya masafa, na pili, kwa ukweli kwamba njia zote zinazotolewa katika itifaki 802.11b/b+ pia kutekelezwa katika kiwango cha 802.11 g. Kwa hiyo, kiwango cha 802.11b/b+ kinaweza kuchukuliwa kuwa sehemu ndogo ya kiwango cha 802.11g.
Safu ya kimwili ya itifaki ya 802.11
Inashauriwa kuanza mapitio ya familia ya 802.11b/g ya itifaki na itifaki ya 802.11, ambayo, ingawa haipatikani tena katika hali yake safi, wakati huo huo ni mzalishaji wa itifaki nyingine zote. Kiwango cha 802.11, kama viwango vingine vyote katika familia hii, hutoa matumizi ya masafa kutoka 2400 hadi 2483.5 MHz, ambayo ni, masafa ya 83.5 MHz kwa upana, ambayo, kama itaonyeshwa hapa chini, imegawanywa katika njia ndogo za masafa. .
Teknolojia ya kuenea kwa wigo
Itifaki zote zisizotumia waya katika familia ya 802.11 zinatokana na teknolojia ya Spread Spectrum (SS). Teknolojia hii ina maana kwamba awali bendi-nyembamba (kwa suala la upana wa wigo) ishara ya habari muhimu inabadilishwa wakati wa maambukizi kwa njia ambayo wigo wake ni mkubwa zaidi kuliko wigo wa ishara ya awali. Hiyo ni, wigo wa ishara ni, kama ilivyo, "imepigwa" kwenye safu ya masafa. Wakati huo huo na upanuzi wa wigo wa ishara, ugawaji upya wa wiani wa nishati ya spectral hutokea - nishati ya ishara pia "imeenea" kwenye wigo. Matokeo yake, nguvu ya juu ya ishara iliyobadilishwa ni ya chini sana kuliko nguvu ya ishara ya awali. Katika kesi hii, kiwango cha ishara ya habari muhimu kinaweza kulinganishwa na kiwango cha kelele ya asili. Kama matokeo, ishara inakuwa, kwa maana, "isiyoonekana" - inapotea tu kwa kiwango cha kelele ya asili.
Kwa kweli, ni katika kubadilisha msongamano wa nishati ya spectral ya ishara kwamba wazo la kupanua wigo liko. Ukweli ni kwamba tukilichukulia tatizo la utumaji data kwa njia za kawaida, yaani jinsi zinavyofanyika redioni, ambapo kila kituo cha redio kinapewa safu yake ya utangazaji, basi bila shaka tutakumbana na tatizo ambalo katika masafa mafupi ya redio yaliyokusudiwa kushirikiwa haiwezekani "kushughulikia" kila mtu. Kwa hivyo, inahitajika kupata njia ya kusambaza habari ambayo watumiaji wanaweza kuishi pamoja katika safu ya masafa sawa na wasiingiliane. Hili ndilo tatizo ambalo teknolojia ya upanuzi wa wigo hutatua.
Faida za Mifumo ya Kueneza Spectrum
- Kinga ya juu ya kelele. Kwa bendi ndogo ya wiani wa spectral wa kuingiliwa, uwiano wa ishara/kelele huongezeka kwa mara G p = P w / P, ambapo P ni bendi ya ishara ya awali, P w ni bendi ya ishara baada ya upanuzi wa wigo, G p. ni sababu ya upanuzi wa wigo. Ikiwa wigo wa kuingiliwa ni sare (kelele nyeupe), uwiano wa ishara-kwa-kelele hauboresha.
- Usiri wa mawasiliano. Ujumbe hauwezi kusomwa bila kujua algoriti ya wigo wa kuenea.
- Uwezekano wa uwasilishaji wa ujumbe mwingi kwa wakati mmoja kwa masafa ya mtoa huduma mmoja katika mfumo wa mgawanyiko wa nambari ( CDMA (Kitengo cha Msimbo wa Kiingereza Multiple Access) - ufikiaji mwingi na mgawanyiko wa nambari.
Njia za trafiki na njia hii ya kugawanya kati huundwa kwa kumpa kila mtumiaji nambari tofauti ya nambari, ambayo inasambazwa kwenye bandwidth nzima. Hakuna mgawanyiko wa wakati, watumiaji wote hutumia upana wa kituo kila wakati. Bendi ya masafa ya kituo kimoja ni pana sana, matangazo ya wasajili yanaingiliana, lakini kwa kuwa misimbo yao ni tofauti, inaweza kutofautishwa.
Mgawanyiko wa kanuni teknolojia ya ufikiaji nyingi imejulikana kwa muda mrefu. Katika USSR, kazi ya kwanza iliyotolewa kwa mada hii ilichapishwa nyuma mnamo 1935 na D. V. Ageev..)
- Uwezekano wa maambukizi ya ishara ya chini ya nguvu. Nishati ya mawimbi huwekwa juu kwa kuongeza muda wa mawimbi. Usiri wa nishati ya mawasiliano unahakikishwa. Ishara haijatambuliwa, lakini inachukuliwa kama kelele.
- Azimio la wakati wa juu(wigo mpana, mbele ya ishara huongezeka zaidi). Wakati ishara inapoanza huamuliwa kwa usahihi sana, ambayo ni muhimu kwa mifumo ya kipimo cha umbali kulingana na wakati wa kusafiri wa ishara na kwa kulandanisha kisambaza data na kipokezi.
Mbinu za Kawaida za Kueneza Spectrum
- Wigo wa kuenea moja kwa moja(mfuatano wa moja kwa moja) kwa kutumia mfuatano wa pseudorandom wa binary (PSR) kurekebisha mawimbi. Upana wa wigo umepunguzwa na muda wa chini unaowezekana wa kitaalamu wa alama ya msingi ya PRP. Wigo huongezeka hadi makumi ya megahertz.
- Mtoa huduma anarukaruka mara kwa mara(kuruka mara kwa mara).Ufunguo wa shift frequency wa M-ary hutumiwa kwa kawaida. Alama za M zinalingana na masafa ya M yaliyotenganishwa na muda D f. Masafa ya kati f 0 ya safu hii hubadilika ghafla chini ya udhibiti wa PSP katika bendi ya kurekebisha mara kadhaa wakati wa uwasilishaji wa ishara moja ya ujumbe (kurekebisha haraka) au kwa muda sawa na muda wa alama kadhaa (kurekebisha polepole). Kuruka mara kwa mara hufanya iwe vigumu kudumisha upatanisho wa mawimbi. Kwa hivyo, uondoaji wa madaraka kawaida haulingani. Ili kuhakikisha usawa wa ishara, umbali kati ya masafa lazima ukidhi hali hiyo D f = m/ T s, m ni nambari kamili. Wigo unaweza kupanuliwa hadi gigahertz kadhaa: sababu ya upanuzi wa wigo ni ya juu kuliko kwa upanuzi wa moja kwa moja.
Wigo wa kuenea moja kwa moja
Kwa usimbaji unaowezekana, biti za habari - sufuri za kimantiki na zile - hupitishwa kama mipigo ya volti ya mstatili. Mpito wa mstatili wa muda wa T una wigo ambao upana wake unawiana kinyume na muda wa mpigo. Kwa hiyo, muda mfupi wa habari kidogo, wigo mkubwa unachukuliwa na ishara hiyo.
Ili kupanua kimakusudi wigo wa mawimbi ya awali ya bendi nyembamba, teknolojia ya DSSS hupachika kihalisi mlolongo wa kinachojulikana kama chip kwenye kila biti ya taarifa inayopitishwa (mantiki 0 au 1). Iwapo taarifa itakatika - sufuri au zile zenye mantiki - wakati wa usimbaji wa taarifa unaowezekana inaweza kuwakilishwa kama mlolongo wa mipigo ya mstatili, basi kila chip ya mtu binafsi pia ni mpigo wa mstatili, lakini muda wake ni mara kadhaa chini ya muda wa biti ya habari. Mlolongo wa chips ni mlolongo wa mapigo ya mstatili, yaani, zero na zile, lakini zero hizi na zile sio habari. Kwa kuwa muda wa chip moja ni n mara n chini ya muda wa biti ya habari, upana wa wigo wa ishara iliyobadilishwa itakuwa n mara kubwa kuliko upana wa wigo wa ishara ya asili. Katika kesi hii, amplitude ya ishara iliyopitishwa itapungua kwa mara n.
Mlolongo wa chip uliowekwa kwenye bits za habari huitwa nambari zinazofanana na kelele (PN-mifuatano), ambayo inasisitiza ukweli kwamba ishara inayotokana inakuwa kama kelele na ni ngumu kutofautisha kutoka kwa kelele ya asili.
Ni wazi jinsi ya kupanua wigo wa ishara na kuifanya kuwa tofauti na kelele ya asili. Ili kufanya hivyo, kwa kanuni, unaweza kutumia mlolongo wa chip wa kiholela (nasibu). Hata hivyo, swali linatokea: jinsi ya kupokea ishara hiyo? Baada ya yote, ikiwa inakuwa kama kelele, basi kutenganisha ishara ya habari muhimu kutoka kwake si rahisi sana, ikiwa haiwezekani. Inageuka kuwa inawezekana, lakini kwa hili unahitaji kuchagua mlolongo wa chip ipasavyo. Mipangilio ya chip inayotumiwa kupanua wigo wa mawimbi lazima itimize mahitaji fulani ya uunganisho otomatiki. Neno uunganisho otomatiki katika hisabati hurejelea kiwango cha ulinganifu wa chaguo za kukokotoa yenyewe katika sehemu tofauti za wakati. Ikiwa unachagua mlolongo wa chip ambayo kazi ya urekebishaji wa moja kwa moja itakuwa na kilele kilichotamkwa kwa hatua moja tu kwa wakati, basi ishara kama hiyo ya habari itawezekana kujitenga kwa kiwango cha kelele. Kwa kufanya hivyo, ishara iliyopokelewa inazidishwa katika mpokeaji na mlolongo sawa wa chip, yaani, kazi ya autocorrelation ya ishara imehesabiwa. Matokeo yake, ishara tena inakuwa nyembamba, hivyo inachujwa katika bendi nyembamba ya mzunguko na kuingiliwa yoyote ambayo iko ndani ya bendi ya ishara ya awali ya broadband, baada ya kuzidisha kwa mlolongo wa chip, kinyume chake, inakuwa broadband na kukatwa. kwa vichungi, na sehemu tu ya uingiliaji huanguka kwenye bendi nyembamba ya habari, kulingana na nguvu ni kidogo sana kuliko kuingiliwa kwa pembejeo ya mpokeaji.
Mahitaji ya kimsingi ya PSP
- Kutotabirika kwa kuonekana kwa ishara 1 na 0, kwa sababu ambayo wigo wa ishara inakuwa sare, na kuamua algorithm ya kuunda PSP kulingana na sehemu yake ya urefu mdogo haiwezekani.
- Upatikanaji wa seti kubwa ya bandwidths tofauti za kumbukumbu za urefu sawa kwa mifumo ya mgawanyiko wa kanuni za ujenzi.
- Sifa nzuri za uunganisho wa PSP, zilizofafanuliwa na kazi za uunganisho otomatiki (AFC) na uunganisho mtambuka (MCC), mara kwa mara na aperiodic.
Tabia za mlolongo wa pseudorandom (PSR)
Sifa za PSP ni kazi za uunganisho otomatiki (AFC) na uunganisho mtambuka (MCC), mara kwa mara na aperiodic. FAC na FVK hukokotwa kwa kuhesabu tofauti katika idadi ya biti zinazolingana na zisizo sanjari za PSPs zikilinganishwa wakati moja yao inapohamishwa.
Mara kwa mara FAK na FVK
na kadhalika.................
