Clasificación técnica de la tecnología de la diversidad.
Existen dos métodos principales de diversidad comúnmente utilizados en la actualidad: la macrodiversidad y la microdiversidad. La microdiversidad es una tecnología de diversidad que reduce el impacto del desvanecimiento rápido y se utiliza a menudo en varios sistemas de comunicación inalámbrica. Las principales tecnologías utilizadas actualmente en microdiversidad incluyen: diversidad espacial, diversidad de polarización, diversidad de frecuencia, diversidad de componentes de campo, diversidad de ángulos, diversidad de tiempo y otras tecnologías de diversidad.
(1) Diversidad espacial
El principio básico de la diversidad espacial es recibir la misma señal en dos ubicaciones diferentes, siempre que la distancia entre las dos ubicaciones sea lo suficientemente grande. las dos ubicaciones recibirán la misma señal. El desvanecimiento de las señales recibidas en diferentes ubicaciones no está correlacionado, lo que significa que el desvanecimiento rápido es espacialmente independiente.
La diversidad espacial, también conocida como diversidad de antenas, es la tecnología de diversidad más utilizada en las comunicaciones inalámbricas.
La diversidad espacial requiere al menos dos antenas, y la distancia es d. La distancia de separación d está relacionada con la longitud de onda de trabajo, los objetos terrestres y la altura de la antena, generalmente se toma: d=0,5. en áreas urbanas y d= en áreas suburbanas 0,8, cuanto mayor es el valor de d, más débil es la correlación. Figura 3 Diversidad espacial
(2) Diversidad de frecuencia
El principio básico de la diversidad de frecuencia es que el desvanecimiento de dos señales con un intervalo de frecuencia mayor que el ancho de banda de correlación no está correlacionado. Se pueden utilizar múltiples señales. La misma información se transmite a través de múltiples frecuencias para lograr diversidad de frecuencias.
Según la definición de ancho de banda relevante, es decir:
dónde está la extensión del retraso. En zonas urbanas, =0,3μs, en este momento Bc=53kHz.
La diversidad de frecuencia requiere dos transmisores para enviar la misma señal y dos receptores para recibir la misma señal.
Esta tecnología de diversidad se utiliza principalmente en comunicaciones de microondas con línea de visión dúplex por división de frecuencia (FDM). A veces se produce un desvanecimiento profundo en la propagación debido a la propagación y refracción de la troposfera.
En el uso real, a menudo se le llama método de conmutación de protección 1:N. Cuando se requiere diversidad, el servicio correspondiente se cambia a un canal inactivo de repuesto. La desventaja es que no sólo se requiere conmutación de respaldo, sino también varios receptores igual al número de canales utilizados en diversidad de frecuencia. Figura 4 Diversidad de frecuencia
(3) Diversidad de polarización
El principio básico de la diversidad de polarización es que dos ondas electromagnéticas con diferentes polarizaciones tienen desvanecimientos independientes, por lo que el transmisor y el receptor pueden ubicarse Dos antenas muy cerca uno del otro pero con diferentes polarizaciones se utilizan para enviar y recibir señales respectivamente para obtener el efecto de diversidad.
La diversidad de polarización se puede considerar como un caso especial de diversidad espacial. También utiliza dos antenas (caso de doble diversidad), pero solo utiliza el desvanecimiento no correlacionado de ondas electromagnéticas de diferentes polos, acortando así el tiempo. distancia entre antenas.
En diversidad de polarización, dado que la potencia de radiofrecuencia se divide en dos antenas polarizadas diferentes, la potencia de transmisión se perderá aproximadamente 3 dB.
(4) Diversidad de componentes del campo
El campo E de la onda electromagnética y el campo H transmiten el mismo mensaje, pero el mecanismo de reflexión es diferente.
Los patrones de onda estacionaria de la onda E y la onda H reflejadas por un dispersor están desfasados 90°, es decir, cuando la onda E es la más grande, la onda H es la más pequeña.
En el canal móvil, se superponen múltiples ondas E y H, y los componentes de Ex, Hx y Hy son independientes entre sí. Por lo tanto, al recibir tres componentes de campo, el efecto de diversidad también puede ocurrir. ser obtenido.
La diversidad de componentes de campo no requiere separación física entre antenas, por lo que es adecuada para bandas de frecuencia operativas más bajas (100 MHz). Cuando la frecuencia operativa es alta (800 ~ 900 MHz), la diversidad espacial es estructuralmente fácil de implementar.
(5) Diversidad de ángulos
El método de diversidad de ángulos consiste en hacer que las ondas de radio pasen por varios caminos diferentes y lleguen al extremo receptor en diferentes ángulos, y el extremo receptor utiliza múltiples direcciones nítidas La antena receptora lineal puede separar componentes de señal de diferentes direcciones. Dado que estos componentes de señal tienen características de desvanecimiento independientes, se puede lograr diversidad de ángulos y se pueden lograr efectos anti-desvanecimiento.
(6) Diversidad temporal
Además de la independencia espacial y de frecuencia, el desvanecimiento rápido también tiene independencia temporal, es decir, la misma señal se retransmite varias veces en diferentes momentos e intervalos, Siempre que el intervalo de tiempo entre cada transmisión sea lo suficientemente grande, entonces el desvanecimiento que ocurre en cada señal de transmisión será independiente entre sí. El receptor puede reducir el impacto del desvanecimiento combinando la misma señal recibida repetidamente.
La diversidad de tiempo se utiliza principalmente para transmitir señales digitales en canales con desvanecimiento.