Επισκόπηση της τεχνολογίας επικοινωνίας κατά των παρεμβολών

Η επικοινωνία κατά των παρεμβολών αναφέρεταιστην υιοθέτηση διαφόρων ηλεκτρονικών μέτρων κατά των παρεμβολών για τη διατήρηση της ομαλής επικοινωνίας σε πυκνές, σύνθετες και ποικίλες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και στοχευμένα περιβάλλοντα παρεμβολών επικοινωνίας. Η αντιπαρεμβολή στην επικοινωνία έχει τα ακόλουθα διακριτά χαρακτηριστικά: παθητικότητα. Προοδευτικότητα; Ευκαμψία; Συστήματος.

Αρχές τεχνολογίας κατά των παρεμβολών

1ï¼Τεχνολογία αναπήδησης συχνότητας

Η τεχνολογία αναπήδησης συχνότητας είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία κατά των παρεμβολών στην ασύρματη επικοινωνία, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα ασύρματων επικοινωνιών. Η αρχή της τεχνολογίας αναπήδησης συχνότητας είναι ότι η ζώνη συχνοτήτων λειτουργίας ενός συστήματος επικοινωνίας μπορεί να αναπηδά εμπρός και πίσω με βάση μια συγκεκριμένη ταχύτητα και μοτίβο. Μπορεί να εξασφαλίσει ότι η φέρουσα συχνότητα θα επιτύχει τον στόχο του συνεχούς μεταπήδησης όταν χρησιμοποιούνται αλληλουχίες κωδικών επιλογής πλήκτρων μετατόπισης πολλαπλών συχνοτήτων και τελικά να επιτύχει τον σκοπό της επέκτασης του φάσματος.

Τα χαρακτηριστικά αυτής της τεχνολογίας κατά των παρεμβολών είναι τα εξής: όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα αναπήδησης, τόσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος αναπήδησης και τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα κατά των παρεμβολών της ασύρματης επικοινωνίας. Αυτή η τεχνολογία κατά των παρεμβολών μπορεί να προστατεύσει και να απομονώσει μια συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων, διασφαλίζοντας ότι δεν επηρεάζεται από διάφορους εξωτερικούς παράγοντες. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, ένα συγκεκριμένο σύστημα επικοινωνίας λειτουργεί σε μια ζώνη συχνοτήτων που αναπηδά εμπρός και πίσω μεταξύ της ζώνης συχνοτήτων Α και της ζώνης συχνοτήτων Β, αποφεύγοντας την κόκκινη περιοχή παρεμβολής που καλύπτεται από θόρυβο:

2ï¼Τεχνολογία διάδοσης φάσματος

Μεταξύ πολλών τεχνολογιών κατά της εμπλοκής του ευρέος φάσματος, η τεχνολογία ευρέως διαδεδομένου φάσματος Direct-sequence είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη, ειδικά στον στρατιωτικό τομέα των ασύρματων επικοινωνιών και των αστικών ασύρματων επικοινωνιών στο περιβάλλον θορύβου. Έχει τα πλεονεκτήματα εφαρμογής της ισχυρής ικανότητας κατά της εμπλοκής, του χαμηλού ρυθμού υποκλοπής και της καλής απόδοσης απόκρυψης, που μπορούν να εξασφαλίσουν την ποιότητα των σημάτων ασύρματης επικοινωνίας.

Το φάσμα διασποράς άμεσης ακολουθίας (DSSS) είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο σύστημα επί του παρόντος. Στο άκρο αποστολής, το σύστημα άμεσης εξάπλωσης φάσματος επεκτείνει την αλληλουχία αποστολής χρησιμοποιώντας μια ψευδοτυχαία ακολουθία σε μια ευρεία ζώνη συχνοτήτων, και στο άκρο λήψης, η ίδια ακολουθία φάσματος διασκορπισμού χρησιμοποιείται για διασπορά, επαναφέροντας τις αρχικές πληροφορίες. Λόγω της μη συσχέτισης μεταξύ πληροφοριών παρεμβολών και ψευδοτυχαίων ακολουθιών, το φάσμα διασποράς μπορεί να καταστείλει αποτελεσματικά τις παρεμβολές στενής ζώνης και να βελτιώσει την αναλογία σήματος εξόδου προς θόρυβο. Για παράδειγμα, ένα σύστημα DSSS δημιουργεί μια τυχαία ακολουθία δυαδικών bit 50 bit που θα σταλεί και εκτελεί κωδικοποίηση ευρέως φάσματος, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Τεχνολογία 3ï¼Time hopping

Το Time hopping είναι επίσης ένα είδος τεχνολογίας ευρέος φάσματος. Το Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) είναι η συντομογραφία του συστήματος επικοινωνίας εξάπλωσης φάσματος χρόνου μεταπήδησης, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως στην επικοινωνία πολλαπλής πρόσβασης με διαίρεση χρόνου (TDMA). Παρόμοια με τα συστήματα μεταπήδησης συχνότητας, το χρονικό άλμα προκαλεί το εκπεμπόμενο σήμα να μεταπηδά διακριτά στον άξονα του χρόνου. Αρχικά διαιρούμε τη γραμμή χρόνου σε πολλές χρονικές χρονοθυρίδες, οι οποίες συνήθως αναφέρονται ως χρονικές χρονοθυρίδες στην επικοινωνία του ευρέος φάσματος χρονικής μετάβασης και αρκετές χρονικές χρονοθυρίδες σχηματίζουν ένα χρονικό πλαίσιο μεταπήδησης χρόνου. Η χρονική θυρίδα για τη μετάδοση σημάτων εντός ενός πλαισίου ελέγχεται από την ακολουθία κωδικών του φάσματος εξάπλωσης. Επομένως, το time hopping μπορεί να γίνει κατανοητό ως πληκτρολόγηση πολλαπλών θυρίδων με μετατόπιση χρόνου χρησιμοποιώντας ψευδοτυχαίες ακολουθίες κώδικα για επιλογή. Λόγω της χρήσης πολύ στενότερων χρονοθυρίδων για τη μετάδοση σημάτων, το φάσμα του σήματος διευρύνεται σχετικά.

4ï¼Τεχνολογία πολλαπλών κεραιών

Χρησιμοποιώντας πλήρως τα «χωρικά» χαρακτηριστικά των ασύρματων καναλιών, πολλαπλές κεραίες διατεταγμένες σε πομπούς και/ή δέκτες σε συστήματα ασύρματων επικοινωνιών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να βελτιώσουν ουσιαστικά την απόδοση του συστήματος. Αυτά τα συστήματα, τώρα ευρέως γνωστά ως "Multiple Input Multiple Output" (MIMO), περιλαμβάνουν τη ρύθμιση δύο ή περισσότερων κεραιών στον πομπό και τον δέκτη. Στην ορολογία MIMO, η "είσοδος" και η "έξοδος" σχετίζονται με τα ασύρματα κανάλια. Σε αυτά τα συστήματα, πολλαπλοί πομποί ταυτόχρονα "εισάγουν" τα σήματα τους στο ασύρματο κανάλι και στη συνέχεια "εξάγουν" ταυτόχρονα αυτά τα σήματα από το ασύρματο κανάλι σε πολλούς δέκτες. Αυτή η μέθοδος "στέλνει το ίδιο περιεχόμενο μέσω διαφορετικών κεραιών" στον χωρικό τομέα, επιτρέποντας στο σύστημα επικοινωνίας να αποκτήσει κέρδη απόδοσης και δυνατότητες κατά των παρεμβολών, γνωστές ως "ποικιλομορφία μετάδοσης".

â SISOï¼ Μονή είσοδος Μονή έξοδος

â¡SIMOï¼ Πολλαπλής εξόδου μονής εισόδου

â¢MISOï¼ Πολλαπλής Εισόδου Μονής Έξοδος

â£MIMOï¼Πολλαπλή είσοδος Πολλαπλή έξοδος

5) Τεχνολογία έξυπνης κεραίας

Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας MIMO, το MIMO έχει γίνει ένα «Massive MIMO», γνωστό και ως «Massive MIMO». Το παραδοσιακό MIMO έχει συνήθως 2 κεραίες, 4 κεραίες και 8 κεραίες και ο αριθμός των κεραιών σε ένα Massive MIMO μπορεί να ξεπεράσει τις 100. Το σύστημα Massive MIMO μπορεί να ελέγχει τη φάση και το πλάτος του σήματος που μεταδίδεται (ή λαμβάνεται) από κάθε μονάδα κεραίας. Με τη ρύθμιση πολλαπλών μονάδων κεραίας, μπορεί να δημιουργηθεί μια κατευθυντική δέσμη, δηλαδή σχηματισμός δέσμης. Η τεχνολογία διαμόρφωσης δέσμης συνδυάζει τα πλεονεκτήματα της χωρικής ταξινόμησης και της πολυπλεξίας της τεχνολογίας MIMO, βελτιώνοντας αποτελεσματικά την απόδοση του συστήματος και την ικανότητα κατά των παρεμβολών.

Οι παρεμβολές στην επικοινωνία και οι παρεμβολές είναι αιώνια θέματα στον τομέα της επικοινωνίας. Με τα εξαιρετικά περίπλοκα, δυναμικά και αντίθετα χαρακτηριστικά του ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος να γίνονται όλο και πιο εμφανή. Η παρεμβολή σήματος είναι ένα βασικό ζήτημα που περιορίζει την ανάπτυξη της τεχνολογίας ασύρματων επικοινωνιών. Κατά την περίοδο βελτίωσης της ικανότητας κατά των παρεμβολών της ασύρματης επικοινωνίας, εκτός από την εφαρμογή συμβατικών τεχνολογιών κατά των παρεμβολών, όπως η τεχνολογία ευρέος φάσματος, είναι επίσης απαραίτητο να δοθεί προσοχή στην αποτελεσματική εφαρμογή αναδυόμενων τεχνολογιών κατά των παρεμβολών, όπως η τεχνολογία ευφυούς δικτύωσης. Επιπλέον, η ολοκληρωμένη εφαρμογή αυτών των τεχνολογιών κατά των παρεμβολών μπορεί να εξασφαλίσει καλύτερα την απόδοση κατά των παρεμβολών της ασύρματης επικοινωνίας.