Адаптация линии связи , включающая адаптивное кодирование и модуляцию ( ACM ) и другие (например, управление мощностью), - это термин, используемый в беспроводной связи для обозначения согласования модуляции , кодирования и других параметров сигнала и протокола с условиями на радиоканале ( например, потери в тракте , помехи из-за сигналов, поступающих от других передатчиков, чувствительность приемника, доступный запас мощности передатчика и т. д.). Например, WiMAXиспользует алгоритм адаптации скорости, который адаптирует схему модуляции и кодирования (MCS) в соответствии с качеством радиоканала и, следовательно, скоростью передачи данных и надежностью передачи данных. [1] Процесс адаптации канала связи является динамическим, и параметры сигнала и протокола изменяются по мере изменения условий радиоканала - например, при высокоскоростном пакетном доступе по нисходящей линии связи (HSDPA) в универсальной системе мобильной связи (UMTS) это может происходить. каждые 2 мс. [2]
Системы адаптивной модуляции неизменно требуют некоторой информации о состоянии канала в передатчике. Это можно получить в дуплексных системах с временным разделением , если предположить, что канал от передатчика к приемнику примерно такой же, как канал от приемника к передатчику. В качестве альтернативы, сведения о канале также могут быть непосредственно измерены в приемнике и возвращены в передатчик. Системы адаптивной модуляции улучшают скорость передачи и / или частоту ошибок по битам , используя информацию о состоянии канала, которая присутствует в передатчике. Особенно по каналам с замиранием, которые моделируют с беспроводной связью.В условиях распространения радиоволн системы с адаптивной модуляцией демонстрируют значительное улучшение характеристик по сравнению с системами, которые не используют информацию о каналах в передатчике. [3]
Пример [ править ]
В HSDPA-канале адаптация выполняется:
- Выбор типа модуляции - канал может использовать QPSK для каналов с шумом и 16QAM для более четких каналов. Первый более устойчив и может выдерживать более высокие уровни помех, но имеет более низкую спектральную эффективность , что означает, что он может передавать с более низкой скоростью передачи данных для данной полосы пропускания. Последний имеет удвоенную спектральную эффективность, но более подвержен ошибкам из-за помех и шума, следовательно, требует более сильного кодирования с прямым исправлением ошибок (FEC), что, в свою очередь, означает больше избыточных битов и более низкую скорость передачи данных;
- Выбор скорости кода FEC - используемый код FEC имеет скорость 1/3, но ее можно эффективно изменять с помощью прокалывания битов и гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ) с возрастающей избыточностью . Когда условия радиолинии хорошие, пробивается больше битов, и скорость передачи информации увеличивается. В плохих условиях соединения передаются все избыточные биты, и скорость передачи информации падает. В условиях очень плохой линии связи повторные передачи происходят из-за HARQ, который обеспечивает правильный прием отправленной информации, но дополнительно снижает скорость передачи битов.
Таким образом, HSDPA адаптируется для достижения очень высоких скоростей передачи данных, порядка 14 мегабит / сек, на чистых каналах с использованием 16-QAM и скорости кодирования, близкой к 1/1. На зашумленных каналах HSDPA адаптируется для обеспечения надежной связи с использованием QPSK и скорости кодирования 1/3, но скорость передачи информации падает примерно до 2,4 мегабит / сек. Эта адаптация выполняется до 500 раз в секунду.
См. Также [ править ]
- Эффект утеса
- IEEE 802.11n-2009 § Скорость передачи данных
- IEEE 802.11ac § Скорость передачи данных и скорость
- IEEE 802.11ax § Скорость установлена
- Иерархическая модуляция
- Управление радиоресурсами
Ссылки [ править ]
- ^ Шами, Абдаллах; Майер, Мартин; Асси, Чади (23 января 2010 г.). Сети широкополосного доступа: технологии и развертывания . Springer Science & Business Media. п. 100. ISBN 9780387921310.
- ^ Заутер, Мартин (30 декабря 2010 г.). От GSM к LTE: введение в мобильные сети и мобильный широкополосный доступ . Джон Вили и сыновья. п. 177. ISBN. 9780470978221.
- ^ Гуован Мяо ; Гоцун Сон (2014). Дизайн беспроводной сети с эффективным использованием энергии и спектра . Издательство Кембриджского университета . ISBN 1107039886.