 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( январь 2021 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это шаблонное сообщение ) |
Проблема ближний-дальний или hearability проблема является эффект сильного сигнала от близкого источника сигнала, чтобы сделать его трудно для приемника , чтобы услышать более слабый сигнал от дальнейшего источника за счет соседнего канала помех , помех в совмещенном канале , искажения , эффект захвата , ограничение динамического диапазона и т.п. Такая ситуация обычна в системах беспроводной связи, в частности CDMA . В некоторых методах подавления сигналов проблема ближнего и дальнего радиуса действия используется для нарушения (" глушения ") связи.
Аналогии [ править ]
Рассмотрим приемник и два передатчика, один близко к приемнику, а другой далеко. Если оба передатчика передают одновременно и с одинаковой мощностью, то из-за закона обратных квадратов приемник будет получать больше мощности от ближайшего передатчика. Поскольку сигнал одной передачи является шумом другой , отношение сигнал / шум (SNR) для следующего передатчика намного ниже. Это затрудняет, а то и делает невозможным понимание дальнего передатчика. Короче говоря, проблема ближнего-дальнего заключается в обнаружении или отфильтровывании более слабого сигнала среди более сильных сигналов. [1]
Чтобы выразить эту проблему в более общих терминах, представьте, что вы разговариваете с кем-то в 6 метрах от вас. Если вы двое находитесь в тихой пустой комнате, тогда разговор довольно легко поддерживать на нормальном уровне голоса. В шумном, переполненном баре невозможно услышать одинаковый уровень голоса, и единственное решение (на таком расстоянии) - говорить громче и вам, и вашему другу. Конечно, это увеличивает общий уровень шума в баре, и каждый второй посетитель тоже должен говорить громче (это эквивалентно выходу из строя регулятора мощности). В конце концов, каждый должен кричать, чтобы его услышал человек, стоящий рядом с ним, и невозможно общаться ни с кем, находящимся на расстоянии более полуметра. Однако в целом человек очень способен фильтровать громкие звуки;аналогичные методы могут быть применены при обработке сигналов, где могут быть установлены подходящие критерии для различения сигналов (см.обработка сигналов и особенно адаптивная обработка сигналов ).
Возвращаясь к этой аналогии с беспроводной связью, дальний передатчик должен резко увеличить мощность передачи, что просто невозможно.
Решения [ править ]
В системах CDMA и аналогичных сотовых телефонахКак и в сетях, проблема обычно решается динамической регулировкой выходной мощности передатчиков. То есть более близкие передатчики используют меньшую мощность, так что SNR для всех передатчиков в приемнике примерно одинаков. Иногда это может заметно повлиять на срок службы батареи, который может сильно отличаться в зависимости от расстояния от базовой станции. Однако в ситуациях с высоким уровнем шума более близкие передатчики могут увеличивать свою выходную мощность, что вынуждает удаленные передатчики увеличивать свою выходную мощность для поддержания хорошего отношения сигнал / шум. Другие передатчики реагируют на возрастающий минимальный уровень шума увеличением своей выходной мощности. Этот процесс продолжается, и в конечном итоге удаленные передатчики теряют способность поддерживать пригодное для использования SNR и отключаются от сети. Этот процесс называется разгоном управления мощностью.. Этот принцип может быть использован для объяснения того, почему область с низким уровнем сигнала идеально подходит для использования, когда ячейка не сильно загружена, но когда нагрузка выше, качество обслуживания значительно ухудшается, иногда до такой степени, что ее невозможно использовать.
Другие возможные решения проблемы ближнего и дальнего:
- Увеличенный динамический диапазон приемника - используйте АЦП с более высоким разрешением. Увеличьте динамический диапазон насыщающих каскадов приемных каскадов.
- Динамическое управление выходной мощностью - расположенные рядом передатчики уменьшают свою выходную мощность, чтобы все сигналы приходили на приемник с одинаковыми уровнями сигналов.
- TDMA - передатчики используют некоторую схему, чтобы избежать одновременной передачи.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Goiser Алоис MJ (1998). Handbuch der Spread-Spectrum Technik (1-е изд.). Вена: Springer-Verlag. С. 120–121. DOI : 10.1007 / 978-3-7091-6818-9 . ISBN 978-3-7091-7413-5.
