Адаптация ссылки

Адаптация канала , включающая адаптивное кодирование и модуляцию ( ACM ) и другие (например, управление мощностью), — это термин, используемый в беспроводной связи для обозначения соответствия модуляции , кодирования и других параметров сигнала и протокола условиям радиосвязи (например, потери на пути , помехи из-за сигналов, поступающих от других передатчиков, чувствительность приемника, доступный запас мощности передатчика и т. д.). Например, WiMAX использует алгоритм адаптации скорости, который адаптирует схему модуляции и кодирования (MCS) в соответствии с качеством радиоканала и, таким образом, скоростью передачи данных и надежностью передачи данных. ^[1] Процесс адаптации канала является динамическим, и параметры сигнала и протокола изменяются по мере изменения условий радиосвязи — например, в высокоскоростном пакетном доступе по нисходящей линии связи (HSDPA) в универсальной системе мобильной связи (UMTS) это может происходить каждые 2 мс. ^[2]

Адаптивные системы модуляции неизменно требуют некоторой информации о состоянии канала на передатчике. Это может быть получено 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, знание канала также может быть напрямую измерено на приемнике и возвращено на передатчик. Адаптивные системы модуляции улучшают скорость передачи и/или частоту ошибок по битам , используя информацию о состоянии канала , которая присутствует на передатчике. Особенно в каналах с замиранием , которые моделируют беспроводные среды распространения, адаптивные системы модуляции демонстрируют большие улучшения производительности по сравнению с системами, которые не используют знание канала на передатчике. ^[3]

Пример

В HSDPA адаптация соединения выполняется:

Выбор типа модуляции — связь может использовать QPSK для шумных каналов и 16QAM для более чистых каналов. Первый вариант более надежный 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 заданной полосы пропускания. Последний вариант имеет вдвое большую спектральную эффективность, но более подвержен ошибкам из-за помех и шума, поэтому требует более сильного кодирования с прямой коррекцией 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 его можно эффективно изменять с помощью прокалывания битов и гибридного автоматического запроса на повтор (HARQ) с инкрементной избыточностью . Когда условия радиосвязи хорошие, больше бит прокалывается, и скорость передачи информации увеличивается. В плохих условиях связи все избыточные биты передаются, и скорость передачи информации падает. В очень плохих условиях связи повторные передачи происходят из-за HARQ, который обеспечивает правильный прием отправленной информации, но еще больше снижает скорость передачи.

Таким образом, HSDPA адаптируется для достижения очень высоких скоростей передачи данных, порядка 14 мегабит/сек, на чистых каналах с использованием 16-QAM и близкой к 1/1 скорости кодирования. На зашумленных каналах HSDPA адаптируется для обеспечения надежной связи с использованием QPSK и 1/3 скорости кодирования, но скорость передачи данных падает примерно до 2,4 мегабит/сек. Эта адаптация выполняется до 500 раз в секунду.

Смотрите также

Ссылки

^ Шами, Абдалла; Майер, Мартин; Асси, Чади (2010-01-23). Сети широкополосного доступа: технологии и развертывания. Springer Science & Business Media. стр. 100. ISBN 9780387921310.
^ Sauter, Martin (2010-12-30). От GSM к LTE: Введение в мобильные сети и мобильный широкополосный доступ. John Wiley & Sons. стр. 177. ISBN 9780470978221.
^ Guowang Miao ; Guocong Song (2014). Проектирование энергоэффективных и спектрально эффективных беспроводных сетей . Cambridge University Press . ISBN 978-1107039889.

[1] Шами, Абдалла; Майер, Мартин; Асси, Чади (2010-01-23). Сети широкополосного доступа: технологии и развертывания. Springer Science & Business Media. стр. 100. ISBN 9780387921310.

[2] Sauter, Martin (2010-12-30). От GSM к LTE: Введение в мобильные сети и мобильный широкополосный доступ. John Wiley & Sons. стр. 177. ISBN 9780470978221.

[Miao-3] Guowang Miao ; Guocong Song (2014). Проектирование энергоэффективных и спектрально эффективных беспроводных сетей . Cambridge University Press . ISBN 978-1107039889.