Перескоки по частоті (Frequency Hopping)
Перескоки по частоті (Frequency Hopping) - розділ Освіта, Конспект лекцій з С і СМС групи СК-03у керівник на сигнал, що передається по радіоінтерфейсу між базовим станом.
Одним із можливих способів боротьби з частотно селективними перешкодами може бути збільшення потужності. Однак подібний метод не дозволяє боротися з високими викидами енергії та не є енергетично ефективним. У стільниковому зв'язку більшого поширення знайшов метод, званий Frequency Hopping чи перескоки частотою. Суть його полягає в тому, що під час радіоз'єднання частотний канал не постійний і постійно змінюється в межах наперед заданого набору, відомо обом сторонам передачі. Головне, щоб зміна частотного каналу відбувалася синхронно, інакше можлива втрата якості або розрив з'єднання. Очевидно, що канали, що беруть участь у Frequency Hopping, не повинні бути задіяні на тій же або сусідніх базових станціях. Також має значення кількість частотних каналів та їх рознесення один щодо одного. Чим більше каналів і що далі вони рознесені друг від друга, тим менше ймовірності виникнення частотно селективних перешкод інших каналах. Таким чином, в результаті включення даної процедури якщо на якомусь каналі виникнуть перешкоди, їх вплив буде розподілено між усіма встановленими сполуками. Застосовувані в системах стільникового зв'язку процедури захисту від помилок зазвичай дозволяють виявити та виправити лише рідкісні та поодинокі помилки. В результаті розподілу негативного впливу загальна кількість помилок у кожному з'єднань зменшиться, а це, у свою чергу, дозволить застосувати алгоритми захисту від помилок.
Приклад Frequency Hopping
Існує кілька алгоритмів роботи Frequency Hopping. Перескоки між каналами можуть відбуватисяпослідовно від каналу до каналу та однаково від циклу до циклу. Також перескоки можуть відбуватися випадково між каналами, і порядок змінюватиметься від циклу до циклу. Такий варіант зазвичай краще, т.к. вважається, що він дозволяє краще розподілити перешкоду і виключити випадок, коли перешкода діє періодично і може впливати на той самий канал.
Адаптивна корекція (Adaptive Equalization)
Під час передачі сигналу через з'єднання на нього впливають різні види перешкод. Це можуть бути промислові та атмосферні впливи, перешкоди від інших систем зв'язку чи навмисні спотворення. При цьому досить часто перешкоди різних типів накладаються один на одного і надають корисний сигнал сумарний вплив. В результаті на практиці стикаються з перешкодою постійно змінюється за потужністю, фазою, частотою і шириною спектра. Тому необхідно мати якийсь механізм, який дозволяв би компенсувати ці шкідливі впливи. Регулювання потужності не дозволяє своєчасно підлаштовуватися під обстановку, що змінюється, т.к. поки будуть зроблені виміри і віддано команду зміну потужності шумова ситуація може кілька разів змінитися.
У стільниковому зв'язку боротьби з «швидкими» змінами шумової обстановки використовується, так звана, адаптивна корекція. Суть її полягає в тому, що разом із корисним сигналом по частотному каналу передається тестова послідовність (training sequence), яка заздалегідь відома відправнику та одержувачу. Під час передачі перешкода впливатиме як на корисний сигнал, а й у тестову послідовність. В результаті на приймальній стороні буде отримано «зліпок» каналу, що відповідає поточній ситуації в каналі зв'язку. Після отримання корисного сигналу таtraining sequence в дію набуває еквалайзер Вітербі (для стандарту GSM). За отриманою послідовністю тестової даний еквалайзер змінює і корисний сигнал. Разом із передачею наступної порції корисної інформації також буде передана нова тестова послідовність, яка дозволить відрегулювати еквалайзер на нову шумову атмосферу.
Очевидним недоліком даного алгоритму є введення надлишкової інформації до загального потоку інформації. Крім того, виникає необхідність додаткових обчислювальних потужностей на приймальній стороні. Водночас продуктивність сучасного телекомунікаційного обладнання та ширина каналів зв'язку заздалегідь передбачає проведення цих процедур та не заважає нормальному процесу обміну інформацією. Також адаптивна корекція має ще один недолік: використовуваний канал оцінюється лише під час передачі тестової послідовності і може дати лише зразкову інформацію про канал зв'язку в інший час. Але, як показує практика, навіть вибіркове тестування каналу дає досить повну картину про його стан загалом. Тому даний метод боротьби з перешкодами широко застосовується не лише у стандарті GSM, але й у наступних стандартах стільникового зв'язку.