Адаптация ссылки

Адаптация канала , включающая в себя 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 радиоканала ( например , потери на трассе , 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, следовательно, скоростью передачи данных и надежностью передачи данных. ^[1] Процесс адаптации канала является динамическим, и параметры сигнала и протокола изменяются по мере изменения условий радиоканала - например, это может происходить при высокоскоростном пакетном доступе по нисходящей линии связи (HSDPA) в универсальной системе мобильной связи (UMTS). каждые 2 мс. ^[2]

Системы адаптивной модуляции неизменно требуют некоторой информации о состоянии канала в передатчике. Этого можно добиться в дуплексных системах с временным разделением , если предположить, что канал от передатчика к приемнику примерно такой же, как канал от приемника к передатчику. Альтернативно, информация о канале также может быть измерена непосредственно в приемнике и передана обратно в передатчик. Системы адаптивной модуляции улучшают скорость передачи и/или частоту ошибок по битам , используя информацию о состоянии канала , которая присутствует в передатчике. Системы адаптивной модуляции демонстрируют значительное улучшение производительности по сравнению с системами, которые не используют информацию о канале в передатчике, особенно в каналах с замиранием, которые моделируют среду беспроводного распространения . ^[3]

Пример

В HSDPA адаптацию канала осуществляют:

• Выбор типа модуляции: канал может использовать QPSK для каналов с шумом и 16QAM для более чистых каналов. Первый более надежен 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 вдвое большую спектральную эффективность, но более склонен к 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 ее можно эффективно изменять с помощью прокалывания битов и гибридного автоматического запроса повторения (HARQ) с возрастающей избыточностью . Когда условия радиосвязи хорошие, прокалывается больше битов и скорость передачи информации увеличивается. В условиях плохого соединения все избыточные биты передаются, и скорость передачи информации падает. В очень плохих условиях соединения происходят повторные передачи из-за HARQ, который обеспечивает правильный прием отправленной информации, но еще больше снижает скорость передачи данных.

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.

Смотрите также

• Эффект скалы
• IEEE 802.11n-2009 § Скорость передачи данных
• IEEE 802.11ac § Скорость передачи данных и скорость
• IEEE 802.11ax § Набор скоростей
• Иерархическая модуляция
• Управление радиоресурсами

Рекомендации

1. Шами, Абдалла; Майер, Мартин; Асси, Чади (23 января 2010 г.). Сети широкополосного доступа: технологии и внедрение. Springer Science & Business Media. п. 100. ИСБН 9780387921310.
2. Заутер, Мартин (30 декабря 2010 г.). От GSM к LTE: введение в мобильные сети и мобильную широкополосную связь. Джон Уайли и сыновья. п. 177. ИСБН 9780470978221.
3. Гован Мяо ; Гоцун Сун (2014). Проектирование беспроводной сети с эффективным использованием энергии и спектра . Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-1107039889.