Комбинирование разнесения — это метод, применяемый для объединения нескольких принятых сигналов устройства разнесенного приема в один улучшенный сигнал.
Можно выделить различные методы объединения разнообразия:
Иногда используется более одного метода объединения - например, удачная визуализация использует объединение выбора для выбора (обычно) лучших 10% изображений с последующим объединением выбранных изображений с равным коэффициентом усиления.
Другие методы объединения сигналов были разработаны для снижения шума и нашли применение в биофизике одиночных молекул , хемометрике и других дисциплинах. [3]
Когда основное внимание уделяется беспроводной передаче более длинных последовательностей сигналов, таких как, например, пакеты Ethernet, можно наблюдать конкретные характеристики производительности, касающиеся выигрыша от разнесения в параллельной резервированной системе беспроводной передачи. Для «объединения времени» пакеты данных дублируются и одновременно передаются по параллельным путям. На принимающей стороне из ветвей выбирается первый пришедший пакет и немедленно обрабатывается по направлению к конечному приложению. Дальнейшие копии пакета, если они прибывают, отбрасываются. Этот тип объединителя после обнаружения называется «объединителем по времени», поскольку значительное улучшение производительности достигается за счет немедленной обработки первого поступившего пакета. [4]
В наземной мобильной радиосвязи , где установленные на транспортных средствах и портативные радиостанции обмениваются данными с базовой станцией на одной частоте, пространственное разнесение достигается за счет наличия нескольких приемников в разных местах. Комбинирование разнесения, или голосование , в системах двусторонней радиосвязи — это метод увеличения дальности действия обратной связи от рации и автомобильных мобильных радиостанций. [5]
Приемники подключаются к устройству, называемому компаратором голосования или избирателем.
Компаратор голосования выполняет оценку всех полученных сигналов и выбирает наиболее пригодный для использования полученный сигнал. [6] В системах ретрансляторов проголосованный сигнал передается повторно. В симплексных системах он поступает на динамик консоли базовой станции. Звук с приемника, за который не было проведено голосование, игнорируется. Компараторы голосования в аналоговых FM- системах могут переключаться между приемниками за десятые или сотые доли секунды (быстрее, чем один слог). Пока разборчивый сигнал доходит до одного приемника в системе, повторяющийся звук или звук, передаваемый на динамик консоли, будет разборчивым.
В этой схеме приемники на удаленных объектах подключаются к компаратору голосования по частным телефонным линиям, каналу в банке каналов D4 на DS1 или аналоговому микроволновому каналу основной полосы частот.
Самые ранние компараторы для голосования полагались на тон, закодированный на отдельном аудиотракте, требуя, чтобы каждый узел приемника имел 4-проводную схему или два аудиотракта. Высота тона изменилась, чтобы отображать уровень принимаемого сигнала или напряжение ограничителя FM-приемника на удаленном приемнике. Это работало плохо, поскольку не учитывало микроволновый шум основной полосы частот или шумные линии телефонных компаний.
Новые компараторы для голосования сравнивают соотношение сигнал/шум в компараторе для голосования, учитывая сквозной шум, плохие телефонные линии, низкий уровень дисциплины, а также лучший путь разнесенного приема.
При общении с помощью портативных радиостанций ( раций ) базовые станции обычно передают сигнал дальше, чем могут принять. Голосование между несколькими приемниками в разных местах увеличивает вероятность того, что один из приемников получит полезный сигнал от радиостанций двусторонней связи в системе.
Комбинирование разнесения уменьшает один возможный единичный сбой: любой сбой одного приемника или локальные помехи одному приемнику не будут блокировать прием во всей системе. На площадках с оборудованием может размещаться множество радиопередатчиков и приемников. [7] Отдельный объект подвержен воздействию местных, специфичных для него мешающих сигналов. Эти мешающие сигналы могут появляться и исчезать по мере включения и выключения передатчиков.
Потенциальная проблема с приемниками, расположенными на большой высоте, заключается в том, что они могут принимать сигналы из отдаленных округов, префектур или других провинций. Эти нежелательные, отдаленные сигналы могут быть сильнее, чем полезные сигналы местных раций. [8] В некоторых случаях удаленные сигналы могут блокировать местные слабые сигналы. Наличие нескольких мест приема увеличивает вероятность того, что один из сайтов получит локальный сигнал в присутствии удаленного нежелательного сигнала. [9] Избирательный вызов может избавить пользователей от необходимости прослушивать звук удаленных сигналов, даже если удаленные сигналы находятся в пределах диапазона приема одного или нескольких приемников.
В литературе для систем двусторонней радиосвязи критических или аварийных служб указывается минимум 95% покрытия. [10] Одним из определений покрытия системы является стандарт TSB-88A Ассоциации телекоммуникационной отрасли (TIA). [11]
Большинство установок, использующих оборудование для объединения разнесенных сигналов, постоянно сравнивают лучший принимаемый сигнал со всеми остальными сигналами. На протяжении всей принимаемой передачи компаратор может переключать приемники каждые несколько десятых секунды. Когда пользователь рации вызывает затухание сигнала поворотом головы или проезжающий мимо тягач с прицепом блокирует его сигнал в выбранном месте приема, блок объединения быстро переключается на другой приемник. [12]
В некоторых установках оборудование объединения разнесенных сигналов настроено на синхронизацию с приемником. Например, в некоторых сельских региональных системах покрытия каждый приемник покрывает уникальную географическую область. Существует не так много совпадений. Если бы система состояла из двух станций, северной и южной, она бы выбрала лучшую из двух и оставалась бы заблокированной на этом приемнике до тех пор, пока передача не закончится. [13] Это лучше работает с мобильными радиостанциями, поскольку уровень их сигнала обычно постоянный. [14]
В некоторых случаях это голосование и удержание используется для управления выбором передатчика. Рассмотрим случай региональной системы с двумя базовыми станциями: северной и южной. Если оборудование, комбинирующее разнесение, проголосует за «север», в следующий раз, когда диспетчер нажмет кнопку передачи, передатчик севера включит передачу. Это называется управлением передатчиком и предназначено для автоматизации выбора передатчика в системах, где доступно более одного места передатчика. В некоторых случаях это работает не очень хорошо. [15]
В мобильных системах передачи данных опция блокировки голосования является предпочтительной, поскольку постоянное переключение между получателями приводит к потере пакетов данных. Оборудование для объединения разнесенного сигнала переключается достаточно быстро, чтобы не терялись слоги, но недостаточно быстро, чтобы не терялись биты. Системы мобильной передачи данных обычно возникают на основе модемов в мобильных радиостанциях. Мобильные радиостанции обычно излучают устойчивые сигналы на несколько пунктов приема, поэтому мощность сигнала достаточно сильна, чтобы блокировка голосов работала хорошо. [16]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )