シンボル間干渉(ISI)、チャネル、および周波数


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802.11b / gと2.4 GHzチャネル、または5 GHzチャネルの 802.11a / n について説明する場合、教科書(CWNA公式学習ガイド)は、特定のチャネルがオーバーラップできないようにチャネルが間隔を空けて配置されているため、ISIが回避されることがよくあります。説明は、同じ周波数の信号が干渉するマルチパスの場合にISIが発生することです。これは私には理にかなっています。つまり、同じ周波数の信号が干渉する可能性があるため、重複しないチャネルはISIを回避します。

私の理解では、802.11の設計では、チャネル内の「周波数空間」の一定の幅ごとに1つの信号が割り当てられます。たとえば、

  • DSSSチャネルで2 MHzごとに1つの信号
  • OFDMチャネルのサブキャリアごとに1信号

URLの図を見ると、チャネルと周波数の間隔はHzで順番に表示されます。私にははっきりしていませんが、各信号の到着のタイミングについて、まったく同じシーケンスが成り立つ必要があるかどうかです。たとえば、2.4 GHzチャネル1について考えます。2.410GHz信号は常に2.414 GHz信号の前に受信機に到達しますか?最初の1サイクルの後、単一のチャネル内の信号が最低から最高のHzの順に到着すると思います。しかし、この正確な順序は、時間が経って保持されますか?異なるHzの信号がまったく同じ瞬間に到達するのを防ぐにはどうすればよいですか?または、異なる周波数の信号が同時に到着することがすでに予想されている場合、無線機はどの信号を受信するのが正しいかをどのように識別しますか?


異なる周波数は異なる波長を意味することに気づくべきでした。これは、レシーバーが異なるHzの信号を分離して、互いに干渉せずに処理する方法を部分的に説明します。
T.ウェブスター2013年

回答:


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これらのタイプの無線周波数伝送は、「周波数分割多重」(FDM)です。異なるチャネル(つまり、周波数)が同時に送信および受信します。それは、会話ごとに異なるピッチ範囲を選択するカクテルパーティーのようなものです。テノールは、次のテーブルのベースを介してお互いを問題なく聞くことができます。

FDMでは、受信機は、受信するはずのチャネル(周波数範囲)の送信のみをピックアップするように調整されます。そのため、より広い範囲(2.4Ghz wifiなど)では、周波数範囲のチャネルへの分割が小さくなります。送信はほぼ光速で移動するため、同じ周波数のトランスミッター(2.4Ghzのチャネル11など、特定の周波数帯域の同じチャネル)は瞬時に互いに通信します。したがって、互いに範囲内にある任意の2つの2.4Ghzチャネル11デバイスが即座に衝突します。

おそらく、明白ではない部分は、電磁理論がE&M波の重ね合わせは問題ではないことを示しているということです。それは、大海原の波のようなものです。短い間隔で3フィートの波(高い周波数)を持ち、長い海のうねり(低い周波数)と同時に表面上を移動できます。E&Mレシーバーでは、適切な周波数に「簡単に」チューニングし、ノイズから必要な信号を選択できます。(そしてE&Mスペクトルは非常に騒々しいです。)


3番目の段落が最も役立ったと思います。私にとって最も不明確だったのは、E&Mレシーバーが正しい周波数と他の多くの周波数を同時に「単純に」聞く方法でした。
T.ウェブスター2013年

お役に立てて嬉しいです!
クレイグコンスタンティン

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このすべてのRF要素は時々私の頭を回転させますが、私はあなたの質問でいくつかの概念を混同していると思います。チャネルの分離は、ISIとはまったく関係ありません。ISIは、同じ周波数で発生する影響です。

ISIは通常、シンボルの複数のコピーがわずかに異なる時間に受信機に到着し、それらのコピーが次の送信シンボルと重複し始めた場合のマルチパスに起因します。これには「ぼかし」効果があり、レシーバーを混乱させ、シンボルを理解するのを難しくします。

ガードインターバルは、次のシンボルが送信される前にRFメディアが「クワイエットダウン」できるようにすることで、ISIの防止に役立ちます。ガードインターバルを長くすると、RFメディアが静かになるまでの時間が長くなりますが、データが実際に送信される時間を短縮することにより、パフォーマンスが低下します。ガードインターバルを短くするとパフォーマンスは向上しますが、ISIの可能性が高くなります。

非常にルーズなアナロジーです。誰かがマイクに向かって話し、その音が2つのスピーカーから出てくると考えてください。1つのスピーカーからの音の伝達に遅延を導入して、言葉が重なり始める場合、これは人々が話していることを理解するのを難しくする可能性があります。その人が完全なスピーチをノンストップで行うために言葉が継続的に重なる場合、それは理解するのが非常に難しい場合があります。ただし、各単語の間に1秒間休止すると、理解しやすくなりますが、スピーチが完了するまでに時間がかかります。

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