Общий характер городского радиоканала. Системные функции для каналов со случайно изменяющимися параметрами. Особенности городского канала радиосвязи. Современные методы повышения помехоустойчивости цифровых сигналов в городских радиоканалах, страница 19

Новое поколение беспроводных систем требует высокое качество передачи, соответствующее стандартам мобильной связи и должна обеспечивать высокую скорость передачи (более 2 Мб/с). В то же самое время, используемые аппараты абонентов должны быть малогабаритными. Так же они должны быть способны работать в различных условиях и выполнены в различных вариантах: микро-, макро- и пикоразмеры; в городе и пригороде; внутри и снаружи помещений. Другими словами, новые поколения систем должны иметь лучшее качество и покрытие, быть более мощными и широкополосными и способными работать в различных средах.

Улучшение качества или уменьшение  эффективного количества ошибок в канале с многолучевыми замираниями очень сложная задача. При аддитивном белом гауссовском шуме, используя типичную модуляцию и кодирующие схемы, уменьшение эффективного коэффициента ошибок  от 10^-2 до 10^-3 может быть получено при 12 дБ и выше отношения сигнал/шум. Достижение такого же результата в среде с многолучевыми замираниям, может потребовать увеличение отношения до 10 дБ. Увеличение отношения сигнал/шум не может быть достигнуто за счет увеличения предающей мощности или расширением полосы пропускания, так как это противоречит требованиям к новым поколениям систем.

Теоретически наиболее эффективное средство для уменьшения замираний вследствие многолучевого распространения в беспроводном канале это контроль мощности передатчика.  Если состояния канала проверенного приёмником на одной стороне линии известен передатчику на другой стороне, передатчик может предсказать сигнал и в последовательности компенсировать влияние на канал в приемнике. Существуют две фундаментальные проблемы с этим подходом. Главная проблема – требуемый передатчику динамический диапазон. Для передатчика, чтобы преодолеть некоторый уровень замираний (затуханий), необходимо увеличить мощность, что в большинстве случаев нецелесообразно, вследствие ограниченности мощности излучения, размеров и стоимости усилителей. Вторая проблема состоит в том, что передатчик не имеет сведенья о канале проверенного приемником кроме как в системах с исходящей линией связи  и нисходящей линией связи, где ведется передачи на одинаковых несущих частотах. Следовательно, информация должна вернуться с приемника к передатчику, что приводит к ухудшению пропускной способности и значительно добавляет сложность, как к передатчику, так и к приемнику. Кроме того в некоторых применениях не может быть соединения по обратному информационному каналу.

Другим эффективным методом является разнесение по времени и частоте. Временное уплотнение вместе с применением кодирования с исправлением ошибок, может обеспечить улучшение разнесения.

Во многих рассеивающих средах, разнесение антенн целесообразный, эффективный и технически реализуемый метод уменьшения эффекта многолучевых замираний. Классический прием – использование нескольких антенн на приём и комбинирование или селекция, и переключение на ту антенну, где достигается лучшее качество приема сигнала. Основная  проблема при использовании разнесения на приеме это стоимость, размер и мощность выносного оборудования. Использование нескольких антенн радио частотных цепей делает оборудование крупногабаритным и дорогим.  Как результат, методы разнесения используются только на основных стациях для улучшения качества приема. Базовые станции служат сотням и тысячам абонентов, поэтому гораздо экономичней добавить оборудование к БС, чем к каждому абоненту. Поэтому разнесение на передаче выглядит более привлекательным. К примеру, одна антенна и одна передающая цепочка, добавленная к БС может повысить качество приема всех абонентов в зоне покрытия этой станции. Альтернативой может служить добавление антенн и приемников ко всем абонентам. Первое решение гораздо экономичней.