9.7 Измерение канала

В этом разделе представлена тема динамического измерения волн в моделе полосы дискретного времени для беспроводного канала. Такие измерения производят на приемнике, используя полученный сигнал. Измерения могут быть использованы для улучшения обнаружения полученных данных, а также они могут оказать помощь в настройке мощности и скорости на передатчике, если их отправить обратно к нему.

Один из подходов к измерению канала заключается в том, чтобы выделить определенную часть каждого передаваемого пакета для этой цели. В течение этого периода, передается известная исследуемая последовательность и приемник использует эту известную последовательность либо для оценки текущего значений волн в модели полосы дискретного времени или для измерения фактических волн в модели непрерывной полосы времени. Если предположить, что фактические значения для этих волн или сигналов изменяются медленно, то эти оценочные значения могут помочь в выявлении оставшейся части пакета.

Другой метод для измерения канала называется rake приемник. Здесь обнаружение данных и оценка канала производятся совместно. Каждый полученный символ данных определяется с помощью предыдущей оценки канала, а затем оценка канала обновляется для использования на следующем символе данных.

Прежде чем изучать эти методы измерений, будет полезно понять, как такое измерение поможет в обнаружении. При изучении двоичного обнаружения для каналов с затуханиями Рэлея, мы увидели, что вероятность ошибки очень высока в периоды глубоких затуханий, и что эти периоды происходят достаточно часто, для того чтобы общая вероятность ошибки была велика, даже если отношение тоже велико. При изучении некогерентного обнаружения, мы узнали, что ML детектор не использует знания о силе канала, и, таким образом, для двоичного обнаружения в замираниях Рэлея, знания приемника о силе канала бесполезно. Наконец, мы видели, что когда канал хороший (мгновенное велико), знание фазы приемника имеет ограниченное преимущество.

Оказывается, однако, что двоичное обнаружение на затухающем канале это особый случай, и измерение канала может быть полезно на приемнике, как при затуханиях, так и при больших наборах сигнала, таких как системы кодирования. По существу, когда наблюдаемый приемник состоит из многих степеней свободы, знание о канале помогает детектору использовать эти степени свободы.

Получаемая передатчиком информация об измерении канала может быть полезна, даже в случае передачи двоичных потоков при затухании. Передатчик может отправить больше данных, если канал пуст, и таким образом, поддерживать вероятность ошибки на постоянном уровне, или отправить с более высокой скоростью, когда канал хороший. Типичные задержки от передатчика к приемнику в сотовых системах, как правило, составляют несколько микросекунд или меньше, в то время как типичное время согласования составляет около 100 мс или больше. Таким образом, управление с обратной связью может осуществляться на относительно постоянном канале.