FHSS در مقابل پرش فرکانس تطبیقی ​​در مقابل انتخاب کانال هوشمند: تفاوت چیست؟

پیوندهای بی سیم به ندرت از کار می افتند زیرا هر کانال به طور همزمان غیرقابل استفاده است. اغلب، تعداد کمی از فرکانس‌ها شلوغ، پر سر و صدا یا غیرقابل اعتماد می‌شوند و مهندسان را مجبور می‌کند تصمیم بگیرند که آیا رادیو باید به پرش ادامه دهد، کانال‌های ضعیف را حذف کند یا اتصال را به جای دیگری منتقل کند.

FHSS، پرش فرکانس تطبیقی ​​و انتخاب هوشمند کانال به این انتخاب ها در سطوح مختلف می پردازد. یکی حرکت در فرکانس ها را کنترل می کند، دیگری هاپست قابل استفاده را به روز می کند، و سومی یک کانال یا باند ترجیحی را انتخاب می کند. درک این تمایز به خوانندگان کمک می کند تا ادعاهای ضد تداخل را ارزیابی کنند و رویکرد بهتری را برای پیوندهای ثابت، شبکه های مش موبایل و رادیوهای هوابرد انتخاب کنند.

 

سه روش بخش های مختلف مسئله RF را حل می کند

FHSS انتقال را در حرکت نگه می دارد

طیف گسترده فرکانس پرش از یک الگوی هماهنگ استفاده می کند که فرستنده و گیرنده را از طریق فرکانس های حامل چندگانه حرکت می دهد. هر دو طرف باید منطق زمان بندی و توالی را به اشتراک بگذارند. در غیر این صورت، گیرنده به فرکانس فعلی فرستنده گوش نمی دهد. لیست کانال های موجود Hopset است، در حالی که ترتیب بازدید از آن کانال ها دنباله پرش است.

FHSS معمولی تنوع فرکانس را فراهم می کند زیرا یک تداخل باند باریک تنها بر روی هاپ هایی تأثیر می گذارد که با فرکانس اشغال شده آن همپوشانی دارند. با این حال، FHSS پایه ذاتاً نیازی به رادیو برای اندازه‌گیری کیفیت کانال یا حذف کانال‌های ضعیف ندارد. بنابراین یک هپست ثابت می‌تواند همچنان فرکانس کاهش یافته را در خود جای دهد. عملکرد پرش به عواملی مانند همگام سازی، تعداد کانال، توزیع شبه تصادفی، زمان ماندن و اشغال کانال بستگی دارد.

پرش فرکانس تطبیقی ​​هوپست قابل استفاده را تغییر می دهد

پرش فرکانس تطبیقی ​​یک حلقه بازخورد اضافه می کند. رادیو عملکرد کانال را مشاهده می کند، فرکانس های فردی را طبقه بندی می کند و نقشه مورد استفاده توسط الگوریتم پرش را به روز می کند. هنگامی که تداخل یا خرابی های مکرر بسته یک کانال را غیرقابل اعتماد می کند، سیستم می تواند آن را غیرقابل دسترس علامت گذاری کند و به پرش در مجموعه باقی مانده ادامه دهد. کانال های بازیابی شده را می توان بعداً دوباره ارزیابی و بازیابی کرد.

بنابراین 'تطبیقی' به مجموعه ای از کانال های مجاز در حال تغییر اشاره دارد، نه صرفاً یک سرعت پرش سریعتر یا یک دنباله شبه تصادفی پیچیده تر. یک کانال ممکن است به عنوان قابل استفاده، غیرقابل استفاده، یا در انتظار ارزیابی بیشتر قبل از تصمیم گیری در مورد گنجاندن آن توسط فرآیند پرش، طبقه بندی شود.

انتخاب هوشمند کانال یک مسیر عملیاتی را انتخاب می کند

انتخاب کانال هوشمند به عنوان یک اصطلاح محصول گسترده تر و کمتر استاندارد شده است. به طور کلی به این معنی است که یک رادیو شرایط طیف را بررسی می کند و یک کانال، گروه کانال یا باند مناسب را انتخاب می کند. این تصمیم ممکن است قبل از شروع یک پیوند، در فواصل زمانی برنامه ریزی شده، زمانی که عملکرد کاهش می یابد، یا به عنوان بخشی از یک سیستم پرش فرکانس تطبیقی ​​گسترده تر رخ دهد.

خروجی تفاوت اصلی است. FHSS حرکت مکرر را در فرکانس ها ایجاد می کند. پرش فرکانس تطبیقی ​​فهرست موجود برای آن حرکت را تغییر می‌دهد. انتخاب هوشمند ممکن است پیوندی را در یک کانال ترجیحی نگه دارد، آن را به جای دیگری منتقل کند، یا کانال های رتبه بندی شده را به یک فرآیند پرش عرضه کند.

 

وقتی تداخل ظاهر می شود چه اتفاقی می افتد

تداخل مداوم سه پاسخ متفاوت ایجاد می کند

فرض کنید چندین فرکانس به طور مداوم اشغال می شود در حالی که بقیه باند قابل استفاده باقی می ماند. یک پیوند اصلی FHSS همچنان دنباله پیکربندی شده خود را دنبال می کند. بسته‌های ارسال شده در فرکانس‌های پاک ممکن است موفق شوند، در حالی که بسته‌هایی که در کانال‌های اشغال شده فرود می‌آیند با فساد یا ارسال مجدد بیشتری مواجه می‌شوند. تنوع وابستگی به یک کانال را کاهش می دهد، اما از بازدیدهای مکرر از بخش تداخلی هاپست جلوگیری نمی کند.

پرش فرکانس تطبیقی ​​کانال هایی را که به طور مداوم به عنوان ضعیف طبقه بندی می شوند حذف می کند و جهش های بعدی را در فرکانس های باقی مانده مجدداً توزیع می کند. انتخاب هوشمند کانال می‌تواند با انتقال پیوند کامل به کانال، بلوک کانال یا باند دیگری قدم بزرگ‌تری بردارد.

مقایسه مستقیم است: FHSS ریسک را پخش می‌کند، پرش فرکانس تطبیقی ​​مجموعه‌ای را ویرایش می‌کند که این ریسک روی آن پخش می‌شود، و انتخاب هوشمند ممکن است مسیر عملیاتی را به طور کلی تغییر دهد. یک طرح پرش منطبق باید همچنان قوانین مربوط به استفاده از کانال و اشغال را برآورده کند و در عین حال تداخل را تطبیق دهد.

تداخل با تغییر سریع کیفیت حلقه تصمیم را آزمایش می کند

تغییر سریع تداخل سخت تر است زیرا حس کردن به تنهایی کافی نیست. رادیو باید شرایط را اندازه‌گیری کند، کانال‌ها را طبقه‌بندی یا رتبه‌بندی کند، نقشه یا فرکانس عملیاتی را به‌روزرسانی کند، تصمیم را به گره‌های دیگر منتقل کند، و این فرآیند را قبل از تغییر مجدد تصویر RF تکرار کند. ورودی ها ممکن است شامل نرخ خطای بسته، کف نویز، سطح سیگنال دریافتی، اشغال و نسبت سیگنال به تداخل به اضافه نویز باشد.

کندترین قدم اغلب عملکرد را تعیین می کند. اگر به‌روزرسانی‌ها دیر منتشر شوند، اندازه‌گیری‌های دقیق ارزش کمی دارند، در حالی که وقتی گره‌های راه دور نمی‌توانند در مورد وضعیت جدید به توافق برسند، سوئیچینگ سریع با شکست مواجه می‌شود. اشتراک گذاری نقشه های کانال یا اطلاعات طبقه بندی از تغییر رفتار فرکانس یک طرف پیوند به طور مستقل جلوگیری می کند.

هنگامی که تداخل سریعتر از چرخه سنجش و هماهنگی تغییر می کند، پرش فرکانس تطبیقی ​​همچنان می تواند تاخیر داشته باشد. سوال عملی این است که آیا کل حلقه برای برنامه به اندازه کافی سریع است؟

حس ← طبقه بندی ← به روز رسانی هپست یا کانال ← همگام سازی گره ها → انتقال → ارزیابی مجدد

 

پرش تطبیقی ​​و انتخاب هوشمند اغلب با هم کار می کنند

طبقه بندی کانال و انتخاب کانال تصمیمات جداگانه ای هستند

یک رادیو تطبیقی ​​ابتدا تصمیم می گیرد که آیا هر کانال قابل استفاده است یا خیر. این طبقه بندی کانال است. سپس کانال بعدی را از مجموعه تایید شده انتخاب می کند. یعنی انتخاب کانال ترکیب این توابع آنها را قابل تعویض نمی کند.

نقشه کانال ثبت می کند که کدام فرکانس ها گنجانده شده یا حذف شده اند، در حالی که یک الگوریتم انتخاب از بین فرکانس هایی که در دسترس هستند، انتخاب می کند. وقتی عملکرد اندازه‌گیری شده بدتر می‌شود، نقشه می‌تواند تغییر کند، اما الگوریتم همچنان ترتیب یا زمان استفاده از کانال را تعیین می‌کند. پاسخ‌های پرش فرکانس تطبیقی، 'کدام کانال‌ها همچنان فعال هستند؟' پاسخ‌های انتخابی، 'کدام کانال مجاز بعدی است؟'

این همچنین توضیح می‌دهد که چرا رادیو می‌تواند از انتخاب کانال هوشمند و FHSS تطبیقی ​​پشتیبانی کند، بدون اینکه یک قابلیت را دو بار فهرست کند. یک تابع ممکن است گزینه های طیف را رتبه بندی یا فیلتر کند، در حالی که دیگری جهش همزمان را در آنها حفظ می کند.

تصمیمات می توانند در سطوح مختلف طیفی رخ دهند

تصمیمات طیف می توانند یک سلسله مراتب را تشکیل دهند. یک تابع هوشمند ممکن است ابتدا یک باند را بر اساس اشغال، خط مشی، نیازهای انتشار یا سخت افزار موجود انتخاب کند. در آن باند، یک فرآیند ارزیابی طیف، کانال ها را طبقه بندی می کند. پرش فرکانس تطبیقی ​​سپس ترافیک را در زیر مجموعه تایید شده توزیع می کند.

از آنجا که 'انتخاب کانال هوشمند' هیچ تعریف جهانی واحدی از محصول ندارد، خریداران باید محدوده آن را شناسایی کنند. ممکن است یک اسکن راه اندازی و به دنبال آن عملیات ثابت، سوئیچینگ دوره ای کانال، انتخاب باند، ساخت هپست یا ترکیبی را توصیف کند. این اصطلاح تنها زمانی مفید می شود که ورودی سنجش، خروجی تصمیم، زمان بندی و روش هماهنگی مشخص باشد.

نمای لایه‌ای از انتخاب نادرست یا-یا اجتناب می‌کند. انتخاب هوشمند می‌تواند فضای عملیاتی را محدود کند، طبقه‌بندی می‌تواند کانال‌های ضعیف را حذف کند، و پرش تطبیقی ​​می‌تواند تنوع را در آنچه باقی می‌ماند حفظ کند.

 

انتخاب رویکرد مناسب برای پیوندهای داده واقعی

پیوندهای ثابت یا قابل پیش بینی ممکن است به تطبیق کمتری نیاز داشته باشند

یک پیوند ثابت در یک محیط بررسی شده ممکن است به پیچیده ترین حلقه کنترل نیاز نداشته باشد. هنگامی که تداخل به آرامی تغییر می کند و می توان یک کانال تمیز را در حین نصب انتخاب کرد، انتخاب کانال هوشمند ممکن است کافی باشد. اسکن مجدد دوره ای می تواند تأیید کند که انتخاب اصلی معتبر است.

FHSS معمولی برای پیوندهایی مناسب است که عمدتاً در برابر تداخل باند باریک موضعی به تنوع نیاز دارند. پرش فرکانس تطبیقی ​​زمانی ارزش می‌افزاید که کانال‌های ضعیف به اندازه‌ای باقی می‌مانند که شناسایی و حذف شوند، اما منطق کنترل اضافی آن ممکن است در طیف دائماً تمیز سود کمی داشته باشد. محیط - نه طولانی ترین لیست ویژگی - باید انتخاب را هدایت کند.

شبکه های تلفن همراه و مش نیاز به تصمیم گیری از بیش از یک مکان دارند

در شبکه چند هاپ، کانالی که در نزدیکی یک رادیو تمیز است ممکن است در فاصله دو جهشی متراکم شود. یک تصمیم مبتنی بر یک اندازه گیری می تواند یک مسیر را بهبود بخشد در حالی که مسیر دیگری را تحقیر کند.

رفتار مش مفید مستلزم مشاهدات توزیع شده، به روز رسانی سریع نقشه، و همگام سازی مداوم با تکامل مسیرها است. همچنین برای گزارش های متناقض به یک سیاست نیاز دارد. حذف هر کانالی که به عنوان ضعیف گزارش شده است ممکن است هاپست را بیش از حد کوچک کند، در حالی که نادیده گرفتن اندازه گیری های از راه دور می تواند پیوندهای آسیب پذیر را در معرض دید قرار دهد. در یک مش، پرش فرکانس تطبیقی ​​هم یک مشکل RF و هم یک مشکل هماهنگی است.

سری کوله پشتی قدرتمند WDS MIMOmesh انتخاب کانال اسکن طیف دستی، انتخاب فرکانس هوشمند با آگاهی از طیف، FHSS تطبیقی ​​تمام باند و رومینگ را به عنوان حالت‌های ضد تداخل جداگانه ترکیب می‌کند. بنابراین، اسکن هدایت‌شده توسط اپراتور، تصمیم‌گیری‌های طیف خودکار، جهش، و پشتیبانی تحرک می‌توانند در یک پلت فرم مش موبایل وجود داشته باشند.

پیوندهای هوابرد با تصویر طیفی روبرو هستند که سریعتر در حال تغییر هستند

رادیوهای هوابرد با تغییر ارتفاع، هندسه، خط دید، اثرات داپلر و منابع تداخل جدید در طول مسیر مواجه می شوند. یک معماری مناسب ممکن است از آگاهی طیف گسترده برای انتخاب یک باند استفاده کند، سپس از پرش فرکانس تطبیقی ​​در داخل آن استفاده کند. گره هوابرد باید با گره های زمینی یا همتا هماهنگ بماند در حالی که شرایط تغییر می کند و زمان بازیابی را به اندازه توان عملیاتی حالت پایدار مهم می کند.

سری WDS MIMOmesh Lightweight Airborne همچنین اسکن طیف دستی، انتخاب فرکانس هوشمند پیشرفته، FHSS تطبیقی ​​تمام باند و رومینگ را ترکیب می‌کند. عملکردهای چند باندی و طیف آگاه آن نشان می دهد که چرا پیوندهای تلفن همراه ممکن است به چندین لایه مدیریت فرکانس به جای یک مکانیسم واحد نیاز داشته باشند.

 

آنچه در پشت ادعای 'ضد تداخل' باید بررسی شود

بپرسید رادیو چگونه طیف را حس کرده و به روز می کند

نام ویژگی ها اطلاعات کمی در مورد کیفیت پیاده سازی نشان می دهد. بپرسید چه اندازه‌گیری‌هایی یک کانال را به‌عنوان ضعیف طبقه‌بندی می‌کنند، ارزیابی قبل از اتصال انجام می‌شود یا در حین ترافیک، و تصمیم چقدر سریع نقشه فعال را تغییر می‌دهد. رادیو همچنین باید فرکانس های حذف شده را مجدداً آزمایش کند. در غیر این صورت، تداخل موقت می تواند به طور دائم طیف قابل استفاده را کاهش دهد.

هماهنگی به همان اندازه اهمیت دارد. خریداران باید تعیین کنند که آیا همه گره‌ها نقشه یکسانی را دریافت می‌کنند، آیا گره‌های راه دور در اندازه‌گیری‌ها مشارکت می‌کنند یا خیر، و چه اتفاقی می‌افتد وقتی کانال‌های کمی قابل استفاده باقی می‌مانند. طبقه‌بندی، تبادل نقشه و همگام‌سازی باید با هم کار کنند تا پرش فرکانس تطبیقی ​​در سراسر پیوند مؤثر باقی بماند.

انطباق منطقه ای در همین بررسی قرار دارد. تعداد کانال، رفتار پرش، محدودیت‌های ماندگاری، پهنای باند و شرایط توان به باند عملیاتی و حوزه قضایی بستگی دارد. یک پیاده‌سازی پرش فرکانس تطبیقی ​​همچنان باید در آن محدودیت‌ها عمل کند، حتی زمانی که منطق سنجش و انتخاب آن از نظر فنی پیچیده است.

عملکرد را بر اساس نتایج قضاوت کنید، نه نام ویژگی ها

آزمایش باید الگوهای تداخلی را که پیوند با آن روبرو خواهد شد، بازسازی کند. با یک تداخل باند باریک ثابت شروع کنید، آن را در سراسر باند حرکت دهید، فرستنده‌های همزمان اضافه کنید و برای مشاهده بازیابی تداخل را حذف کنید. هنگامی که آن شرایط مهم هستند، با گره های متحرک یا چند هاپ تکرار کنید.

نسبت تحویل بسته، بازده خوب، ارسال مجدد، تغییرات تأخیر، زمان سوئیچینگ و زمان بازیابی را اندازه گیری کنید. نرخ پرش بالا می تواند چشمگیر به نظر برسد، در حالی که برنامه هنوز از جهش تاخیر رنج می برد. وقتی بسیاری از کانال‌ها غیرقابل استفاده هستند و نقشه به آرامی به‌روزرسانی می‌شود، تعداد کانال‌های بزرگ به معنای کم است. به همین ترتیب، 'هوشمند' ثابت نمی کند که تصمیمات از اندازه گیری های نماینده استفاده می کنند یا به هر گره می رسند.

آزمایش تعیین کننده عملیاتی است: آیا رادیو عملکرد مورد نیاز را در حالی که شرایط طیف تغییر می کند حفظ می کند؟ الف ادعای پرش فرکانس تطبیقی ​​معتبر باید از طریق رفتار تکرارپذیر تحت تداخل نشان داده شود، نه اینکه تنها از اصطلاحات استنباط شود.

 

نتیجه گیری

انتخاب از میان FHSS، پرش فرکانس تطبیقی ​​و انتخاب هوشمند کانال بستگی به تصمیمی دارد که رادیو باید بگیرد. FHSS ارسال ها را در بین فرکانس ها پخش می کند، پرش فرکانس تطبیقی ​​کانال های دائما ضعیف را از هاپست حذف می کند و انتخاب هوشمند یک کانال یا باند مناسب را انتخاب می کند. در محیط های متحرک، مش و هوا، این عملکردها اغلب با هم بهترین کار را دارند.

Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. این رویکرد لایه ای را در رادیوهای داده MIMOmesh خود اعمال می کند و انتخاب فرکانس آگاه از طیف را با پرش تطبیقی ​​ترکیب می کند. این به اپراتورها کمک می‌کند تا پیوندهای ثابت‌تری داشته باشند، برنامه‌ریزی دستی کانال را کاهش دهند و به شرایط تداخل در حال تغییر واکنش مؤثرتری نشان دهند.

 

سوالات متداول

س: تفاوت بین FHSS و پرش فرکانس تطبیقی ​​چیست؟

A: FHSS از یک توالی پرش هماهنگ در یک مجموعه کانال از پیش تعریف شده پیروی می کند. پرش فرکانس تطبیقی ​​کیفیت کانال را نظارت می کند و با تغییر شرایط تداخل، فرکانس ها را حذف یا بازیابی می کند.

س: چگونه پرش فرکانس تطبیقی ​​تداخل را کاهش می دهد؟

پاسخ: کانال هایی با نویز بیش از حد، برخورد یا خطاهای بسته را شناسایی می کند و آنها را از هاپست حذف می کند و اجازه می دهد تا ارتباط در فرکانس هایی که در حال حاضر عملکرد بهتری دارند ادامه یابد.

س: آیا انتخاب هوشمند کانال همان پرش فرکانس است؟

پاسخ: خیر. انتخاب کانال یک کانال، گروه کانال یا باند مناسب را انتخاب می کند. پرش فرکانس به‌جای اینکه در یک کانال انتخاب‌شده باقی بماند، به‌طور مکرر انتقال‌ها را در بین فرکانس‌های همگام‌سازی‌شده متعدد جابه‌جا می‌کند.

س: آیا FHSS تطبیقی ​​همیشه بهتر از FHSS معمولی است؟

پاسخ: نه همیشه. FHSS تطبیقی ​​زمانی مفید است که تداخل پایدار و قابل اندازه گیری باشد. یک هاپست ثابت ممکن است در محیط های طیف تمیز، پایدار یا قابل پیش بینی کافی باقی بماند.

س: آیا پرش تطبیقی ​​و انتخاب هوشمند کانال می توانند با هم کار کنند؟

ج: بله. انتخاب هوشمند می‌تواند یک باند عملیاتی یا رتبه‌بندی فرکانس‌های موجود را انتخاب کند، در حالی که پرش تطبیقی ​​انتقال همگام‌سازی شده را در سراسر کانال‌های قابل استفاده در آن طیف انتخابی حفظ می‌کند.

س: کدام روش برای شبکه های مش موبایل مناسب تر است؟

پاسخ: پیوندهای مش موبایل اغلب از سنجش طیف توزیع شده، به روز رسانی کانال هماهنگ و پرش تطبیقی ​​بهره می برند زیرا شرایط تداخل می تواند بین گره ها متفاوت باشد و با حرکت شبکه تغییر کند.