interferenza intersimbolica (ISI), canali e frequenze

Quando si descrivono 802.11b / ge il canale s a 2,4 GHz o 802.11a / n con canali a 5 GHz , i libri di testo ( Guida ufficiale allo studio CWNA ) mostrano spesso alcune figure con canali distanziati in modo tale che determinati canali non possano sovrapporsi e quindi l' ISI è evitato. La spiegazione è che l' ISI si verifica in casi di multipath, in cui i segnali della stessa frequenza interferiscono. Questo ha senso per me, vale a dire che segnali della stessa frequenza possono interferire, e quindi i canali non sovrapposti eviterebbero l'ISI.

La mia comprensione è che il progetto 802.11 assegna 1 segnale per larghezza costante di "spazio di frequenza" in un canale, ad esempio

• 1 segnale per 2 MHz in un canale DSSS
• 1 segnale per sottoportante nel canale OFDM

Se osserviamo le figure negli URL, la spaziatura dei canali e delle frequenze mostra un ordine sequenziale di Hz. Ciò che non mi è chiaro, è se la stessa sequenza esatta debba valere anche per i tempi di arrivo di ciascun segnale. Ad esempio, considera il canale 1 a 2,4 GHz: il segnale a 2,410 GHz arriva sempre al ricevitore prima del segnale a 2,414 GHz? Dopo il primo 1 ciclo, immagino che i segnali all'interno di un singolo canale arrivino nell'ordine dal più basso al più alto Hz. Ma questo preciso ordine vale dopo un certo periodo di tempo? Cosa impedirebbe ai segnali a Hz diversi di arrivare esattamente nello stesso istante? O se è già previsto che si verifichi l'arrivo simultaneo di segnali a diversa frequenza, come può la radio individuare quale sia il segnale corretto da ricevere?

Questi tipi di trasmissioni di radiofrequenze sono "divisione di frequenza multiplata" (FDM). I diversi canali (cioè le frequenze) trasmettono e ricevono contemporaneamente. È come un cocktail party in cui ogni conversazione sceglie una gamma di tonalità diversa: i tenori non hanno problemi a sentirsi attraverso i bassi al tavolo successivo.

In FDM, i ricevitori sono sintonizzati in modo tale che raccolgano solo le trasmissioni nel canale (la gamma di frequenza) su cui dovrebbero ascoltare. Quindi su una gamma più ampia (ad esempio il wifi a 2,4 Ghz) ci sono divisioni più piccole di gamme di frequenza in canali. Le trasmissioni si muovono quasi alla velocità della luce, quindi tutti i trasmettitori sulla stessa frequenza - lo stesso canale in una banda di frequenza, ad esempio il canale 11 di 2,4 Ghz - parleranno istantaneamente l'uno sull'altro. Pertanto, ogni due dispositivi a canale 11 da 2,4 Ghz che si trovano entro il raggio uno dell'altro si scontrano all'istante.

Forse la parte che non è ovvia è che la teoria elettromagnetica mostra che la sovrapposizione delle onde E&M non è un problema. È come onde nell'oceano aperto; Puoi avere onde di tre piedi a breve distanza (una frequenza highish), spostandoti sulla superficie allo stesso tempo hai lunghe onde oceaniche (una frequenza lowish). Al ricevitore E&M, "semplicemente" sintonizzati sulla frequenza giusta e puoi scegliere i segnali che desideri dal rumore. (E gli spettri E&M sono molto rumorosi.)

Tutte queste cose RF a volte mi fanno girare la testa, ma credo che tu stia mescolando alcuni concetti nella tua domanda. La separazione dei canali non ha assolutamente nulla a che fare con l'ISI. L'ISI è un effetto che si verifica sulla stessa frequenza.

L'ISI di solito deriva dal multipath quando più di una copia di un simbolo arriva al ricevitore in momenti leggermente diversi e quelle copie iniziano a sovrapporsi con il successivo simbolo trasmesso. Questo ha un effetto "sfocato", che confonde il ricevitore e rende difficile comprendere il simbolo.

L'intervallo di guardia è ciò che aiuta a prevenire l'ISI, consentendo al mezzo RF di "calmarsi" prima di inviare il simbolo successivo. Un intervallo di guardia più lungo aiuta a dare al mezzo RF più tempo per tacere, ma riduce le prestazioni riducendo il tempo in cui i dati vengono effettivamente trasmessi. Un intervallo di guardia più breve aumenta le prestazioni ma rischia di avere maggiori possibilità di ISI.

Un'analogia MOLTO sciolta, pensa a qualcuno che parla al microfono e al suono che esce da due altoparlanti. Se si introduce un ritardo nella trasmissione del suono da un altoparlante in modo che le parole inizino a sovrapporsi, ciò può rendere difficile per le persone comprendere ciò che viene detto. Se quella persona dovesse tenere un discorso completo ininterrottamente in modo che le parole si sovrappongano continuamente, può essere molto difficile da capire. Tuttavia, se dovessero fermarsi per un secondo intero tra ogni parola, sarebbe più facile da capire, ma ci vorrebbe più tempo per superare il discorso.