Diversity
diversity는 전파환경에서 수신 전계의 불규칙한 변동과 같은 fading 발생 영향을 적게하기 위해서 취해지는 방식을 말한다. Usually 상호 관련이 적은 2개 이상 수신기 입력에서 양호한 입력을 선택 수신하는 방법과 2개 이상의 수신기 입력을 고주파부,중간주파부 혹은 저주파부에서 합성 수신하는 방법 등이 있다.
Time diversity : repetition/interleaving/combining
channel의 서로 다른 특징을 이용한 Technique으로써 동일 정보를 시간 차이를 두어 반복적으로 보내는 방법(Repetition) 등을 통해 구현하는데, 송신단에서 interleaving을 이용하여 각 bit의 순서를 충분히 변경한 후 전송하면 각 bit가 frequency 성분별로 서로 다른 fading을 타게 된다(Burst Error방지). 수신단에서는 combining을 통해 원래 신호 순서대로 재구성하는 방식을 Time diversity라고 한다.
Frequency diversity : wideband signal ==> path diversity : multi-path signals
Frequency diversity는 주파수상에서 diversity 효과를 얻고자 하는 기법으로 A지역에서 B지역으로 여러 신호를 보낼때, 각각 다른 주파수에 신호를 실어 보내면 각 주파수마다 수신 특성이 다를 수 있다. 이렇게 동일한 통신 조건이라해도 주파수가 달라서 수신성능에 차이가 나는 경우를 해결하려면, 주파수 대역폭을 넓게 사용하여야 하는데 Frequency diversity의 경우 동일 정보신호를 2개 이상의 서로 다른 주파수에 실어 보내면 수신측에서 2개 이상의 신호중 양호한 신호를 선택 또는 합성하여 수신하는 방식이다.
이것은 서로 떨어진 주파수의 반송파를 이용하여 정보신호를 보내면, 서로 다른 전파특성에 따라 동시에 레벨저하가 생길 수 있는 기회가 적어지므로 diversity효과를 얻게 되는 것이다. 그러나 주파수 이용효울이 떨어지는 단점이 생긴다.
CDMA의 경우는 FDMA처럼 각각 다른 주파수에 신호를 실어보내는 것이 아니라, 넓은 주파수대역을 여러 신호가 함께 사용하기 때문에 각각의 신호들은 넓은 대역폭을 가지는 효과가 발생한다. 그래서 FDMA에 비해 CDMA의 각각의 신호들은 Fading이 감소된 형태로 수신이 가능하다. 이는 FDMA계열에 비한 CDMA의 장점중 하나로 많이 언급된다.
Space diversity : multiple antennas at base station (antenna diversity), handoff
Usually 단말이 움직이는 속도에 의해서 공간적으로 신호 채널의 response 특성이 달라지는데, Space diversity는 안테나의 위치가 다르면 수신 전계의 fading 상태가 달라지는 것을 이용한 방식으로, 2기 이상의 안테나를 fading의 correlation이 적은 위치에 이격 설치하여 서로 다른 무선채널을 통과한 신호를 수신하고 이중에 fading 영향이 적은 것을 선택하거나, 합성 수신(soft handoff)하는 공간적인 다이버시티 방법을 말한다.
단말의 경우 λ/2정도 떨어져 있으면 신호의 응답 특성이 달리지며(independent), antenna(송신기)의 경우 10~20λ정도 이격시킨다.
But usually correlation이 다소 있더라도 10λ정도 이격시키는게 보통이다.
Polarization diversity : polarized antennas, etc.
편파가 다르면 페이딩의 상태가 달라지는 것을 이용하는 방식으로, 2개의 편파(수직편파,수평편파)로 송수신하여 fading의 영향을 개선한다. 편파 다이버시티 방식은 2기의 안테나를 1기의 안테나로 구현이 가능하여 공간 활용율이 좋다.
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