14.4. ТЕХНИКА РАЗНЕСЕНИЯ ДЛЯ МНОГОПУТЕВЫХ КАНАЛОВ С ЗАМИРАНИЯМИ

Техника разнесения основывается на представлении, что ошибки возникают при приеме, когда ослабление в канале велико, т.е. когда в канале глубокие замирания. Если мы можем подать на приёмник несколько сигналов, переданных по независимым каналам с замиранием с той же информацией, вероятность того, что все сигналы замрут одновременно существенно уменьшается. Это значит, если  - вероятность того, что уровень одного сигнала снизится ниже некоторой критической величины, то  - вероятность того, что уровень всех  независимо замирающих сигналов снизится ниже этой величины. Имеется несколько путей, при помощи которых мы можем обеспечить приёмник  независимыми версиями одного и того же информационного сигнала.

Один метод сводится к использованию частотного разнесения. В этом случае одинаковый информационный сигнал передается по  несущим, причем разнос между соседними частотами равен или превосходит полосу частотной когерентности канала .

Второй метод для получения  независимых замирающих версий одного и того же информационного сигнала сводится к передаче сигнала по  различным временным отрезкам, причем разнос между соседними отрезками равен или превосходит интервал временной когерентности канала . Этот метод называется временным разнесением.

Заметим, что канал с замираниями подходит к модели канала с группированием ошибок. Далее мы можем рассматривать передачу одинаковой информации на различных частотах или в различных временных интервалах (или обоими способами), как простую форма кодирования с повторением. Передача с разнесением во времени на интервале  или по частоте на интервале  по существу является формой блокового перемежения символов при использовании кода с повторением с попыткой разорвать пакеты ошибок и, таким образом, получить независимые ошибки. Позже мы покажем, что в общем коды с повторением (тривиальное кодирование) расточительны по полосе частот, если их сравнить с нетривиальным кодированием.

Другой обычно используемый метод для достижения разнесения использует множество антенн. Для примера, мы можем использовать одну передающую антенну и множество приёмных антенн. Последние должны быть достаточно разнесены в пространстве для того, чтобы многопутевые компоненты сигнала имели бы существенно различное время задержки до антенн. Обычно требуется разнос между двумя антеннами по крайней мере на 10 длин волны для того, чтобы получить сигналы, которые замирают независимо.

Более изощренный метод для получения разнесения основывается на использовании сигнала с полосой частот, намного большей, чем полоса когерентности  канала. Такой сигнал с полосой  позволяет разделять многопутевые компоненты и, таким образом, обеспечит приёмник несколькими независимо замирающими сигналами.

Различение во времени равно . Следовательно, при времени рассеяния  имеется   разделимых компонент. Поскольку  число разделимых сигнальных компонент можно также выразить так . Таким образом использование широкополосного сигнала можно рассматривать как другой метод получения частотного разнесения порядка . Оптимальный приёмник для обработки широкополосного сигнала будет рассмотрен в разделе 14.5. Его назвали RAKE (Рэйк) коррелятором или RAKE согласованным фильтром и он был разработан Прайсом и Грином (1958).

Имеется и другая техника разнесения, которая используется на практике, такая как угловое разнесение и поляризационное разнесение. Однако они не используются так широко, как те, которые описаны выше.