送信電力とアンテナ ゲインが信号強度に及ぼす影響が大きくなることに加えて、経路損失、障害物、干渉、ノイズによって信号強度が弱くなり、これらはすべて信号フェージングです。を設計するとき、長距離通信ネットワーク、信号のフェージングと干渉を軽減し、信号強度を向上させ、有効な信号伝送距離を増やす必要があります。
信号のフェージング
ワイヤレス信号の強度は、送信プロセス中に徐々に低下します。受信機は、信号強度が特定のしきい値を超える無線信号のみを受信して識別できるため、信号のフェードが大きすぎると、受信機は信号を識別できなくなります。信号フェージングに影響を与える主な要因は次の 4 つです。
●障害物
障害物は、無線通信ネットワークにおいて最も一般的かつ重要な要素であり、信号の減衰に大きな影響を与えます。たとえば、さまざまな壁、ガラス、ドアによって無線信号がさまざまな程度に減衰します。特に金属製の障害物は、無線信号の伝播を完全に遮断して反射する可能性があります。したがって、無線通信無線を使用する場合は、長距離通信を行うために障害物を避けるように努める必要があります。
●伝送距離
電磁波が空気中を伝播する場合、伝送距離が長くなると信号強度は徐々に弱まり、最終的には消滅します。伝送路上の減衰が経路損失です。人間は空気の減衰値を変えることも、空中無線信号を避けることもできませんが、送信出力を合理的に高め、障害物を減らすことによって、電磁波の送信距離を延ばすことはできます。電磁波がより遠くまで伝わると、ワイヤレス伝送システムがカバーできるエリアが広がります。
● 周波数
電磁波は波長が短いほどフェージングが激しくなります。使用周波数が 2.4GHz、5GHz、または 6GHz の場合、周波数が非常に高く、波長が非常に短いため、フェージングがより顕著になり、通常、通信距離はそれほど遠くなりません。
上記の要因に加えて、アンテナ、データ伝送速度、変調方式なども信号フェージングに影響します。長距離の通信距離を確保するために、ほとんどのIWAVEワイヤレスデータトランスミッターHD ビデオ、音声、制御データ、TCPIP/UDP データ送信には 800Mhz と 1.4Ghz を採用します。これらは、ドローン、UAV ソリューション、UGV、コマンド通信車両、および見通し線を超えた複雑な通信における戦術用携帯無線トランシーバーに広く使用されています。
●干渉
受信機の無線信号認識に影響を与える信号の減衰に加えて、干渉やノイズも影響を与える可能性があります。信号対ノイズ比または信号対干渉対ノイズ比は、ワイヤレス信号に対する干渉とノイズの影響を測定するためによく使用されます。信号対雑音比および信号対干渉対雑音比は、通信システムの通信品質の信頼性を測定するための主要な技術指標です。比率が大きいほど良いです。
干渉とは、同一チャネル干渉やマルチパス干渉など、システム自体と異なるシステムによって引き起こされる干渉を指します。
ノイズとは、機器を通過した後に発生する、元の信号には存在しない不規則な付加信号を指します。この信号は環境に関連しており、元の信号が変化しても変化しません。
信号対雑音比 SNR (信号対雑音比) は、システム内の信号対雑音の比を指します。
信号対雑音比の式は次のとおりです。
SNR = 10lg (PS/PN)、ここで:
SNR: 信号対雑音比、単位は dB。
PS: 信号の実効電力。
PN: ノイズの実効電力。
SINR (信号対干渉プラスノイズ比) は、システム内の干渉とノイズの合計に対する信号の比率を指します。
信号対干渉対雑音比の式は次のとおりです。
SINR = 10lg[PS/(PI + PN)]、ここで:
SINR: 信号対干渉対雑音比、単位は dB です。
PS: 信号の実効電力。
PI: 干渉信号の実効電力。
PN: ノイズの実効電力。
ネットワークを計画および設計する場合、SNR または SINR に特別な要件がない場合は、一時的に無視できます。必要に応じて、ネットワーク計画設計における電界強度信号シミュレーションを実行する際に、信号干渉対雑音比シミュレーションも同時に実行されます。
投稿日時: 2024 年 2 月 20 日
