Zastosowanie FHSS: Jak unikać zakłóceń przy skakaniu po kanałach?

Sat Jul 03, 2010 7:24 pm   

Czyli
Frequency-hopping spread spectrum

Technologia chyba juz historyczna .. ale moze mnie ktos uswiadomic jak
sie tam zaklocen unika ?

Ze nadajnik skacze po kanalach to rozumiem, ze odbiornik skacze tak
samo to tez, ale co zrobic jak w jeden z kanalow jakies zaklocenie
wejdzie ?

J.

Sat Jul 03, 2010 8:14 pm   

J.F. pisze:

To jest transmisja z widmem rozproszonym więc jak zakłócenie ma węższe
widmo to raczej nie wpływa. A dla przykładu w GPS 24 spodki nadają na
tym samym kanale i się nie zakłócają :)

--
Filip.

Sat Jul 03, 2010 8:24 pm   

"J.F." <jfox_xnospamx@poczta.onet.pl> wrote in message
news:ec3v261ukn04k288k08mmnmlnl4kvene7q@4ax.com...

Tu troszke wiecej:

http://www.prz.rzeszow.pl/we/katedry/zsc/materialy/projekty/042.pdf

Wlodek

Sat Jul 03, 2010 8:27 pm   

On 07/03/2010 03:24 PM, J.F. wrote:

Kodowanie nadmiarowe, kody korekcyjne i liczenie na to, że zakłóceniu
nie ulegnie więcej bitów niż da się odtworzyć? rozrzucenie sąsiednich
bitów po różnych kanałach też może pomóc w rekonstrukcji zniekształconej
wiadomości.
To tylko takie moje domysły. Sam chciałbym wiedzieć jak to wygląda w
praktyce.

j.

Sat Jul 03, 2010 8:34 pm   

"J.F." <jfox_xnospamx@poczta.onet.pl> wrote in message
news:ec3v261ukn04k288k08mmnmlnl4kvene7q@4ax.com...

dlaczego historyczna?
np blouetooth uzywa FHSS.

c.

Sat Jul 03, 2010 8:53 pm   

J.F. przemówił ludzkim głosem:

Przeskoczyć na następny wolny od zakłóceń.

Sun Jul 04, 2010 7:14 pm   

On Sat, 03 Jul 2010 22:14:29 +0200, Filip Ozimek wrote:

Ale GPS nadaje w DSSS, a to inna bajka.

FHSS to w sumie transmisja waskopasmowa, wiec nie rozumiem :-)

J.

Mon Jul 05, 2010 3:18 am   

J. F. wrote:


to tracisz ten bit na ktory padlo akurat. jesli to zaklocenie o charakterze
'szumu' , tzn. raz sie trafilo i nastepnym razem juz go nie ma , to tracisz
wzglednie niewiele. jesli zaklocenie trwa nadal - to bedziesz ciagle tracil
bity. dosc znany efekt z sieci wifi - jesli na 2.4ghz pracuje kilka nawet
innych stacji , to sygnal conajwyzej ma gorszy wspolczynnik sygnal/szum i
przepustowosc spada proporcjonalnie do 'ilosci' zaklocen.
jesli ustawisz stala 'nosna' na kilku 'kanalach' (np. bezprzewodowy telefon
lub video-sender na 2.4ghz) to transmisja potrafi pasc do 0.

btw. samo FHSS historyczne raczej nie jest, jest b. podobne do DSSS .
http://en.wikipedia.org/wiki/Direct-sequence_spread_spectrum

i nie jest szeroko rozpowszechnione tylko ze wzgledu na wymog wzglednego
skomplikowania nadajnikow/odbiornikow. DSSS jest bardziej 'wydajne' jesli
chodzi o przepustowosc (tzn. dlatego jest uzywane w sieciach WLAN),
FHSS gwarantuje duzo mniejsza przepustowosc (w zaleznosci od 'ciezaru'
korekcji bledow, ale maksymalna przepustowosc jest ograniczona szerokoscia
pojedynczego kanalu).
DSSS _teoretycznie_ da sie tez wzbogacac o opcje 'analogowego' korygowania
bledow juz na poziomie przedwzmacniaczy co wykorzystuje sie np. w
technologiach MIMO.
mozna tez uzywac filtrow adaptacyjnych , ale to poki co sci-fi.

FHSS za to o wiele 'mniej' zakloca kanal , i uzycie filtrow adaptacyjnych
(tzn. wykluczanie sygnalow i zaklocen nadawanych na innym niz 'wlasciwy' w
danym momencie kanal) jest o wiele bardziej realne. nie jest tez tak podatne
na problemy wynikajace z odbic sygnalu.

FHSS mozna uznac wiec za 'przyszlosc' pasm takich jak np. pasma amatorskie
z transmisjami glosowymi , CB, PMR, oraz pasm cyfrowych dla urzadzen o
niewielkiej przepustowosci (np. 433mhz) - transmisje te beda uzywane gdy
poziom techniki umozliwi budowe dosc oplacalnych urzadzen na masowa skale.
(w erze takich np. ds-pic'ow to chyba nie az tak daleka przyszlosc ;)



--

Mon Jul 05, 2010 3:40 am   

On Jul 4, 4:24 am, J.F. <jfox_xnosp...@poczta.onet.pl> wrote:

Takie zaklocenie to nieskorelowany (pseudo-losowe skakanie) sygnal o
krotkim czasie trwania (skakanie czeste). W dziedzinie czestotliwosci
takie zaklocenia wygladaja niemal jak szum bialy. W dziedzinie czasu,
przypominaja losowo powtarzajace sie impulsy diraca.

Dla porownania, "zwykly" bialy szum termiczny to tez losowa suma
szpilek o nieograniczonej amplitudzie ale podlegajacych rozkladowi
normalnemu z odchyleniem standardowym rownym wartosci RMS szumu.

Z szumem mozna sobie radzic na dwa sposoby:
- zignorowac. Nadawac sygnal tak mocny by mozna bylo przyjac, ze w
praktyce amplituda szumu "zawsze" bedzie ponizej sygnalu. To
rozwiazanie mozna stosowac tylko w przypadku szumu termicznego bo jego
rozklad jest staly (niezwiazany z moca z jaka nadajemy) i
prawdopodobienstwo wystapienia szpilek o duzej amplitudzie szybko
maleje wraz z ta amplituda (rozklad normalny).
- pogodzic sie z bledami i nalozyc na kanal korekcje bledow (kodowanie
nadmiarowe lub retransmisje). W praktyce i tak wszystkie nowe systemy
to robia bo jest to duzo efektywniejsze rozwiazanie od rozwiazania
"silowego" (jak powyzej). Dziala ono rownie efektywnie w przypadku
szumu termicznego jak i szumu SS.

Wady i zalety SS:
+ Nadajnikami SS latwiej sie zarzadza - dostepnych sekwencji pseudo-
losowych jest duzo wiecej niz kanalow w innych systemach modulacji.
Jesli wiec dwa nadajniki nagle znajda sie w jednej komorce to jest
spora szansa na to, ze beda dzialac bez koniecznosci zmiany swojej
sekwencji losowej.
+ Wszystkie urzadzenia, wlaczajac w to stacje bazowe dzialaja w tym
samym pasmie. Urzadzenie moze byc w kazdej chwili przejete przez inna
stacje bazowa, teoretycznie nawet bez jego wiedzy.
- Kontrola mocy nadawania. Szum SS zalezy od poziomu sygnalu nadajnika
zaklocajacego. Gdyby wiec zastosowa proste lokalne sprzezenie zwrotne
(SNR maleje->moc nadawania rosnie) to po chwili wszystkie nadajniki
nadawalyby z maksymalna moca. W praktyce przyjmuje sie, ze nadajniki
wewnatrz komorki sa "zaufane" i ich moca nadawania steruje stacja
bazowa.
- Wieksze wymagania odnosnie implementacji oscylatora (PLL musi miec
krotki czas odpowiedzi by moc nadazyc z przelaczaniem pasma).

JD

Mon Jul 05, 2010 9:34 am   

Am 03.07.2010 21:24, schrieb J.F.:

Częstotliwość skakania (fp) jest wyższa, od częstotliwości użytkowej
(fu). W sumie jeden bit jest nadawany na kilku(nastu) częstotliwościach.
Jeżeli ilość zakłóconych kanałów jest mniejsza od fp/(2*fu), to bit
będzie zdekodowany prawidłowo. Dzięki temu możesz transmitować dane,
choć z matematycznego punktu widzenia moc promieniowania jest niższa od
średniej mocy zakłóceń.
Unikanie zakłóceń przy wielu urządzeniach polega na odpowiednim doborze
wektorów kodujących.

Waldek

Mon Jul 05, 2010 12:32 pm   

Uzytkownik "Piotr "Curious" Slawinski"
<curious@bwv190.internetdsl.tpnet.lp>

Ale tam chyba nie ma przeskoku co jeden bit ?

Z tego co Wlodek przyslal to w WiFi kanal sie zmienia co kilkaset
ms - nie wiem kto wtedy powtarza transmisje, ale UDP moze troche
ucierpiec.

BT to mnie w ogole zastanawia
"W transmisji radiowej stosowana jest modulacja binarna FM (GFSK,
Gaussian Freauency Shift Keying) z parametrem BT=0,5 i indeksem
modulacji 0,28 do 0,35. Predkosc symbolowa transmisji danych wynosi
1 Mb/s. Minimalna dewiacja czestotliwosci nie powinna byc mniejsza
niz 115 kHz."

Hm, do 1Mb/s wymaga dewiacji +/-500kHz. IMO.


Wymagaloby to dosc mocnych kodow korekcyjnych.
Nie mowie nie .. ale naprawde sa takie stosowane ?

J.

Mon Jul 05, 2010 4:33 pm   

Uzytkownik "JD" <jdanych@gmail.com> napisal w

Z tym ze w FH o ile rozumiem sa to odcinki stosunkowo dlugie.


Ale w FH to chyba niezbyt ?
W pasmie 2.4GHz mamy raptem 83MHz, a niektore zastosowania wymagaja
pasma w MHz.

Kilka videosenderow w okolicy i mamy problem.

A taki VS raczej nie retransmituje ramek - lataja zaklocenia po
ekranie ?


Ale to by moglo byc i bez FH.

J.

Mon Jul 05, 2010 4:56 pm   

Użytkownik "Waldemar Krzok" <waldemar@zedat.fu-berlin.de>

To by tlumaczylo, tylko ze nie bardzo sobie to wyobrazam chocby w
zwyklym Bluetoothie, gdzie jest 1Mb/s lub wiecej ..

J.

Wed Jul 07, 2010 11:26 am   

J.F. wrote:


jak zrobisz tak bedzie . przeskok o jeden bit jest o tyle wygodny ze
po kazdej zmianie czestotliwosci odbiornik mierzy delte poziomu sygnalu na
kanale. ale mozesz czekac nawet na cala ramke na danym kanale, ew. w
transmisji analogowej mozesz np. przeslac cala ramke video, kilka ms
transmisji glosowej, etc...

wifi to DSSS czyli nadaje cala sekwencje na wszystkich 'kanalach'
rownoczesnie. ad utraty pakietow, to udp cierpi dosc powaznie, potwierdzone
testami, z tym ze sam AP zarzadza retransmisje na poziome 'warstwy' wifi,
wiec dopiero dluzsze w czasie zaklocenie generuje spory packet loss.
generalnie wifi jest 'projektowane' do bycia 'odpornym' na inne wifi (czyli
np. kilka urzadzen na jednym kanale) , na zewn. zaklocenia 'odpornosc'
polega glownie na tym ze nawet gdy ktos wlaczy np. video sender w okolicy to
zawsze pare ramek przejdzie (chocby ssh zeby sie zalogowac i zmienic kanal
sie da puscic), i jest to raczej odpornosc 'w bonusie' - teoretycznie nie
powinno dzialac w ogole

--