Fading

Fading

En las comunicaciones inalámbricas, la decoloración es la desviación o la atenuación que sufre una señal modulada de telecomunicaciones a través de ciertos medios de propagación. La disminución puede variar con el tiempo, la posición geográfica y / o frecuencia de radio, y es a menudo modelado como un proceso aleatorio. Un canal de la decoloración es un canal de comunicación que experimenta decoloración. En los sistemas inalámbricos, ya sea decoloración puede ser debido a la propagación multi-trayecto, llamada múltiple inducida por la decoloración, o debido a la sombra de los obstáculos que afectan a la propagación de ondas, a veces se denomina sombra que se desvanece.

La presencia de reflectores en el entorno de un transmisor y receptor es crear caminos múltiples que una señal transmitida puede atravesar. Como resultado, el receptor ve la superposición de múltiples copias de la señal transmitida, cada uno debe atravesar un camino diferente. Cada copia de la señal experimentará diferencias en la atenuación, retraso y cambio de fase durante el viaje desde la fuente hasta el receptor. Esto puede resultar en cualquiera de interferencia constructiva o destructiva, amplificando o atenuando la potencia de la señal visto en el receptor. Fuerte interferencia destructiva se refiere con frecuencia como un profundo desaparecer y puede resultar en un fallo temporal de la comunicación debido a una fuerte caída en la señal del canal-a-ruido.

Un ejemplo común de la decoloración múltiple es la experiencia de detenerse en un semáforo y escuchar una emisión de FM degenerar en estático, mientras que la señal es recobrada si el vehículo se mueve sólo una fracción de un metro. La pérdida de la emisión es causada porque el vehículo se detiene en un punto donde la señal de interferencia destructiva experimenta fallas. Los teléfonos celulares también pueden presentar similares desvanecimientos momentáneos.

Modelos de canal Fading a menudo se utilizan para modelar los efectos de la transmisión electromagnética de la información sobre el aire en las redes celulares y de comunicación de difusión. Modelos de canal Fading también se utilizan en la comunicación acústica submarina para modelar la distorsión causada por el agua. Matemáticamente, la decoloración es usualmente modelada como una variable en el tiempo, el cambio al azar en la amplitud y la fase de la señal transmitida.

Desvanecimiento Bajo versus Rápido

Los términos lento y rápido desvanecimiento se refieren a la velocidad a la que la magnitud y el cambio de fase impuestas por el canal en los cambios de la señal.

Desvanecimiento bajo surge cuando el tiempo de coherencia del canal es grande en relación a la restricción de retardo del canal. En este régimen, la amplitud y la fase de cambio impuesto por el canal puede ser considerado más o menos constante durante el período de uso. Desvanecimiento Bajo puede ser causada por eventos tales como el sombreado, donde una obstrucción, como una colina o un gran edificio oculta la trayectoria de la señal principal entre el transmisor y el receptor. El cambio de amplitud causada por el sombreado es a menudo el modelo utilizando una distribución logarítmica normal con una desviación estándar de acuerdo con el diario de ruta de la pérdida de modelo a distancia.

Desvanecimiento rápido se produce cuando el tiempo de coherencia del canal es pequeño en relación a la restricción de retardo del canal. En este régimen, la amplitud y la fase de cambio impuesto por el canal varía considerablemente durante el período de uso.

En un canal de desvanecimiento rápido, el transmisor puede tomar ventaja de las variaciones en las condiciones de canal utilizando la diversidad de tiempo para ayudar a aumentar la robustez de la comunicación. A pesar de un desvanecimiento profundo temporal este puede borrar parte de la información transmitida, el uso de un código corrector de errores, junto con los bits transmitido con éxito en otros casos el tiempo (entrelazado), puede permitir a los bits de borrado recuperarse. En un canal lento de desvanecimiento, no es posible utilizar el tiempo la diversidad porque el transmisor sólo ve una sola realización del canal dentro de su restricción de demora. Un profundo desvanecimiento por lo tanto dura toda la duración de la transmisión y no puede ser mitigado mediante la codificación.

El tiempo de coherencia del canal está relacionado con una cantidad conocida como la propagación Doppler de canal. Cuando un usuario (o reflectores en su entorno) está en movimiento, la velocidad del usuario provoca un cambio en la frecuencia de la señal transmitida a lo largo de cada ruta de la señal. Este fenómeno se conoce como el efecto Doppler. Señales que viajan por caminos diferentes pueden tener diferentes desplazamientos Doppler, correspondiente a las diferentes tasas de cambio de fase. La diferencia en el efecto Doppler entre los diferentes componentes de la señal que contribuyen a un canal de desvanecimiento solo toque, se conoce como la propagación Doppler. Canales con una extensión Doppler grandes tienen componentes de la señal que están cambiando de forma independiente en cada fase con el tiempo. Desde la decoloración depende de si los componentes de la señal Añade constructiva o destructiva, de esos canales tienen un tiempo de coherencia muy corto.