interférence intersymbole (ISI), canaux et fréquences

Lors de la description de 802.11b / g et des canaux 2,4 GHz , ou 802.11a / n avec des canaux 5 GHz , les manuels ( CWNA Official Study Guide ) montrent souvent un chiffre avec des canaux espacés de sorte que certains canaux ne peuvent pas se chevaucher et donc l' ISI est évité. L'explication est que l' ISI se produit en cas de trajets multiples, où les signaux de la même fréquence interfèrent. Cela a du sens pour moi, c'est-à-dire que des signaux de la même fréquence peuvent interférer, et donc les canaux qui ne se chevauchent pas éviteraient l'ISI.

Ma compréhension est que la conception 802.11 attribue 1 signal par largeur constante de "l'espace de fréquence" dans un canal, par exemple

• 1 signal par 2 MHz dans un canal DSSS
• 1 signal par sous-porteuse dans le canal OFDM

Si nous regardons les chiffres dans les URL, l'espacement des canaux et des fréquences montre un ordre séquentiel par Hz. Ce qui n'est pas clair pour moi, c'est de savoir si la même séquence exacte doit également tenir pour le moment de l'arrivée de chaque signal. Par exemple, considérons le canal 1 à 2,4 GHz: le signal 2,410 GHz arrive-t-il toujours au récepteur avant le signal 2,414 GHz? Après le premier cycle 1, je suppose que les signaux dans un seul canal arrivent par ordre de Hz le plus bas au plus élevé. Mais cet ordre précis tient-il après un certain temps? Qu'est-ce qui empêcherait des signaux à des Hz différents d'arriver exactement au même instant? Ou si une arrivée simultanée de signaux de fréquences différentes est déjà prévue, comment la radio peut-elle discerner quel est le bon signal à recevoir?

Ces types de transmissions radiofréquences sont "multiplexés par répartition en fréquence" (FDM). Les différents canaux (c'est-à-dire les fréquences) émettent et reçoivent en même temps. C'est comme un cocktail où chaque conversation choisit une plage de tonalité différente - les ténors n'ont aucun problème à s'entendre à travers les basses de la table suivante.

Dans FDM, les récepteurs sont réglés de sorte qu'ils ne captent que les transmissions dans le canal (la gamme de fréquences) auquel ils sont censés écouter. Ainsi, sur une plage plus large (par exemple, le wifi 2,4 GHz), il existe de plus petites divisions des plages de fréquences en canaux. Les transmissions se déplacent à presque la vitesse de la lumière, donc tous les émetteurs sur la même fréquence - le même canal dans une bande de fréquence donnée, par exemple le canal 11 de 2,4 GHz - parleront instantanément les uns sur les autres. Ainsi, deux appareils 2,4 GHz à canal 11 à portée l'un de l'autre entreront en collision instantanément.

La partie qui n'est pas évidente est peut-être que la théorie électromagnétique montre que la superposition des ondes E&M n'est pas un problème. C'est comme des vagues en pleine mer; Vous pouvez avoir de courtes vagues de trois pieds espacées (une fréquence élevée), se déplaçant sur la surface en même temps que de longues houles océaniques (une fréquence faible). Sur le récepteur E&M, vous syntonisez «simplement» la bonne fréquence et vous pouvez choisir les signaux que vous voulez dans le bruit. (Et les spectres E&M sont très très bruyants.)

Tous ces trucs RF me font parfois tourner la tête, mais je crois que vous mélangez certains concepts dans votre question. La séparation des canaux n'a absolument rien à voir avec l'ISI. L'ISI est un effet qui se produit sur la même fréquence.

ISI résulte généralement de trajets multiples lorsque plus d'une copie d'un symbole arrive au récepteur à des moments légèrement différents et que ces copies commencent à se chevaucher avec le symbole transmis suivant. Cela a un effet de "flou", déroutant le récepteur et rendant difficile la compréhension du symbole.

L'intervalle de garde est ce qui aide à empêcher l'ISI, en permettant au support RF de "se calmer" avant d'envoyer le prochain symbole. Un intervalle de garde plus long permet de donner au support RF plus de temps pour se calmer, mais réduit les performances en réduisant la durée de transmission des données. Un intervalle de garde plus court augmente les performances mais risque plus de risques d'ISI.

Une analogie TRÈS lâche, pensez à quelqu'un qui parle dans un microphone et ce son qui sort de deux haut-parleurs. Si vous introduisez un retard dans la transmission du son d'un haut-parleur afin que les mots commencent à se chevaucher, cela peut rendre difficile la compréhension de ce qui se dit. Si cette personne devait prononcer un discours complet sans arrêt afin que les mots se chevauchent continuellement, il pourrait être très difficile à comprendre. Cependant, s'ils devaient faire une pause d'une seconde complète entre chaque mot, ce serait plus facile à comprendre, mais cela prendrait plus de temps pour terminer le discours.