interferência intersimbólica (ISI), canais e frequências

Ao descrever 802.11b / ge canais de 2,4 GHz , ou 802.11a / n com canais de 5 GHz , os manuais ( CWNA Official Study Guide ) geralmente mostram algumas figuras com canais espaçados, de modo que certos canais não podem se sobrepor e, portanto, o ISI é evitado. A explicação é que o ISI ocorre em casos de caminhos múltiplos, onde os sinais da mesma frequência interferem. Isso faz sentido para mim, ou seja, que sinais da mesma frequência podem interferir e, portanto, os canais não sobrepostos evitariam o ISI.

Meu entendimento é que o design 802.11 atribui 1 sinal por largura constante de "espaço de frequência" em um canal, por exemplo

• 1 sinal por 2 MHz em um canal DSSS
• 1 sinal por subportadora no canal OFDM

Se observarmos as figuras nos URLs, o espaçamento dos canais e frequências mostra uma ordem seqüencial por Hz. O que não está claro para mim é se a mesma sequência exata também deve ser mantida para o tempo de chegada de cada sinal. Por exemplo, considere o canal 1 de 2,4 GHz: o sinal de 2,410 GHz sempre chega ao receptor antes do sinal de 2,414 GHz? Após o primeiro ciclo, eu acho que os sinais dentro de um único canal chegam na ordem do mais baixo ao mais alto Hz. Mas essa ordem precisa se mantém após algum tempo? O que impediria que sinais em diferentes Hz chegassem exatamente no mesmo instante? Ou se já se espera a chegada simultânea de sinais de frequência diferente, como o rádio discerne qual é o sinal correto a receber?

Esses tipos de transmissão de radiofrequência são "multiplexados por divisão de frequência" (FDM). Os diferentes canais (ou seja, frequências) transmitem e recebem ao mesmo tempo. É como uma festa onde cada conversa escolhe um campo diferente - os tenores não têm problema em ouvir um ao outro através dos baixos na mesa a seguir.

No FDM, os receptores são sintonizados para capturar apenas as transmissões no canal (a faixa de frequência) que devem ouvir. Portanto, em uma faixa mais ampla (por exemplo, o wifi de 2,4 Ghz), existem divisões menores de faixas de frequência em canais. As transmissões se movem quase à velocidade da luz, de modo que quaisquer transmissores na mesma frequência - o mesmo canal em uma faixa de frequência específica, por exemplo, o canal 11 de 2,4 Ghz - estarão instantaneamente conversando um sobre o outro. Portanto, quaisquer dois dispositivos do canal 11 de 2,4 Ghz ao alcance um do outro colidirão instantaneamente.

Talvez a parte que não seja óbvia seja a teoria eletromagnética que mostra que a superposição de ondas de E&M não é um problema. É como ondas em mar aberto; Você pode ter ondas curtas de três pés (uma frequência alta), movendo-se sobre a superfície ao mesmo tempo em que há ondas longas no oceano (uma frequência baixa). No receptor E&M, você "simplesmente" sintoniza a frequência certa e pode captar os sinais que deseja do barulho. (E os espectros de E&M são muito, muito barulhentos.)

Todo esse material de RF às vezes faz minha cabeça girar, mas acredito que você está misturando alguns conceitos em sua pergunta. A separação de canais não tem absolutamente nada a ver com o ISI. ISI é um efeito que ocorre na mesma frequência.

O ISI normalmente resulta de caminhos múltiplos quando mais de uma cópia de um símbolo chega ao receptor em momentos ligeiramente diferentes e essas cópias começam a se sobrepor ao próximo símbolo transmitido. Isso tem um efeito "embaçado", confundindo o receptor e dificultando a compreensão do símbolo.

O intervalo de guarda é o que ajuda a impedir o ISI, permitindo que o meio de RF "se acalme" antes que o próximo símbolo seja enviado. Um intervalo de guarda mais longo ajuda a dar ao meio de RF mais tempo para ficar quieto, mas reduz o desempenho, reduzindo a quantidade de tempo que os dados são realmente transmitidos. Um intervalo de guarda mais curto aumenta o desempenho, mas arrisca mais chances de ISI.

Uma analogia MUITO solta, pense em alguém falando ao microfone e esse som saindo de dois alto-falantes. Se você introduzir um atraso na transmissão do som de um alto-falante para que as palavras comecem a se sobrepor, isso poderá dificultar o entendimento do que está sendo dito. Se essa pessoa fizer um discurso completo sem parar para que as palavras se sobreponham continuamente, pode ser muito difícil de entender. No entanto, se eles parassem por um segundo inteiro entre cada palavra, seria mais fácil entender, mas levaria mais tempo para concluir o discurso.