Дата столкновения в беспроводной передаче
При передаче данных столкновения данных являются важной проблемой, которая должна быть решена. Это явление может привести к потере данных, ошибкам или задержкам, что в конечном итоге влияет на нормальную работу устройств и целостность данных. Коллизии данных отличаются от интерференции сигнала, что относится к негативному воздействию внешних факторов или других источников сигнала на текущие сигналы беспроводной передачи. Напротив, столкновения данных конкретно относятся к ситуациям, когда два или более устройства передают данные одновременно, вызывая помехи на конце приемника.
Общие методы управления столкновениями в беспроводной передаче включают в себя множественный доступ к перевозчику с предотвращением столкновений (CSMA/CA), множественным доступом к делению времени (TDMA), частотному делению (FDMA) и множественным доступом подразделения кода (CDMA).
Sense Sense Maily Access с предотвращением столкновений (CSMA/CA) является широко используемым методом в беспроводных сетях. Перед передачей данных устройство прослушивает, чтобы проверять, простаивается ли канал, чтобы избежать столкновений. Когда канал простаивает, устройство не передается немедленно; Вместо этого он ждет случайного времени отказа перед отправкой данных. Если канал будет занят в течение этого периода ожидания, устройство снова будет ждать случайное время, прежде чем попытаться отправить данные. Кроме того, механизм запроса на отправку / очистку на отправку (RTS / CTS) может еще больше снизить вероятность столкновений. Отправляющее устройство сначала отправляет сигнал RTS, и когда приемное устройство подтверждает сигналом CTS, другие устройства, получающие сигнал CTS, знают, что не передают данные в течение этого времени, что избегает столкновения.
Этот метод широко используется в сетях Wi-Fi, где он эффективно снижает столкновения данных и повышает производительность беспроводной сети. Например, в домашней сети с несколькими устройствами (например, смартфонами, компьютерами, интеллектуальными приборами), которые должны одновременно общаться с беспроводным маршрутизатором, механизм CSMA/CA помогает координировать свои передачи, обеспечивая более стабильную передачу данных.
Временное разделение множественное доступ (TDMA)-это метод передачи по времени, который делит время передачи беспроводного канала на несколько временных рамков, каждый из которых далее делится на временные интервалы. Каждому устройству выделяется определенный временной интервал для передачи данных, тем самым избегая столкновений, вызванных одновременными передачами с разных устройств. Этот метод можно сравнить с светофорами на дороге, где время разделено на разные сегменты, и только конкретные транспортные средства разрешаются проходить в каждом сегменте.
TDMA используется в беспроводных системах связи, которые требуют высокой производительности в реальном времени, таких как сеть Global System for Mobile Communications (GSM). Это гарантирует, что каждый пользователь (устройство) имеет эксклюзивный доступ к каналу во время назначенного временного интервала, обеспечивая высокую надежность в передаче данных. Однако одним из них является то, что скорость использования канала может быть ограничен. Если у устройства нет данных для передачи во время назначенного временного интервала, этот временной интервал останется неиспользованным.
Частотное разделение множественное доступ (FDMA) делит общую полосу пропускания беспроводного канала на несколько различных полос частот (подканалы), каждый из которых выделяется на конкретное устройство для передачи данных. Этот подход позволяет различным устройствам работать на разных частотных полосах, так же, как разделение широкой реки на разные каналы для лодок (данные), чтобы перемещаться, не мешая друг другу, тем самым предотвращая столкновения данных.
Преимущество FDMA заключается в том, что технология относительно проста, и сигналы на различных полосах частот могут передавать одновременно без помех. Тем не менее, недостатком является то, что скорость использования спектра является относительно низкой, так как между различными каналами должны быть полосы частот защитных частот, чтобы избежать помех.
Кодовое разделение множественного доступа (CDMA) присваивает каждому устройству уникальную кодовую последовательность. При передаче данных устройство кодирует данные с этой последовательности кода перед отправкой. В конце приемника исходные данные могут быть восстановлены, декодируя их, используя ту же последовательность кода. Последовательности кодов различных устройств являются ортогональными, что означает, что даже если несколько устройств передают данные одновременно, приемник может различать сигналы, используя уникальные кодовые последовательности, что и присвоение каждому устройству уникальный язык. Затем приемник может идентифицировать и интерпретировать каждый язык для извлечения данных, отправленных соответствующим устройством.
CDMA широко используется в современных системах мобильной связи. Он предлагает высокую спектральную эффективность и сильную интерференционную сопротивление, позволяя нескольким пользователям одновременно общаться. CDMA также превосходит мягкую емкость, что означает, что количество пользователей может быть динамически увеличено в определенном диапазоне без значительного ухудшения качества связи.