Diversità di trasmissione nel CDMA
La diversità di trasmissione (Transmit Diversity) nel contesto delle reti CDMA è una tecnica fondamentale utilizzata per migliorare l’affidabilità e la qualità del segnale trasmesso dal lato della stazione base verso il terminale mobile. Questo metodo sfrutta l’invio di segnali identici, o codificati in modo specifico, attraverso più antenne trasmittenti, permettendo al ricevitore di combinare queste versioni multiple del segnale per ottenere una comunicazione più robusta contro fenomeni di fading, interferenze e perdita di segnale.
Principi di base della diversità di trasmissione
La diversità di trasmissione si basa sull’idea che in un ambiente di propagazione multipath, come quello urbano o indoor, i segnali radio arrivano al ricevitore da percorsi diversi e in tempi differenti. Questi percorsi multipli possono causare interferenza distruttiva. Utilizzando tecniche di diversità, come l’invio del segnale su più antenne trasmittenti, si migliora la probabilità che almeno una delle copie del segnale arrivi con qualità sufficiente.
- Riduzione del fading: Il fading dovuto a ostacoli fisici o interferenze è mitigato grazie alla presenza di segnali multipli indipendenti.
- Miglioramento del throughput: Un segnale più stabile consente tassi di trasmissione più elevati.
- Aumento dell’affidabilità: Il terminale può combinare le versioni del segnale ricevute per ottenere una migliore decodifica.
Metodi comuni di diversità di trasmissione nel CDMA
| Metodo | Descrizione |
|---|---|
| Transmit Diversity a 2 antenne | Viene trasmesso lo stesso segnale da due antenne diverse per ridurre il fading e migliorare la ricezione. |
| Space-Time Transmit Diversity (STTD) | Utilizza un codificatore spaziale-temporale per inviare versioni modificate del segnale su più antenne, migliorando la decodifica al ricevitore. |
| Orthogonal Transmit Diversity | Codifica ortogonale per invio su due antenne, particolarmente usata nelle reti WCDMA. |
Ricevitore rake e diversità
Un elemento importante che lavora insieme alla diversità di trasmissione è il ricevitore rake. Questo ricevitore, tipico dei sistemi CDMA, è in grado di raccogliere e combinare multipli segnali ricevuti attraverso differenti percorsi. Quando viene usata la diversità di trasmissione, il rake receiver sfrutta le copie multiple del segnale per migliorare ulteriormente la qualità del messaggio ricevuto.
Ciò rende la comunicazione molto più resiliente a condizioni avverse, come il movimento rapido del terminale, gli ostacoli fisici e le riflessioni multiple.
Benefici e applicazioni
La diversità di trasmissione è particolarmente utile nei seguenti scenari:
- Ambienti urbani: Dove il segnale può essere facilmente bloccato o riflesso da edifici.
- Utenti in movimento: I dispositivi mobili in spostamento possono beneficiare della stabilità offerta da questa tecnica.
- Situazioni di alta densità: In presenza di molti utenti, la diversità aiuta a mantenere la qualità della trasmissione.
Domande correlate con risposta
Qual è la differenza tra Transmit Diversity e Receive Diversity?
La Transmit Diversity si riferisce all’uso di più antenne per inviare il segnale, mentre la Receive Diversity implica l’uso di più antenne al ricevitore per ricevere lo stesso segnale. Entrambe le tecniche aumentano l’affidabilità del collegamento, ma agiscono su estremi opposti della comunicazione.
La diversità di trasmissione è presente anche nel 4G o 5G?
Sì, tecniche simili sono ampiamente utilizzate anche nelle reti 4G (LTE) e 5G, dove si impiegano configurazioni MIMO (Multiple Input, Multiple Output) avanzate per garantire velocità elevate e connessioni stabili.
Qual è il vantaggio della STTD rispetto alla semplice trasmissione su due antenne?
Lo STTD fornisce un guadagno di diversità senza richiedere che il ricevitore abbia più antenne, mantenendo la compatibilità con dispositivi mobili semplici. Inoltre, l’uso di codifica spaziale-temporale migliora la decodifica dei segnali anche in presenza di rumore e interferenze.