Uitdagingen in draadloze netwerken - WaveNet
Radiogolven bereiden zich in alle richtingen uit. In tegenstelling tot kabels zijn ze niet gebonden aan één overdrachtsmedium (kabel). Dat heeft enkele specifieke bijzonderheden voor het zendgedrag tot gevolg.
Drie factoren zijn bepalend of een zendsignaal met succes wordt doorgegeven.
- Signaalsterkte
- Signaal-ruis-verhouding
- Benutting van de frequentie
Toelichting van de invloeden
Signaalsterkte | Signaal-ruis-verhouding | Benutting van de frequentie |
|---|---|---|
De signaalsterkte is de amplitude van de radiogolf. Hoe sterker het signaal is, des te duidelijker kan de ontvanger de doorgegeven gegevens ontvangen. De signaalsterkte wordt zwakker bij toenemende afstand of door ongunstige overdrachtsmedia. Hoe gevoeliger een ontvanger is (des te beter de antennes zijn), des te minder signaalsterkte is er nodig. | De signaal-ruis-verhouding (SNR=Signal-to-Noise Ratio) geeft aan, hoe sterk de ruis is in vergelijking met het hoorbare signaal. Radiogolven “eindigen” niet. Theoretisch is de reikwijdte onbeperkt, maar in de praktijk neemt de signaalsterkte altijd af. Radiogolven dringen ook door in andere draadloze netwerken en zorgen hier niet meer voor een zinvol signaal, maar alleen (storende) ruis. Wanneer de ruis te sterk is (de signaal-ruis-verhouding dus heel slecht is), dan kan de ontvanger het signaal niet meer onderscheiden van de ruis. | De benutting van de frequentie is de verhouding tussen vrije zendtijd met bezette zendtijd. Een ontvanger kan altijd maar één radiosignaal tegelijkertijd ontvangen. WaveNet-apparatuur functioneert volgens het “Listen-before-talk”-principe. Geen enkele WaveNet-apparatuur zendt uit wanneer het vaststelt dat er op de gebruikte frequentieband al een radiosignaal wordt doorgegeven. Het gevolg hiervan zijn wachttijden totdat de frequentieband weer vrij is. Hoe langer deze wachttijden zijn, des te langer duurt het totdat een apparaat kan zenden → De snelheid van de overdracht neemt af. |
Praktijkvoorbeelden
Signaalsterkte | Signaal-ruis-verhouding | Benutting van de frequentie |
|---|---|---|
Twee mensen praten met elkaar (taal als signaal). Eén persoon spreekt luider (signaalsterkte neemt toe). Wanneer zich tussen de personen een wand bevindt (ongunstig overdrachtsmedium), wordt de taal zachter (signaal neemt af). Wanneer een persoon zich niet naar de spreker toe draait (antennes ongunstig afgesteld), wordt de taal zachter waargenomen (signaal neemt af). Mensen met een goed gehoor (gevoelige ontvangers) kunnen ook zachte gesprekken (geringe signaalsterkte) verstaan. | Twee mensen praten met elkaar (taal als signaal). De mensen staan naast een straat met veel verkeersgeluiden (ruis). Hoe dichter de personen naar de straat toe bewegen, des te luider wordt het lawaai in vergelijking met de gesproken taal (signaal-ruis-verhouding wordt slechter). Wanneer de personen te dicht bij de straat staan, kunnen we ze niet meer verstaan. De personen kunnen meer afstand van de straat nemen (ruis neemt af) of moeten luider spreken (signaal neemt toe) om de signaal-ruis-verhouding te verbeteren. Hierbij is het niet relevant of iemand beter kan horen (hogere gevoeligheid heeft), want naast de taal (signaal) wordt ook de straat (ruis) beter waar genomen. | Veel personen willen tegelijkertijd spreken (taal als signaal). Wanneer iemand spreekt (frequentieband bezet) kan er niemand anders spreken (wachttijd), anders is geen enkele persoon te verstaan. De mensen moeten wachten tot er een gesprekspauze ontstaat (“Listen-before-talk”) en kunnen dan pas iets zeggen (overdracht zendsignaal beginnen). Des te meer personen er zich in een ruimte bevinden, hoe langer ze op een gesprekspauze moeten wachten (bezettingsgraad van de frequentie neemt toe). De personen kunnen zich verspreiden over de ruimte (om niet mee te horen wanneer tegelijkertijd andere personen spreken) of zich zo kort mogelijk uitdrukken (om de wachttijden te verkorten), zodat meer personen binnen een vergelijkbare periode kunnen spreken (bezettingsgraad van de frequentie verminderen). |
Mogelijke oorzaken voor verslechterde omgevingsvoorwaarden in het WaveNet
(Lijst hoeft niet per se volledig te zijn)
Signaalsterkte | Signaal-ruis-verhouding | Benutting van de frequentie |
|---|---|---|
|
|
|