«Законы физики можно изгибать, но никогда не нарушать».
То, как сигналы распространяются в атмосфере / пространстве, попадает и проходит, поглощается и отражается по отраженному пути, как показывает обсуждение, является сложным. На низких частотах длина волны длиннее, что затрудняет конструирование антенн, подходящих для небольших устройств. Сигналы распространяются дальше, что делает покрытие более простым и менее затратным. Однако это также вызывает помехи для сигналов, если сигналы, которые пересекают общую область / пространство, не дифференцируются каким-либо образом, так что мешающие сигналы могут быть отфильтрованы с использованием аналоговых средств или цифровой обработки сигналов.
На более высоких частотах длины волн становятся короче, что упрощает задачу упаковки антенн в небольшие устройства и позволяет захватывать более высокий уровень сигнала, достигающего антенны. Однако сигналы также поглощаются чаще в обычных строительных материалах, листве и других объектах. Сигналы имеют тенденцию отражаться сильнее, вызывая появление множества отраженных сигналов в областях, где сигнал не находится на линии прямой видимости (NLOS). Это важные соображения дизайна среди других.
Беспроводные технологии, включая обработку сигналов и конструкцию антенны с частичной длиной волны, все шире используются для противодействия негативным воздействиям распространения сигнала, чтобы стать практичными для связи. негативные воздействия, такие как распространение сигналов по нескольким путям, используются при обработке сигналов, так что сигналы объединяются для повышения принятого сигнала до более высокого отношения сигнал / шум, по сравнению с аналоговыми методами, которые могут пытаться отфильтровать все, кроме более сильный сигнал. Вместо использования узкополосных антенн, например, MIMO, методы сигнализации с несколькими входами, несколькими выходами принимают сигналы многолучевого распространения и дифференцируют их в пространстве-времени, аналоговую функцию, оцифровывают их и используют обработку сигналов для выравнивания для временная дифференциация, вызванная перемещением сигнала.
Вопрос о том, как сигналы распространяются, является сложным и часто должен ограничиваться прецедентом, чтобы взвесить воздействия, иначе он становится громоздким. Однако необходимо учитывать широкое обоснование как в теоретических моделях, так и в развивающихся методах противодействия или использования преимуществ, связанных с перемещением сигналов, поглощением, уменьшающим помехи, а также затрудняющим прием сигнала, и тем, как отражение может умножить ширину полосы на повторное использование нескольких частот.
Внедрение этого понимания в мир приложений требует практических соображений относительно компонентов (антенн, микросхем и т. Д.), Доступности устройств и оборудования и стоимости относительно альтернатив. И, наконец, использование методов сигнализации с несколькими несущими частотами для повышения надежности и комбинированной полосы пропускания беспроводной связи и то, как это влияет на уравнения затрат, должны учитываться в среде конкурентных приложений.