Carrier interferometry
கேரியர் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி (சிஐ) என்பது ஒரு பரவலான ஸ்பெக்ட்ரம் திட்டமாகும், இது மல்டிபிளெக்சிங் மற்றும் பல அணுகலுக்கான ஆர்த்தோகனல் அதிர்வெண்-பிரிவு மல்டிபிளெக்சிங் (ஓஎஃப்டிஎம்) தகவல்தொடர்பு அமைப்பில் பயன்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஒரே அதிர்வெண் பட்டையில் ஒரே நேரத்தில் பல பயனர்களை ஆதரிக்க அமைப்பை செயல்படுத்துகிறது. எம்சி-சிடிஎம்ஏவைப் போலவே, சிஐ-ஓஎஃப்டிஎம் ஒவ்வொரு தரவு சின்னத்தையும் அதிர்வெண் களத்தில் பரப்புகிறது. அதாவது, ஒவ்வொரு தரவு சின்னமும் பல ஓஎஃப்டிஎம் துணை கேரியர்களில் கொண்டு செல்லப்படுகிறது. ஆனால் பைனரி-கட்ட ஹடாமார்ட் குறியீடுகள் (0 அல்லது 180 டிகிரி குறியீடு மதிப்புகள்) அல்லது பைனரி சூடோனோய்ஸைப் பயன்படுத்தும் எம்சி-சிடிஎம்ஏ போலல்லாமல், சிஐ குறியீடுகள் சிக்கலான மதிப்புள்ள ஆர்த்தோகனல் குறியீடுகளாகும். எளிமையான வழக்கில், சிஐ குறியீடு மதிப்புகள் ஒரு தனித்த ஃபோரியர் உருமாற்றம் (டிஎஃப்டி) மேட்ரிக்ஸின் குணகங்கள் ஆகும். டிஎஃப்டி மேட்ரிக்ஸின் ஒவ்வொரு வரிசையும் அல்லது நெடுவரிசையும் ஒரு ஆர்த்தோகனல் சிஐ பரப்பும் குறியீட்டை வழங்குகிறது, இது ஒரு தரவு சின்னத்தை பரப்புகிறது. குறியிடப்பட்ட தரவு சின்னங்களின் திசையனை உருவாக்க டிஎஃப்டி மேட்ரிக்ஸ் மூலம் தரவு சின்னங்களின் திசையனை பெருக்குவதன் மூலம் பரப்புதல் அடையப்படுகிறது, பின்னர் ஒவ்வொரு குறியிடப்பட்ட தரவு சின்னமும் ஒரு தலைகீழ் வேகமான ஃபோரியர் உருமாற்றத்தின் (ஐஎஃப்எஃப்டி) உள்ளீட்டு தொட்டி வழியாக ஒரு ஓஎஃப்டிஎம் துணை கேரியருடன் வரைபடமாக்கப்படுகிறது. தொடர்ச்சியான துணை கேரியர்களின் ஒரு தொகுதி தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம், அல்லது சிறந்த அதிர்வெண் பன்முகத்தன்மையை அடைய, பரந்த அதிர்வெண் பட்டையில் விநியோகிக்கப்பட்ட தொடர்ச்சியற்ற துணை கேரியர்களைப் பயன்படுத்தலாம். ஒரு சுழற்சி முன்னொட்டு (CP) போன்ற ஒரு பாதுகாப்பு இடைவெளி, ஒரு ரேடியோ முன் முனையால் சமிக்ஞை செயலாக்கப்படுவதற்கு முன்பு பேஸ் பேண்ட் CI-OFDM சமிக்ஞையில் சேர்க்கப்படுகிறது, அதை ஒரு RF சமிக்ஞையாக மாற்றுகிறது, பின்னர் அது ஒரு ஆண்டெனா மூலம் அனுப்பப்படுகிறது. பிற ஓஎஃப்டிஎம் நுட்பங்களை விட சிஐ-ஓஎஃப்டிஎம்-இன் குறிப்பிடத்தக்க நன்மை என்னவென்றால், சிஐ பரவல் பரவும் அலைவடிவத்தின் நேர-கள பண்புகளை வடிவமைக்கிறது. எனவே, சிஐ-ஓஎஃப்டிஎம் சமிக்ஞைகள் மற்ற வகை ஓஎஃப்டிஎம்முடன் ஒப்பிடும்போது மிகக் குறைந்த உச்ச-சராசரி-சக்தி விகிதம் (பிஎபிஆர்) அல்லது முகடு காரணியைக் கொண்டுள்ளன. இது மின் செயல்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது மற்றும் ரேடியோ டிரான்ஸ்மிட்டரில் பயன்படுத்தப்படும் மின் பெருக்கிகளின் விலையைக் குறைக்கிறது. ஒரு சிஐ-ஓஎஃப்டிஎம் பெறுநர் பெறப்பட்ட சிஐ-ஓஎஃப்டிஎம் பரிமாற்றத்திலிருந்து சுழற்சி முன்னொட்டு நீக்குகிறது மற்றும் பொதுவாக ஓஎஃப்டிஎம் பெறுநர்களில் பயன்படுத்தப்படும் டிஎஃப்டி (எ. கா., ஒரு எஃப்எஃப்டி) உடன் ஓஎஃப்டிஎம் உருமாற்றத்தை செய்கிறது. சிஐ-ஸ்ப்ரெட் குறியீட்டு மதிப்புகள் ஒரு தலைகீழ்-வரைபட செயல்முறையில் அந்தந்த துணை கேரியர்களிடமிருந்து சேகரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் பல்வழி மங்கலை ஈடுசெய்ய சமமாக்கப்படலாம் அல்லது இடஞ்சார்ந்த சிதைவு முறைக்கு செயலாக்கப்படலாம். சிஐ டி-ஸ்ப்ரெடர் அசல் தரவு சின்னங்களை மீட்டெடுக்க ஸ்ப்ரெட் சின்னங்களில் ஒரு தலைகீழ்-டிஎஃப்டி செய்கிறது. சிஐ குறியீடானது பரவும் அலைவடிவத்தின் நேர-கள பண்புகளை வடிவமைக்க முடியும் என்பதால், நேரடி-வரிசை பரவல் ஸ்பெக்ட்ரம் மற்றும் அதிர்வெண் ஷிப்ட் விசை [4] சமிக்ஞைகள் போன்ற பல்வேறு அலைவடிவங்களை ஒருங்கிணைக்க இதைப் பயன்படுத்தலாம். இதன் நன்மை என்னவென்றால், டிரான்ஸ்மிஷன் சேனலில் எவ்வளவு சிதறல் ஏற்படுகிறது என்பதன் அடிப்படையில் ரிசீவர் டைம்-டொமைன் அல்லது அதிர்வெண்-டொமைன் சமநிலையைத் தேர்ந்தெடுக்க முடியும். வளமான சிதறல் சூழல்களுக்கு, எஃப்எஃப்டிகளைப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண்-கள சமநிலைப்படுத்துவதற்கு வழக்கமான நேர-கள சமநிலையை விட குறைவான கணக்கீடு தேவைப்படுகிறது மற்றும் கணிசமாக சிறப்பாக செயல்படுகிறது. சிஐசிஐயின் வரலாற்றை அமெரிக்க பாட் நகரில் உள்ள இட்ரிஸ் கம்யூனிகேஷன்ஸ் நிறுவனத்தின் விஞ்ஞானி ஸ்டீவ் ஷட்டில் அறிமுகப்படுத்தினார். இல்லை. 5,955,992, பிப்ரவரி 12,1998 அன்று தாக்கல் செய்யப்பட்டது, மேலும் பல ஆவணங்களில் முதலாவதாக ஏப்ரல் 1999 இல் தாக்கல் செய்யப்பட்டது. இந்த கருத்து ஒளியியல் முறை-பூட்டுதலால் ஈர்க்கப்பட்டது, இதில் அதிர்வு குழி பயன்படுத்தி அதிர்வெண்-கள தொகுப்பு கடத்தப்பட்ட ஒளியியல் சமிக்ஞையில் விரும்பிய நேர-கள அம்சங்களை உருவாக்குகிறது. ரேடியோ அமைப்புகளில், பயனர்கள் ஒரே துணை கேரியர்களைப் பகிர்ந்து கொள்கிறார்கள், ஆனால் ஸ்பெக்ட்ரல் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி வழிமுறைகள் வழியாக கேரியர் இன்டர்ஃபெரன்ஸ் மல்டிபிள் அக்சஸ் (சிஐஎம்ஏ) ஐ அடைய வெவ்வேறு ஆர்த்தோகனல் சிஐ குறியீடுகளைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். சிஐ கொள்கைகளின் பல பயன்பாடுகள் டஜன் கணக்கான அடுத்தடுத்த காப்புரிமை தாக்கல், மாநாட்டு ஆவணங்கள் மற்றும் பத்திரிகை கட்டுரைகளில் வெளியிடப்பட்டன. அதிர்வெண்-ஹாப் செய்யப்பட்ட OFDM இல் உள்ள CI சர்வதேச காப்புரிமை விண்ணப்பமான WO 9941871 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. ஆப்டிகல் ஃபைபர் தகவல்தொடர்புகளில் CI மற்றும் MIMO ஆகியவை US 7076168 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. யு. எஸ். 6331837 பல ரிசீவர் ஆண்டெனாக்களின் தேவையை நீக்கும் பல கேரியர் சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்தி இடஞ்சார்ந்த சிதைவை விவரிக்கிறது. குறிப்பு சமிக்ஞைகளின் சிஐ குறியீடு யு. எஸ். 7430257 இல் வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. நேரியல் நெட்வொர்க் குறியீடு மற்றும் வெங்காய குறியீட்டிற்கான CI இன் பயன்பாடு US 20080095121 இல் வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இதில் இயற்கையான மல்டி பாத் சேனலை அடிப்படையாகக் கொண்ட சீரற்ற நேரியல் குறியீடுகள் மல்டி-ஹாப் பியர்-டு-பியர் நெட்வொர்க்கில் முனைகளால் வழிநடத்தப்படும் அனுப்பப்பட்ட சமிக்ஞைகளை குறியாக்கம் செய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆண்டெனா வரிசை செயலாக்கத்திற்கும் CI செயலாக்கத்திற்கும் இடையிலான ஒற்றுமை CI இல் ஆரம்பகால வேலையிலிருந்து அங்கீகரிக்கப்பட்டது. சிஐ படிப்படியான வரிசைகளுடன் இணைக்கப்படும்போது, துணை கேரியர்களுக்கு இடையிலான தொடர்ச்சியான கட்ட மாற்றம் வரிசையின் கற்றை வடிவத்தை விண்வெளியில் ஸ்கேன் செய்ய காரணமாகிறது, இது பரிமாற்ற பன்முகத்தன்மையை அடைகிறது மற்றும் சுழற்சி தாமத பன்முகத்தன்மையின் ஆரம்ப வடிவத்தைக் குறிக்கிறது. MIMO முன் குறியீட்டுடன் CI குறியீட்டின் கலவைகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன, மேலும் மைய ஒருங்கிணைப்புடன் MIMO முன் குறியிடப்பட்ட விநியோகிக்கப்பட்ட ஆண்டெனா அமைப்புகளில் CI ஐப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனை முதன்முதலில் 2001 ஆம் ஆண்டில் ஒரு தற்காலிக காப்புரிமை விண்ணப்பத்தில் வெளிப்படுத்தப்பட்டது. நான்கு வெவ்வேறு நெறிமுறை அடுக்குகளை செயல்படுத்திய CI-அடிப்படையிலான மென்பொருள்-வரையறுக்கப்பட்ட வானொலி (SDR) 2000 ஆம் ஆண்டில் இட்ரிஸில் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் US 7418043 இல் விவரிக்கப்பட்டது. கணித விளக்கம் ஸ்ப்ரெட்-ஓஎஃப்டிஎம்மில், x = F − 1Sb ஆல் வெளிப்படுத்தப்படும் ஒரு பரிமாற்ற சமிக்ஞையை உருவாக்க ஆர்த்தோகனல் துணை கேரியர்கள் முழுவதும் ஸ்ப்ரெட்டிங் செய்யப்படுகிறது, இதில் எஃப் − 1 ஒரு தலைகீழ் டிஎஃப்டி, எஸ் ஒரு ஸ்ப்ரெட்-ஓஎஃப்டிஎம் குறியீடு அணி, மற்றும் பி ஒரு தரவு சின்னம் திசையன். தலைகீழ் டிஎஃப்டி பொதுவாக ஒரு அதிக மாதிரி காரணியைப் பயன்படுத்துகிறது, எனவே அதன் பரிமாணம் கேஎக்ஸ்என் (கே> என் என்பது ஓஎஃப்டிஎம் சின்னத் தொகுதியின் நேர-கள மாதிரிகளின் எண்ணிக்கை), அதே நேரத்தில் ஸ்ப்ரெட்-ஓஎஃப்டிஎம் குறியீடு மேட்ரிக்ஸின் பரிமாணம் என்எக்ஸ்என் ஆகும். ரிசீவரில், பெறப்பட்ட ஸ்ப்ரெட்-OFDM சமிக்ஞை r = HF − 1Sb ஆல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இதில் H ஒரு சேனல் மேட்ரிக்ஸைக் குறிக்கிறது. OFDM இல் ஒரு சுழற்சி முன்னொட்டு பயன்பாடு டோப்ளிட்ஸ் போன்ற சேனல் மேட்ரிக்ஸை ஒரு சுழற்சி மேட்ரிக்ஸாக மாற்றுவதால், பெறப்பட்ட சமிக்ஞை r = F − 1λHFF − 1Sb = F − 1λHSb ஆல் குறிக்கப்படுகிறது, அங்கு H = F − 1λHF உறவு ஒரு சுழற்சி மேட்ரிக்ஸின் வரையறையிலிருந்து வருகிறது, மேலும் λH என்பது ஒரு மூலைவிட்ட மேட்ரிக்ஸ் ஆகும், அதன் மூலைவிட்ட கூறுகள் சுழற்சி சேனல் மேட்ரிக்ஸின் முதல் நெடுவரிசையுடன் ஒத்திருக்கின்றன. அற்பமான வழக்கில், S = I, I என்பது அடையாள மேட்ரிக்ஸ், பரவாமல் வழக்கமான OFDM ஐ வழங்குகிறது. பெறப்பட்ட சமிக்ஞையை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்ஃ r = F − 1λHFF − 1 (λCF) b, இங்கு S = λCF, மற்றும் C என்பது C = F − 1λCF ஆல் வரையறுக்கப்பட்ட ஒரு சுற்றோட்ட அணி, இங்கு λC என்பது சுற்றோட்டத்தின் மூலைவிட்ட அணி. எனவே, பெறப்பட்ட சமிக்ஞை, r ஐ r = F − 1λHLCFb = F − 1λCλHFb என்றும், பெறுநரின் DFT க்குப் பிறகு சமிக்ஞை y என்பது y = λCλHFb என்றும் எழுதலாம். சிஐ-ஓஎஃப்டிஎம் இன் எளிமையான வழக்கில், ஸ்ப்ரெடிங் மேட்ரிக்ஸ் எஸ் = எஃப் (அதாவது, λசி = ஐ, எனவே சிஐ ஸ்ப்ரெடிங் மேட்ரிக்ஸ் வெறும் என்எக்ஸ்என் டிஎஃப்டி மேட்ரிக்ஸ்). OFDM இன் அதிக மாதிரி DFT என்பது KxN என்பதால், K> N உடன், அடிப்படை CI ஸ்ப்ரெடிங் மேட்ரிக்ஸ் ஒரு சிங்க் பல்ஸ்-ஷேப்பிங் பில்டர் போல செயல்படுகிறது, இது ஒவ்வொரு தரவு சின்னத்தையும் சுழற்சி முறையில் மாற்றப்பட்ட மற்றும் OFDM துணை கேரியர்களின் சூப்பர்போசிஷனிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட ஆர்த்தோகோனலி நிலைநிறுத்தப்பட்ட துடிப்புக்கு வரைபடமாக்குகிறது. CI இன் பிற பதிப்புகள் வெவ்வேறு மூலைவிட்ட மேட்ரிக்ஸ்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் மாற்று துடிப்பு வடிவங்களை உருவாக்க முடியும். பயனுள்ள பண்புகள் குறைந்த பி. ஏ. பி. ஆர் (கிரெஸ்ட் காரணி) நேரியல் அல்லாத சிதைவுக்கு குறைந்த உணர்திறன் கேரியர்-அதிர்வெண்ணுக்கு குறைந்த உணர்திறன் ஆழமான மங்கல்களுக்கு (ஸ்பெக்ட்ரல் பூஜ்யங்கள்) வலிமையை ஈடுசெய்கிறது மேலும் காண்க சப்கேரியர் மல்டிபிளெக்சிங் எம்சி-சிடிஎம்ஏ ஓஎஃப்டிஎம் குறிப்புகள் சேனல் அணுகல் முறைகள்