مخطط التنوع

في مجال الاتصالات ، يشير مصطلح "التنويع" إلى طريقة لتحسين موثوقية إشارة الرسالة باستخدام قناتين أو أكثر للاتصال بخصائص مختلفة. يُستخدم التنويع بشكل أساسي في الاتصالات اللاسلكية ، وهو تقنية شائعة لمكافحة التلاشي والتداخل بين القنوات وتجنب حدوث أخطاء مفاجئة . يعتمد هذا الأسلوب على حقيقة أن كل قناة تتعرض للتلاشي والتداخل في أوقات عشوائية مختلفة، أي أنها مستقلة جزئيًا على الأقل . يمكن إرسال و/أو استقبال نسخ متعددة من الإشارة نفسها ودمجها في جهاز الاستقبال. بدلاً من ذلك، يمكن إضافة رمز تصحيح أخطاء أمامي زائد ، وإرسال أجزاء مختلفة من الرسالة عبر قنوات مختلفة. قد تستغل تقنيات التنويع ظاهرة الانتشار متعدد المسارات ، مما يؤدي إلى زيادة في التنويع ، تُقاس عادةً بالديسيبل .

يمكن تحديد الفئات التالية من مخططات التنوع:

• تنويع التوقيت : تُرسل نسخ متعددة من الإشارة نفسها في لحظات زمنية مختلفة. أو بدلاً من ذلك، يُضاف رمز تصحيح أخطاء أمامي زائد ، وتُوزّع الرسالة زمنيًا عن طريق تداخل البتات قبل إرسالها. وبذلك،تُتجنب دفعات الأخطاء ، مما يُسهّل عملية تصحيحها.
• تنوع التردد : تُرسل الإشارة باستخدام قنوات تردد متعددة أو تُوزع على نطاق واسع يتأثر بالتلاشي الانتقائي للتردد . ومن الأمثلة اللاحقة:
  • تعديل OFDM بالاشتراك مع تداخل الموجات الحاملة الفرعية وتصحيح الخطأ الأمامي
  • تقنية الطيف المنتشر ، على سبيل المثال تقنية القفز الترددي أو DS-CDMA .
• تنوع الفضاء : تُرسل الإشارة عبر مسارات انتشار متعددة. في حالة الإرسال السلكي، يُمكن تحقيق ذلك عبر الإرسال باستخدام أسلاك متعددة. أما في حالة الإرسال اللاسلكي، فيُمكن تحقيقه باستخدام تنوع الهوائيات، وذلك باستخدام هوائيات إرسال متعددة ( تنوع الإرسال ) و/أو هوائيات استقبال متعددة ( تنوع الاستقبال ). في الحالة الأخيرة، تُطبق تقنية دمج التنوع قبل إجراء أي معالجة إضافية للإشارة. إذا كانت الهوائيات متباعدة، كما هو الحال في مواقع محطات قاعدة خلوية مختلفة أو نقاط وصول شبكة WLAN، يُطلق على ذلك التنوع الكلي أو تنوع الموقع . أما إذا كانت الهوائيات على مسافة تُقارب طول موجة واحدة ، فيُطلق على ذلك التنوع الجزئي . وتُعد مصفوفات الهوائيات الطورية حالة خاصة، حيث يُمكن استخدامها أيضًا لتشكيل الحزمة ،وقنوات MIMO، وتشفير الفضاء الزمني (STC).
• تنوع الاستقطاب : يتم إرسال واستقبال نسخ متعددة من الإشارة عبر هوائيات ذات استقطاب مختلف. ويتم تطبيق تقنية دمج التنوع على جانب جهاز الاستقبال. ^{[ 1 ]}
• تنوع المستخدمين المتعددين : يُحقق تنوع المستخدمين المتعددين من خلال جدولة المستخدمين المتاحة إما في جهاز الإرسال أو جهاز الاستقبال. ^{[ 2 ]} وتتمثل جدولة المستخدمين المتاحة فيما يلي: في أي وقت، يختار جهاز الإرسال أفضل مستخدم من بين أجهزة الاستقبال المرشحة وفقًا لجودة كل قناة بين جهاز الإرسال وكل جهاز استقبال. يجب على جهاز الاستقبال إرسال معلومات جودة القناة إلى جهاز الإرسال باستخدام مستويات دقة محدودة، حتى يتمكن جهاز الإرسال من تطبيق تنوع المستخدمين المتعددين.
• التنوع التعاوني : يحقق كسب تنوع الهوائيات من خلال استخدام تعاون الهوائيات الموزعة التي تنتمي إلى كل عقدة.

يُعدّ "المُجمِّع" عنصرًا هامًا في أنظمة الاتصالات التي تُطبّق تقنيات التنوّع، حيث يقوم بمعالجة الإشارات المُستقبلة بشكل زائد. تُصنّف تقنيات المُجمِّع تقليديًا وفقًا لبرينان: ^{[ 3 ]}

• مُجمِّع النسبة القصوى
• مُجمِّع متساوي الكسب
• مُجمِّع المسح/التبديل
• مُجمِّع التحديد

لدمج تسلسلات الإشارات الطويلة المتوازية والمتكررة، مثل حزم الشبكة ، تم تعريف مبدأ مُجمِّع التوقيت في عام 2012. ^{[ 4 ]} يعمل هذا المُجمِّع، على غرار مُجمِّع الاختيار ، حيث تتم معالجة أول حزمة بيانات صالحة ومستلمة بالكامل فورًا، بينما يتم تجاهل الحزم المتكررة التي تصل لاحقًا فور استلامها. وبهذا النهج، تفوز دائمًا القناة الأسرع من بين القنوات المتكررة، مما يُحسِّن الأداء بشكل ملحوظ، خاصةً في التطبيقات اللاسلكية. ^{[ 4 ]}

• توليف الفتحة – مزج الإشارات من العديد من التلسكوبات لإنتاج صور ذات دقة زاوية عالية 
• طريقة الوصول إلى القناة – وسيلة تسمح لعدة أجهزة طرفية بالتواصل عبر وسيط واحد 
• التنوع التعاوني – تقنية تكنولوجيا الاتصالات 
• تنوع التأخير الدوري
• منطقة فريسنل - المنطقة الفضائية الواقعة بين هوائي الإرسال وهوائي الاستقبال 
• الترميز المكاني الزمني – طريقة في أنظمة الاتصالات اللاسلكية. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه. 
• التشتت التروبوسفيري – طريقة للتواصل باستخدام إشارات الراديو الميكروية عبر مسافات كبيرة 

• استقبال التنوع - معلومات أساسية عن تطوير أجهزة استقبال التنوع.