哪些因素会影响无线通信中的延迟和抖动？
延迟在有线和无线系统中都很常见。它是一个服务质量 (QoS)参数——它是感兴趣的有线或无线通信链路的性能决定因素之一。不同的应用程序需要不同级别的延迟。简单来说，延迟是指数据从源（或发送方）传输到目的地（或接收方）的速度。延迟以时间为单位。链接速度通常以毫秒 (ms)、微秒 (µs)、纳秒 (ns) 等为单位指定。
Latency Is a Quality-of-Service Parameter
延迟的数字示例
让我们看一个带有数字的延迟示例。
在相距 10 公里的发射器和接收器之间进行的通信中，将传输 20 兆比特的数据文件。考虑自由空间介质的传播延迟是多少。
索伦。考虑自由空间介质的传播延迟表示如下 -
$$\tau_{p}=\frac{d}{v}=\frac{10km}{3\times\:10^{8}m/s}=\frac{10^{4}m}{3 \times\:10^{8}m/s}\approx\:33\mu\:s$$
影响延迟的因素
带宽 - 延迟问题的主要原因
可用于数据传输的链路带宽在确定系统延迟方面起着重要作用。这适用于有线和无线系统。在有线系统中，物理传输介质可以包括光纤电缆、同轴电缆和局域网电缆。在无线系统中，物理传输介质 Latency Is a Quality-of-Service 参数可以包括空气、玻璃和混凝土等。链路拥塞会增加延迟。
In a link shared by N users, if the existing bandwidth is increased, thebandwidth available to each user will be more and per user latency will be less
我们拥有文本、图像、视频、音频和动画形式的多媒体内容，它们消耗更多带宽并减少传输时间。然而，实时带宽是有限的，不能分配给一个单一的应用程序。实时数据传输遵循共享带宽系统。通常，数据在传输之前被压缩，并且在接收器处被解压缩。
数据的传输时间取决于数据的大小和为其分配的带宽。文本文件可能不需要全部分配的带宽，而一些传输系统遵循“公平共享带宽”的概念。
这种方法允许所有应用程序在每个传输周期使用相同的带宽，结合“优先级”的概念并根据数据类型和接收器的需求分配带宽。
More Bandwidth Allocation ⇒ Less Congestion ⇒ Less Transmission Time
数据编码
数据速率定义为传输比特（符号）持续时间的位数。具有高数据速率意味着每个符号传输更多数量的比特。每个符号持续时间（容量）承载的信息量很大。因此，传输时间减少了。但是，需要注意的是，无线信道延迟（传播延迟）在确定最终传输时间方面仍然发挥着作用。
通道延迟 - 原因和解释。
信道传播延迟是无线通信链路环境中的主要延迟之一。传播延迟由τ p表示。无线传播延迟是发射器和接收器之间的物理距离以及电磁 (EM) 波速度的函数。电磁波遇到几种介质，如空气、玻璃、混凝土等。
EM 波的速度取决于介质的折射率，这种关系是逆关系。与具有相对较高折射率的介质相比，具有较低折射率的介质将相对较快地通过电磁波。为了对抗反射、散射和其他无线电传播机制，发射结构（天线）被放置在高架结构顶部离地面更高的高度。
信道传播时间表示如下 -
$$\tau_{p}=\frac{L}{V_{m}}$$
其中，L 表示发射器和接收器之间的距离，而 vm 表示电磁波在传播介质中的速度。
就像每种介质如何与折射率相关联一样，每种介质也将自身与相对介电常数相关联，该介电常数是类似于折射率的实数。
关于介质中 EM 波的速度，遵循以下关系。
$$V_{m}=\frac{c}{n}=\frac{c}{\sqrt{\varepsilon_{r}}}$$
对于空气介质，ε r = 1。因此，对于空气介质，电磁波的传播速度等于光速，即 3 x 10 8 m/s。
数值示例和解决方案
问题 - 一个 4 MHz 带宽的信号从 A 发送并在 B 处接收。介质的折射率为 1.1，A 和 B 之间的距离为 10 公里。找出传输中涉及的传播延迟。
解决方案 - 我们使用关系找到信号的速度 -
$$V_{m}=\frac{c}{n}=\frac{c}{1.1}=\frac{3\times\:10^{8}}{1.1}=2.727\times\:\frac {10^{8}m}{s}$$
我们使用关系确定传播延迟 -
$$\tau_{p}=\frac{L}{V_{m}}=\frac{10km}{2.727\times\:\frac{10^{8}m}{s}}=\frac{10 ^{4}m}{2.727\times\:\frac{10^{8}m}{s}}=36.67\mu\:s$$
通道传播延迟约为 37μs
抖动 - 定义和解释
抖动被定义为延迟的变化。它需要时间单位。在传输之前，数据包在发射机上按逻辑排列。如果有 10 个数据包，传输顺序将从 1 一直到 10。预计数据包将按 1-10 的顺序到达。
Jitter is variation in latency
如果不遵循此顺序，则该顺序将被破坏。如果数据包 4 早于数据包 2 到达，则数据的逻辑流会受到影响。这种效果对于视频数据传输，例如视频通话和正在广播或电视转播的视频节目来说尤其不受欢迎。这会导致抖动。抖动是一个需要特别注意的重要设计参数，尤其是在无线通信中。
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