LINK BUDGET

CHƯƠNG 4 LINK BUDGET

CHƯƠNG 4 LINK BUDGET

ThS Trần Bá Nhiệm

• Sensitivity chỉ độ nhạy của anten, tức khả năng tín hiệu có thể nhận được thành

công

• Nếu công suất nhận thấp thì cần phải có

độ nhạy cao

• Với các anten hiện nay, tốc độ truyền dữ liệu càng cao thì độ nhạy càng thấp

Tốc độ Hãng chế tạo

Orinoco PCMCIA Silver/Gold cards

Hãng chế tạo CISCO Aironet

350 cards

• Trị tuyệt đối của giá trị độ nhạy lớn cho biết độ nhạy của thiết bị tốt hơn

• Đồng nghĩa với việc khả năng nhận tín

hiệu thành công cao hơn

• Sensitivity = Pt – L + Gt – Afree + Gr –

Margin

Với Pt: công suất truyền, L: suy hao trên cáp,

Afree: suy hao trên đường đi, Gt và Gr: gain của

bộ phát và nhận, Margin là các suy hao khác

Bài tập

So sánh hai thiết bị có độ nhạy 91dBm so với 94dBm

Nếu có thể hãy cho biết công suất của

chúng so với nhau như thế nào?

Giải:

Với nhận xét trước đó thì thiết bị có độ nhạy

 94dBm sẽ tốt hơn thiết bị có độ nhạy  91dBm với mức chênh lệch là 3dBm.

So sánh mức công suất, ta có:

10log10(P2/P1) = 3

 P2/P1 = 1,9953  2 lần

Attenuation – độ suy hao

• Free-space path loss (FSPL) là mất mát công suất của tín hiệu điện từ xung quanh line-of-sight (LOS) – nó không bao gồm

gain của anten tại nơi truyền hoặc nơi

nhận, cũng không tính tới sự mất mát do sai sót phần cứng

Công thức Friis

• Trong không gian, độ suy hao của tín hiệu được tính theo công thức:

Afree = 20 log10 (4d / λ) Với Afree tính bằng dB

λ : bước sóng (m)

d : khoảng cách giữa transmitter –

receiver (m)

Fresnel zone – vùng Fresnel

• Công thức Friis được dùng khi anten nằm trên LoS

• Điều kiện này – được biết với tên gọi lan truyền trong không gian – phải có ít nhất 80% thể tích nằm trong vùng được gọi là Fresnel zone

Fresnel zone – vùng Fresnel

• Fresnel zone được dùng để phân tích khả năng nhiễu trong quá trình truyền tín hiệu

• Vùng này phải duy trì đủ lớn để tránh giao thoa với các sóng mang tín hiệu khác

• Fresnel zone có liên quan đến LOS

Link budget

• Link budget là tổng các giá trị gain và lost

từ thiết bị truyền cho đến thiết bị nhận

(tính cả các thiết bị trung gian, môi trường truyền thông,…)

• Received power (dBm) = EIRP (dBm) – Attenuation (dB) + Gain reception antenna (dBi) – Cables receiver loss (dB)

Link budget

• Công suất nhận được (dBm) rõ ràng phải

> độ nhạy của card nhận

• Độ nhạy của card nhận cho biết công suất tối thiểu (dBm) mà tín hiệu còn có ý nghĩa

sử dụng

• Cần thiết phải tính đến vai trò của Link

Margin để cho phép các thiết bị truyền

thông hoạt động được chính xác

Bài toán

Sóng mang có tần số 2,4GHz, margin bằng 10dB Anten có độ nhạy thay đổi từ -85 dBm đến -94 dBm Cho gain tại transmitter và receiver đều bằng 0,

EIRP = 20dBm Khoảng cách phát tối đa là bao

nhiêu?

Giải:

Afree = 20 log10 (4  d / λ)

= 20 log10 (4  / λ) + 20 log10d

= 20 log10 (4  / 0,125) + 20 log10d

= 100 + 20 log10d Sensitivity = Pt – L + Gt – Afree + Gr – Margin

và Pt – L + Gt = EIRP = 20dBm

và Gr = 0 dBi

Bài toán

Thay vào công thức: Sensitivity = EIRP – (100 + 20 log10d) + Gr – Margin

⇒ 20 log10d = EIRP – 100 + Gr – Margin –

Sensitivity

Hay = 10EIRP – 100 + Gr – Margin – Sensitivity

Do Gr = 0, EIRP = 20dBm và Margin = 10dB nên

= 10– 90 – Sensitivity (km)

 Với Sensitivity = -85dBm ta tính được d =

0,5623km

 Với Sensitivity = -94dBm ta tính được d =

1,5848km