Trong khi phõn tập thu mức cao cải thiện khả năng của đường lờn và phõn tập hướng phỏt cải thiện khả năng của đường xuống thỡ việc thay đổi bỳp súng cải thiện khả năng của cảđường lờn và đường xuống. Nếu dàn anten cú từ 02 đến 08 chấn tử, phõn tập thu đường lờn đem lại mức độ lợi đường lờn xấp xỉ bằng khi sử dụng anten thụng minh cú chỉnh bỳp súng. Tuy nhiờn, dàn anten thay đổi bỳp súng cú nhiều hơn 02 chấn tử cú thểđem lại mức độ lợi đường xuống lớn hơn mức độ lợi cú được khi thực hiện phõn tập hướng phỏt. Đõy là kết quả của việc lọc khụng gian cho phộp nú giữ bỳp súng đường xuống tới một độ rộng gúc tới hạn theo thiết kế. Việc lựa chọn anten thay đổi bỳp súng [4], [5] hay phõn tập thu mức cao kết hợp với phõn tập hướng phỏt phụ thuộc vào khụng gian vụ tuyến cụ thể được ỏp dụng theo đặc điểm của từng cụng nghờ.
2.10.1. Cơ sở toỏn học
Hướng một chựm súng theo một hướng cụ thể cú thể thực hiện được bằng việc sử dụng một dàn anten phỏt cú dàn xếp pha phỏt súng theo một cụng thức nhất định. Một giải phỏp chung là sắp xếp cỏc chấn tử thẳng đồng nhất, cho điều chỉnh dịch pha của từng chấn tử anten đến khi tổng tớn hiệu mong muốn trở nờn tập trung theo một hướng cụ thể (DoA). Hỡnh 2.6 minh họa sự khỏc nhau về pha giữa 02 ante cạnh nhau của một dàn 04 chấn tử với DoA là θ. Sự dịch pha ứng với phần tử liờn quan tăng tuyến tớnh từ phần tử với phần tử. Tổng hợp cỏc pha tương ứng của từng anten sẽ cho một hướng phỏt DoA cụ thể.
Luận văn thạc sĩ khoa học - Các ph−ơng pháp tối −u hóa hệ thống thông tin di động thế hệ mới
Hỡnh 2.6: Dạng hỡnh học của dàn anten thẳng đồng nhất cho súng phẳng với hướng
đến θ
Dịch pha lại chấn tử m là một hàm của khoảng cỏch giữa cỏc chấn tửd, gúc DoA θ
và độ dài súng mang λ. Biểu thức (2.5) diễn tả mối quan hệ này:
2. 2. ( 1) sin m π lm π m d ϕ θ λ λ = ⋅ ∆ = ⋅ − ⋅ ⋅ m = 1, …, M (2.5) Vộc tơđỏp ứng a của ma trận anten với M chấn tử mụ tả trọng số anten tổng hợp tương ứng với bỳp súng hướng theo DoA là θ:
a = [1, exp(j.ϕ1), …, exp(j.ϕm)] (2.6)
Cú hai phương phỏp cơ bản đểđiều chỉnh bỳp súng: hoặc là sử dụng anten cho phộp lựa chọn giữa nhiều bỳp súng cốđịnh hoặc anten với khả năng chỉnh được bỳp súng hướng. Cỏc bỳp súng cố định trực giao cú thể được tạo ra bằng cỏch sử dụng ma trận Bulter, là ma trận xỏc định cỏc bộ dịch pha song song theo từng bỳp súng. Bảng 2.22 cho thấy độ dịch pha của một dóy bốn chấn tửđược sử dụng để tạo ra bốn bỳp súng trực giao.
Bảng 2.22: Dịch pha ϑm cho ma trận Butler 4x4 Chấn tử anten số Bỳp súng số 1 2 3 4 1 00 - 1350 - 2700 - 4050 2 00 - 450 - 900 0 1350 3 00 450 900 1350 4 00 1350 2700 4050
Luận văn thạc sĩ khoa học - Các ph−ơng pháp tối −u hóa hệ thống thông tin di động thế hệ mới Phương phỏp bỳp súng cố định cú thểđược tiến hành theo một cỏch tương đối đơn giàn là tớch hợp cỏc thành phần dịch pha tương tự vào một mảng anten. Trong trường hợp này, nhiều người dựng được gỏn cho một bỳp súng. Phương phỏp chỉnh bỳp súng hướng theo từng người dựng sẽ phức tạp hơn nhiều và đũi hỏi một vectơ đỏp ứng riờng rẽđể gỏn cho từng dầu cuối di động.