Tổn hao đường truyền súng vụ tuyến

Một phần của tài liệu Thiết kế vô tuyến trong GSM (Trang 40 - 42)

- Mó xoắn: Ở mó xoắn một khố in bit mó tạo ra khụng chỉ phụ thuộc vào k bit bản tin của khối này mà cũn phụ thuộc vào cỏc bản tin của cỏc khối trước đú Mó

VCO Tớn hiệu m mức

2.2.1. Tổn hao đường truyền súng vụ tuyến

Hệ thống GSM được thiết kế với mục đớch là một mạng tổ ong dày đặc và bao trựm một vựng phủ súng rộng lớn. Cỏc nhà khai thỏc và thiết kế mạng của mỡnh để cuối cựng đạt được một vựng phủ liờn tục bao tất cả cỏc vựng dõn cư của đất nước. Vựng phủ súng được chia thành cỏc vựng nhỏ hơn là cỏc Cell. Mỗi Cell được phủ súng bởi một trạm phỏt vụ tuyến gốc BTS. Kớch thước cực đại của một Cell thụng thường cú thể đạt tới bỏn kớnh R = 35 km. Vỡ vậy suy hao đường truyền là khụng thể trỏnh khỏi. Với một Anten cho trước và một cụng suất phỏt đó biết, suy hao đường truyền tỷ lệ với bỡnh phương ( Lf≈ d2.f2 ), trong đú d là khoảng cỏch từ trạm thu đến trạm phỏt gốc BTSt

Dự đoỏn tổn hao đường truyền trong thụng tin di động GSM bao gồm một loạt cỏc vấn đề khú khăn do trạm di động luụn luụn chuyển động và Anten thấp. Những lý do thực tế này dẫn đến sự thay đổi liờn tục của địa hỡnh truyền súng, trạm di động sẽ phải ở vào những vị trớ tốt nhất để thu được cỏc tia phản xạ.

a. Tớnh toỏn lý thuyết

Cỏch đơn giản nhất ta coi khụng gian truyền súng là khụng gian tự do. Giả thiết rằng khụng cú tia phản xạ và súng vụ tuyến được truyền trong khụng gian tự do. Với Anten vụ hướng, ta cú cụng thức suy hao đường truyền trong khụng gian tự do :

Lf = 20lg(4πd /λ) [dB] (2.1) Cụng thức này cú thể được viết lại như sau :

Lf (dB) = 33,4 (dB) + 20logf(MHz) + 20logd(km) (2.2) d là khoảng cỏch từ anten phỏt đến anten thu [km].

f là tần số làm việc [MHz].

Những cụng thức lý thuyết đơn giản và trọn vẹn trờn khụng cũn phự hợp trong mụi trường di động nữa, nơi mà truyền súng do nhiều đường là chủ yếu. Những súng này bị tỏn xạ, nhiễu xạ và suy giảm do nhiều trạng thỏi khỏc nhau của cả vật thể cố định và vật thể chuyển động. Ngoài ra sự khỳc xạ tầng đối lưu làm đường truyền súng bị uốn cong.

Mụ hỡnh mặt đất được trỡnh bày trong hỡnh 2.6 cho thấy tổng tớn hiệu đến trong mỏy thu bao gồm thành phần đến trực tiếp cộng với thành phần phản xạ từ mặt đất. Hai súng này cựng nhau tạo thành súng khụng gian ( Spase Wave ).

Hỡnh 2.6. Truyền súng trong trường hợp coi mặt đất là bằng phẳng Cụng thức tớnh suy hao đường truyền : L = 20.lg(d2 /h1.h2 ) (2.3)

Trong thực tế khoảng khụng gian giữa Anten phỏt và Anten thu thường cú cỏc vật chắn ( hỡnh 2.7 ). Theo lý thuyết về truyền súng vụ tuyến, một chướng ngại vật sẽ làm suy giảm cường độ của tớn hiệu truyền thẳng. Sự suy giảm này phụ thuộc vào vật chắn trong tầm nhỡn thẳng của vật chắn.

Hỡnh 2.7. Vật chắn trong tầm nhỡn thẳng Sự suy hao do vật chắn gõy ra : V = h

dd d d d λ 2 1 2 1 ) ( 2 + (2.4)

Trong thực tế địa hỡnh truyền súng rất phức tạp, khụng cú cụng thức nào ỏp dụng được hết cỏc loại địa hỡnh này. Vỡ vậy đó xuất hiện những mụ hỡnh truyền súng nhờ những đo đạc thực tế của cỏc nhà khoa học. Những kết quả từ những phộp đo được chuyển thành những đồ thị chỉ ra mối quan hệ giữa cường độ trường và khoảng cỏch với một số biến như: chiều cao anten, loại địa hỡnh...

a2. Phương phỏp đo cường độ trường Cú năm loại địa hỡnh chớnh:

- Vựng hầu như bằng phẳng - Vựnh nhiều đồi

- Vựng cú địa hỡnh dốc

- Vựng ranh giới giữa đất và nước - Vựng nỳi độc lập

Đối với mỗi loại địa hỡnh cú một biểu đồ tương ứng chỉ ra tổn hao ứng với loại địa hỡnh đú

Một phần của tài liệu Thiết kế vô tuyến trong GSM (Trang 40 - 42)