CHƯƠNG IV: ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA ĂNTEN THÔNG MINH TẠI MÁY CẦM TAYTẠI MÁY CẦM TAY
4.3 Hiệu năng của kết hợp lai ghép
4.3.2 Hiệu năng của DC và AC trong mô hình GBSB
Trước tiên, chúng ta sẽ xem các kết quả mô phỏng của DC và AC để so sánh hiệu năng của hai lược đồ kết hợp nàu trong những điều kiện khác nhau. Các kết quả mô phỏng với khoảng cách giữa các phần tử ănten khác nhau ( λ/8, λ/4, λ/2) được trình bày trong hình 4.14. Tất cả các tham số khác đều giống như tham số cơ bản trong mô phỏng. Trong hình này, đường đầu tiên là BER của hệ thống ăten đơn (SA), và các đường còn lại là BER của hệ thống ănten kép với khoảng cách giữa các ănten là λ/8, λ/4, 3 λ/8, λ/2 từ trên xuống dưới. Khi khoảng cách của hai ănten tăng, hệ thống ănten kép đạt được độ lợi hiệu năng cao hơn. Vì sử k khác nhau về hiệu năng giữa khoảng cách ănten là λ/2 và λ/4 nhỏ nên hệ thống ănten kép với khoảng cách ănten λ/4(3.5 cm) là một tham số tốt cho việc ứng dụng cả DC và AC vào trong thực tế. Có thể thấy từ hình vẽ, AC cho kết quả tốt hơn DC khi SINR thấp (tức là, giới hạn nhiễu). Trong khi đó, DC cho kết quả tốt hơn AC trong môi trường có SINR cao (tức là, giới hạn tạp âm).
Ví dụ, BER của DC với khoảng cách ănten là λ/4 là 0.13/0.7 x 10-2 khi SINR thấp/
SINR cao = 0.45/6.6 dB, trong khi đó BER của AC là 0.11/0.93 x 10-2 với cùng một SINR. Sự đối nghịch của hai lược đồ này là một trong những lý do để đưa ra HC.
Để nghiên cứu ảnh hư λng của vận tốc di chuyển, chúng ta mô phỏng các vận tốc di chuyển khác nhau. Các kết quả mô phỏng với các vận tốc di chuyển khác nhau được được trình bày trong hình 4.15. Chúng ta thay đổi vận tốc di chuyển là 2, 30, 60, 90, 120 và 150 km/h, các vận tốc này tương ứng gây ra tần số Doppler lớn nhất là 4, 59, 119, 178, 238 và 297. Trong hình này, nhóm các đồ thị trên cùng là BER của hệ thống ăten đơn với các vận tốc khác nhau, và nhóm đồ thị bên dưới là nhóm các BER của hệ thống ănten kép, trong đó vận tốc di chuyển giảm từ trên xuống dưới. Có thể thấy từ
(a) Hiệu năng của DC
(b) Hiệu năng của AC
Hình 4.14: Hiệu năng của DC và AC với các khoảng cách ănten khác nhau.
hình vẽ, hiệu năng của hệ thống ăten đơn và hệ thống ănten kép sử dụng DC ít bị ảnh hư λng khi thay đổi vận tốc di chuyển. Tuy nhiên, điều này lại không thể với AC như trong hình 4.15 (b), tức là hiệu năng của AC giảm khi vận tốc di chuyển tăng. Rõ ràng, AC rất tốt khi tần số Doppler thấp, nghĩa là, suy giảm tín hiệu nhiễu và tín hiệu mong muốn chậm, nhưng AC lại không thể tương thích quá nhanh với vận tốc di chuyển cao. Trong môi trường SINR lớn, AC hoạt động tốt hơn DC với vận tốc di chuyển thấp (2 hoặc 30
km/h), nhưng điều này lại ngược lại khi vận tốc di chuyển cao (> 60 km/h). Đây lại là một lý do nữa để chúng ta đi đến HC.
(a) Hiệu năng của DC
(b) Hiệu năng của AC
Hình 4.15: Hiệu năng của DC và AC với các vận tốc di chuyển khác nhau
Để nghiên cứu sự thay đổi hiệu năng do tương quan đường bao, chúng ta mô phongt các tương quan đường bao khác nhau, các kết quả mô phỏng được giới thiệu trong 4.16, với các vận tốc di chuyển cố định là 60 km/h. Tương quan đường bao thay đổi với một lượng là 0.3 từ 0.05 đến 0.95. Trong hình, đồ thị trên cùng là BER cảu hệ thống ăten đơn, và các đường còn lại là BER của hệ thống ănten kép với các tương quan đường bao tương ứng là 0.05, 0.35, 0.65 và 0.95. Như dự đoán, DC hoạt động tốt hơn khi tương quan đường bao thấp. Tuy nhiên, thật thú vị khi biết rằng AC hoạt động tốt hơn với tương quan đường bao lớn hơn. Hiệu tượng này càng rõ ràng khi SINR cao.
(a) Hiệu năng của DC
(b) Hiệu năng của AC
Hình 4.16: Hiệu năng của DC và AC với các tương quan đường bao khác nhau.
Hiệu năng của DC và AC với các tương quan đường bao khác nhau chủ yếu giống nhau như trong hình 4.17(b), trong đó tương quan đường bao là 0.5. sự khác nhau duy nhất λ đây đó là điểm giao nhau (tại điểm này AC và DC có cùng BER) giữa DC và AC dịch sang phải / trái khi tương quan đường bao tăng hau giảm.
Như đã nói từ trước, hai tín hiệu gây nhiễu từ các trạm gốc lân cận được xem xét trong mô phỏng. Để điều tra ảnh hư λng của số các tín hiệu gây nhiễu từ một trạm gốc lân cận, chúng ta thya đổi số lượng các tín hiệu nhiễu từ hai lên bốn và sáu trong mô phỏng của chúng ta. Tổng công suất nhiễu vẫn được giữ nghuên trong thí nghiệm, điều
giống nhau trong hiệu năng (tương tự như trong hình 4.17 (b)). Tuy nhiên, có thể thấy là khi tăng số lượng tín hiệu gây nhiễu thì hiệu năng của mỗi một lược đồ giảm một cách đáng kể.
Cuối cùng, chúng ta nghiên cứu các dạng kênh đạt được từ mô hình đường tròn GBSB. Các kết quả mô phỏng với mô hình đường tròn GBSb giống như các kết quả mô phỏng trong môhình elip GBSB. chỉ có một điểm khác biệt đó là SINR của đầu ra Rake (Nằm trên trục x của hình) trong mô hình đường tròn GBSB thấp hơn, đặc biệt khi có thêm một số lượng nhỏ nhiễu từ một cell lân cận.