3.2.2 Hiệu ứng đa đường
• Rayleigh fading
Hình 3.2: Tín hiệu đa đường
Trong đường truyền vơ tuyến, tín hiệu RF từ máy phát có thể bị phản xạ từ các vật cản như đồi, nhà cửa, xe cộ…sinh ra nhiều đường tín hiệu đến máy thu (hiệu ứng đa đường) dẫn đến lệch pha giữa các tín hiệu đến máy thu làm cho biên độ tín hiệu thu bị suy giảm. Hình 3.2 chỉ ra một số trường hợp mà tín hiệu đa đường có thể xảy ra.
Mối quan hệ về pha giữa các tín hiệu phản xạ có thể là nguyên nhân gây ra nhiễu có cấu trúc hay khơng có cấu trúc. Điều này được tính trên các khoảng cách rất ngắn (thơng thường là một nửa khoảng cách sóng mang), vì vậy ở đây gọi là fading nhanh. Mức thay đổi của tín hiệu có thể thay đổi trong khoảng từ 10-30dB trên một khoảng cách ngắn. Hình 3.3 mơ tả các mức suy giảm khác nhau có thể xảy ra do fading.
Chương 3: Đặc tính kênh truyền trong OFDM
Hình 3.3 Fading Rayleigh khi thiết bị di động di chuyển (ở tần số 900Mhz)
Phân bố Rayleigh được sử dụng để mô tả thời gian thống kê của cơng suất tín hiệu thu. Nó mơ tả xác suất của mức tín hiệu thu được do fading. Bảng 3.1 chỉ ra xác suất của mức tín hiệu đối với phân bố Rayleigh.
Bảng 3.1: Sự phân bố tích luỹ đối với phân bố Rayleigh
Mức tín hiệu (dB)
Xác suất của mức tín hiệu nhỏ hơn giá trị cho phép (%) 10 99 0 50 -10 5 -20 0.5 -30 0.05 • Fading lựa chọn tần số
Trong bất kỳ đường truyền vô tuyến nào, đáp ứng phổ khơng bằng phẳng do có sóng phản xạ đến đầu vào máy thu. Sự phản xạ có thể dẫn đến tín hiệu đa đường của cơng suất tín hiệu tương tự như tín hiệu trực tiếp gây suy giảm cơng suất tín hiệu thu do nhiễu. Tồn bộ tín hiệu có thể bị mất trên đường truyền băng hẹp nếu khơng có đáp ứng tần số xảy ra trên kênh truyền. Có thể khắc phục bằng hai cách :
- Truyền tín hiệu băng rộng hoặc sử dụng phương pháp trải phổ như CDMA nhằm giảm bớt suy hao.
- Phân toàn bộ băng tần thành nhiều kênh băng hẹp, mỗi kênh có một sóng mang, mỗi sóng mang này trực giao với các sóng mang khác (tín hiệu OFDM). Tín hiệu ban đầu được trải trên băng thơng rộng, khơng có phổ xảy ra tại tất cả tần số sóng mang. Kết quả là chỉ có một vài tần số sóng mang bị mất. Thơng tin trong các sóng mang bị mất có thể khơi phục bằng cách sử dụng các kỹ thuật sửa lỗi thuận FEC .
• Trải trễ (Delay Spread)
Tín hiệu vô tuyến thu được từ máy phát bao gồm tín hiệu trực tiếp và tín hiệu phản xạ từ các vật cản như các tòa nhà, đồi núi…Tín hiệu phản xạ đến máy thu chậm hơn so với tín hiệu trực tiếp do chiều dài truyền lớn hơn. Trải trễ là thời gian trễ giữa tín hiệu đi thằng và tín hiệu phản xạ cuối cùng đến đầu vào máy thu.
Chương 3: Đặc tính kênh truyền trong OFDM