L ỜI NÓI ĐẦU
4.3.1 Các mạng nội hạt không dây (WLAN)
Với những hệ thống tần số trung tâm 5.2 GHz và tần số trung tâm hệ thống UWB ở 4.2 GHz, ảnh hưởng lên hiệu năng BER là tối thiểu khi công suất của tín hiệu 802.11a nhỏ hơn tín hiệu UWB 10 dB. Hệ thống UWB mô phỏng sử dụng dạng xung s0(t)điều chế bởi sóng dạng sin(2π f t0 ) ở tần sốf0 Hz và dẫn đến biểu thức
2 /2
0( ) at sin(2 0 )
s t =e− τ π f t (4.19) Mô phỏng với a=loge10 vàτ =0.5ns. Các xung được gửi mỗi 5 ns và thực hiện điều pha hai trạng thái. Công suất của hệ thống UWB với Eb/N0 (năng lượng mỗi bit chia cho mật độ công suất tạp âm) và tỉ lệ mong muốn với không mong muốn (DU) được định nghĩa là công suất của một xung đơn để loại bỏ ảnh hưởng của khoảng cách giữa các xung. Khi tín hiệu 802.11a mạnh hơn, như khi bộ phát WLAN gần bộ thu UWB, xảy ra nhiễu đáng kể. Để loại bỏ nhiễu này, hai kĩ thuật được đề nghị. Một là sử dụng bộ lọc để loại bỏ nhiễu không mong muốn. Ví dụ, có
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4:Đánh giá về hệ thống UWB dB, và suy hao -20 dB ở 5.18 GHz. Bộ lọc này làm tổn hao 1-dB khi không có nhiễu; tuy nhiên nó cải thiện hiệu năng đáng kể khi không có nhiễu.
Đề nghị thứ hai là sử dụng hệ thống UWB đa băng. Các sóng mang con tần số cao nhất bị loại bỏ bởi vì chúng chồng lấn với phổ tần 802.11a. Sử dụng một hệ thống với 11 sóng mang con với khoảng cách là 200 MHz từ 3.2 đến 5.2 GHz
2 2 2 / 2 / 0 0 11 / 0 1 ( ) sin(2 ) sin(2 ) at at n n s t e f t X e f t τ τ π π − − = = ≈∑ (4.20) Trong đó τ/ =0.5ns.
Tóm lại, ở tỉ số DU là 0 dB, loại bỏ hai sóng mang lớn nhất được hiệu năng tốt nhất, trong khi với DU là -10 dB loại bỏ ba sóng mang thu được hiệu năng tốt nhất. Một thí nghiệm thực hiện được mô tả ở hình 4.9 để xác định hoạt động của card mạng WLAN với dưới tác dụng của các tín hiệu UWB công suất cao, và có thể tổng kết là 802.11b có thể chịu nhiễu từ UWB khi công suất truyền dẫn cao và khoảng cách gần giữa các máy phát UWB và bộ thu WLAN.
Hình 4.9 Thiết lập thí nghiệm để xác định ảnh hưởng của nhiễu từ các bộ phát UWB công suất cao tới card WLAN
Trong thí nghiệm này, các xung với độ rộng 500 ps được tạo ra từ vài bộ phát UWB. Tần số lặp xung được cốđịnh ở 87 MHz. Tần số trung tâm khoảng 1.8 GHz. Cường độ đỉnh-đỉnh để đo xung từ cổng ra của bảng mạch xấp xỉ 300mV. Các anten đẳng hướng được sử dụng và có EIRP từ -2 dBm tới 3 dBm phụ thuộc vào
tần số lặp xung. Cấu hình này không phù hợp với quy định của FCC, phần mở rộng mặt nạ phổ cho truyền dẫn trong nhà cỡ 30 dB ở băng tần 2.4 GHz
Các phép đo phổ trên kênh 1 (fc=2.412 GHz) chỉ ra đỉnh nhiễu UWB nhỏ hơn cỡ 20 dBmV đỉnh tín hiệu 802.11b với 20 bộ phát UWB ở khoảng cách 100 cm. Ở khoảng cách 15 cm từ anten đo đỉnh UWB thấp hơn đỉnh tín hiệu WLAN cỡ 5 dBmV. Các phép đo SNR được tiến hành, và kết quả là với nếu khoảng cách từ bộ thu WLAN đến các bộ phát UWB lớn hơn 50 cm, sẽ không có suy giảm đáng kể với SNR. Với khoảng cách nhỏ hơn 50 cm, SNR suy giảm cỡ 10-15 dB. Thông qua những phép đo chỉ ra một số xu hướng: với cách khoảng cách nhỏ hơn 30 cm, dung lượng WLAN giảm rõ rệt khi có 15 bộ phát UWB công suất cao hoặc nhiều hơn và nếu khoảng cách lớn hơn 40 cm ảnh hưởng có thể bỏ qua.