Truyền sóng radio dùng trong mạng WSN thường dưới dạng trực tiếp hay không gian tự dọ Sóng phát ra từ nguồn, ựi theo tất cả các hướng theo ựường thẳng, năng lượng thay ựổi tỉ lệ nghịch với khoảng cách [1/(distance)2]; suy hao trong môi trường không phải là không gian tự do (như cáp ựồng trục, vật liệu xây dựng, tòa nhà, vật cảnẦ).
Hình 2-8: Mô hình truyền sóng
Có thể chia làm 3 thông số ảnh hưởng ựến quá trình truyền sóng:
Phản xạ (Reflection): sóng có bước sóng ựủ lớn so sánh ựược với vật thể, bề mặt nhẵn. Sự phản xạ xảy ra từ bề mặt trái ựất, tòa nhà hay tường,Ầ
Nhiễu xạ (Diffraction): ựường truyền radio từ máy phát ựến máy thu bị cản trở bởi bề mặt vật thể có nhiều ựỉnh, góc nhọn.
Sự phân bố rải (Scattering): các vật thể có kắch thước nhỏ hơn bước sóng nằm trên ựường truyền sóng. Các bề mặt nhám, gồ ghề, nhỏ có thể gây ra hiện tượng nàỵ
Những hiện tượng này gây ra méo dạng và giảm công suất tắn hiệụ Sự dao ựộng năng lượng tắn hiệu gây ra do tắn hiệu thu ựược là sự kết hợp sóng phản xạ từ các hướng khác nhau và các thành phần nhiễu xạ, phân bố rải với tắn hiệu hướng trực tiếp. Gọi là nhiễu ựa ựường (multipath).ựiều này ảnh hưởng ựến cả máy thu di ựộng lẫn cố ựịnh, máy thu ựặt trong nhà hay ngoài trờị Sự suy hao do ựặc tắnh sóng ựiện từ suy hao theo khoảng cách gọi là large-scale; sự suy giảm do sự di chuyển máy thu, phản xạ, tán sắc hay phân bố rải gọi là small- scalẹ đặc tắnh kênh truyền thay ựổi theo không gian và thời gian. Tất cả các hiện tượng nói trên ảnh hưởng khá lớn ựến công suất máy thu nhận ựược, dù là thiết bị cố ựịnh, tắn hiệu thu ựược vẫn có thể bị suy giảm, bởi vì sự di chuyển của các vật thể xung quanh.
Dạng vật liệu Tần số Suy hao truyền dẫn (dB)
Gỗ 800 MHz 5-6 GHz 4-7 9-18 Gạch 4-6 GHz 14 Bê tông 2.4 GHz 5 GHz 5 5-10 đá vôi, thạch cao 2.4 GHz 5 GHz 3 5 Sàn bằng gỗ 5 GHz 9 Sàn bằng bê tông 900 MHz 13
Hình 2-9: Minh họa quá trình truyền sóng.
Máy thu nhận ựược nhiều tắn hiệu cùng lúc-tắn hiệu gốc và phản xạ, tán sắcẦ(như trên hình 2-9), do ựó có thể không phân biệt ựược tắn hiệu cần thụ Tuy nhiên, dời anten máy phát hoặc máy thu khỏi vị trắ hiện tại một vài inches có thể cải thiện ựáng kể chất lượng tắn hiệụ Vấn ựề ựa ựường trong cao tần có thể bớt ảnh hưởng bằng cách nâng cao chất lượng của các thiết kế sau:
- Thiết kế hệ thống vô tuyến - Thiết kế hệ thống anten
- Dùng dạng tắn hiệu ựiều chế thắch hợp
- Môi trường, các tòa nhà cũng ảnh hưởng lớn ựến quá trình truyền sóng Ngoài ra, còn có các can nhiễu lẫn nhau giữa các kỹ thuật khác nhaụ Vắ dụ chuẩn IEEE 802.15.1 Blutooth có thể can nhiễu với chuẩn IEEE 802.11b/g.