3.3.2.1. Giới thiệu chung về mơ hình kênhhình kênh hình kênh
Vì mơ hình kênh ảnh hư ởng đến thiết kế bộ thu và hiệu năng của chúng, nên mơ hình hố kênh là rất quan trọng cho việc đánh giá hệ thống anten thơng minh. Trong đường lên của hệ thống 3G, tín hiệu người sử dụng được phát khơng đồng bộ và đi theo các đường khác nhau từ trạm di động đến trạm gốc. Do đĩ, nguồn nhiễu chính là tín hiệu người sử dụng trong cùng một cell (nhiễu nội cell). Tuy nhiên trong đường xuống của hệ thống 3G, tín hiệu từ trạm gốc là sự kết hợp của tất cả các tín hiệu người đang sử dụng và tín hiệu điều khiển chung. Tín hiệu người sử dụng mong muốn và tín hiệu nhiễu đa truy cập trên cùng một đường truyền nhưng chúng trực giao với nhau. vì vậy, sẽ khơng gây ra vấn đề nghiêm trọng tại các máy di động.
Tín hiệu đa đường là tín hiệu nhiễu đối với tín hiệu đa đường khác. Tuy nhiên, một bộ thu rake cĩ thể điều khiển các tín hiệu đa đường để cĩ thể cải thiện chất lượng tín hiệu thu. Một nguồn nhiễu khác trong đường xuống đến từ các cell lân cận (nhiễu ngồi cell), nhiễu này ảnh hư ởng nghiêm trọng đến
hiệu năng. Trường hợp này trở thành hiển nhiên khi xảy ra chuyển giao mềm. Vì số lượng các trạm gốc lân cận và số lượng các tín hiệu nhiễu từ các trạm này nhỏ, hệ thống anten kép thích hợp để loại bỏ những nhiễu này. cĩ thể thấy rằng một bộ thu với L anten cĩ thể loại bỏ L-1 tín hiệu nhiễu.
Trong một mơ hình kênh vơ tuyến, cĩ ba thành phần được xem xét trong việc biến đổi mức tín hiệu thu. Đĩ là tổn hao đường truyền trung bình, pha đinh logarit chuẩn (hay cịn gọi là pha đinh chậm), và pha đinh Rayleigh (hay cịn gọi là pha đinh nhanh)như cĩ thể thấy trong hình 3.9.
Cả hai mơ hình theo phép đo và mơ hình lý thuyết đều cho thấy mức tín hiệu thu giảm theo hàm logarit khi khoảng cách lớn dần ( đây chính là tổn hao đường truyền trung bình). Sự khác nhau trong tổn hao đường truyền tại các vị trí khác nhau với cùng một khoảng cách thu phát như nhau được mơ hình hố theo một biến ngẫu nhiên logarit chuẩn ( được gọi là pha đinh logarit chuẩn).
Phản xạ do cĩ nhiều bộ tán xạ xung quanh bộ thu làm tín hiệu thu biến đổi theo thời gian, trong đĩ đường bao của một tín hiệu đa đường theo phân phối Rayleigh (đây gọi là pha đinh Rayleigh). Một mơ hình kênh cũng cần phải xem xét ba trải sau:
i) trải trễ do đường truyền đa đường
ii) trải Doppler do di chuyển của máy di động
iii) trải gĩc do phân bố các scatter.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương IV.Đánh giá hiệu năng của anten thơng minh
Hình 3.9: Biến thiên mức tín hiệu thu
Dựa trên mơ hình băng hẹp cho tín hiệu thu bởi dàn anten, trễ thời gian nhỏ giữa hai anten cĩ thể được xem đơn thuần là dịch pha. Xét trường hợp tín hiệu r(t) đến tại dàn anten tuyến tính như trong hình 3.10. Khi đĩ, các tín hiệu thu, x1(t) và x2(t), tại hai anten kề nhau, cĩ một độ khác pha. Nếu tín hiệu đến dàn anten với gĩc đến (ố), thì khác pha giữa hai tín hiệu thu là 2πdsinθ λ, d là khoảng cách giữa phân tử anten, ở là độ dài bước sĩng mang, và ố là gĩc đến.
Hình 3.10: Sự khác pha trong dàn anten tuyến tính.
Trong phần này chúng ta sẽ đi xem xét hai anten tại máy di động là giống nhau, vơ hướng, và cách nhau 1/4 bước sĩng mang. Trong ba thành phần được xem xét về sự thay đổi điển hình mức sĩng thu được, fađinh logarit chuẩn khơng được xét trong mơ hình trong hệ thống 3GPP WCDMA, mà chỉ được xem xét trong hệ thống cdma2000.