- Rayleigh fading
Trong đường truyền vụ tuyến, tớn hiệu RF từ mỏy phỏt cú thể bị phản xạ từ cỏc vật cản như đồi, nhà cửa, xe cộ…sinh ra nhiều đường tớn hiệu đến mỏy thu (hiệu ứng đa đường) dẫn đến lệch pha giữa cỏc tớn hiệu đến mỏy thu làm cho biờn độ tớn hiệu thu bị suy giảm. Hỡnh 3.2 chỉ ra một số trường hợp mà tớn hiệu đa đường cú thể xảy ra. Đường phản xạ Đường đi thẳng Phỏt Thu
Mối quan hệ về pha giữa cỏc tớn hiệu phản xạ cú thể là nguyờn nhõn gõy ra nhiễu cú cấu trỳc hay khụng cú cấu trỳc. Điều này được tớnh trờn cỏc khoảng cỏch rất ngắn (thụng thường là một nửa khoảng cỏch súng mang), vỡ vậy ở đõy gọi là fading nhanh. Mức thay đổi của tớn hiệu cú thể thay đổi trong khoảng từ 10-30dB trờn một khoảng cỏch ngắn. Hỡnh 3.3 mụ tả cỏc mức suy giảm khỏc nhau cú thể xảy ra do fading.
Phõn bố Rayleigh được sử dụng để mụ tả thời gian thống kờ của cụng suất tớn hiệu thu. Nú mụ tả xỏc suất của mức tớn hiệu thu được do fading. Bảng 3.1 chỉ ra xỏc suất của mức tớn hiệu đối với phõn bố Rayleigh.
Bảng 3.1. Sự phõn bố lũy tớch đối với phõn bố Rayleigh
Mức tớn hiệu (dB) Xỏc suất của mức tớn hiệu nhỏ hơn giỏ trị cho phộp (%)
10 99 0 50 -10 5 -20 0.5 -30 0.05 - Fading lựa chọn tần số Khoảng cỏch di chuyển M ức tớ n hi ệu ( dB )
Trong bất kỳ đường truyền vụ tuyến nào, đỏp ứng phổ khụng bằng phẳng do cú súng phản xạ đến đầu vào mỏy thu. Sự phản xạ cú thể dẫn đến tớn hiệu đa đường của cụng suất tớn hiệu tương tự như tớn hiệu trực tiếp gõy suy giảm cụng suất tớn hiệu thu do nhiễu. Toàn bộ tớn hiệu cú thể bị mất trờn đường truyền băng hẹp nếu khụng cú đỏp ứng tần số xảy ra trờn kờnh truyền. Cú thể khắc phục bằng hai cỏch:
- Truyền tớn hiệu băng rộng hoặc sử dụng phương phỏp trải phổ như CDMA nhằm giảm bớt suy hao.
- Phõn toàn bộ băng tần thành nhiều kờnh băng hẹp, mỗi kờnh cú một súng mang, mỗi súng mang này trực giao với cỏc súng mang khỏc (tớn hiệu OFDM). Tớn hiệu ban đầu được trải trờn băng thụng rộng, khụng cú phổ xảy ra tại tất cả tần số súng mang. Kết quả là chỉ cú một vài tần số súng mang bị mất. Thụng tin trong cỏc súng mang bị mất cú thể khụi phục bằng cỏch sử dụng cỏc kỹ thuật sửa lỗi thuận FEC.
- Trải trễ (Delay Spread)
Tớn hiệu vụ tuyến thu được từ mỏy phỏt bao gồm tớn hiệu trực tiếp và tớn hiệu phản xạ từ cỏc vật cản như cỏc tũa nhà, đồi nỳi… Tớn hiệu phản xạ đến mỏy thu chậm hơn so với tớn hiệu trực tiếp do chiều dài truyền lớn hơn. Trải trễ là thời gian trễ giữa tớn hiệu đi thằng và tớn hiệu phản xạ cuối cựng đến đầu vào mỏy thu.
Trong hệ thống số, trải trễ cú thể dẫn đến nhiễu liờn ký tự ISI. Điều này do tớn hiệu đa đường bị trễ chồng lấn với ký hiệu theo sau, và nú cú thể gõy ra lỗi nghiờm trọng ở cỏc hệ thống tốc độ bit cao, đặc biệt là khi sử dụng ghộp kờnh phõn chia theo thời gian TDMA.
Tớn hiệu trực tiếp
Tớn hiệu trễ Tớn hiệu thu được
t
Hỡnh 3.4 cho thấy ảnh hưởng của trải trễ gõy ra nhiễu liờn kớ tự. Khi tốc độ bit truyền đi tăng lờn thỡ một lượng nhiễu ISI cũng tăng lờn một cỏch đỏng kể. Ảnh hưởng thể hiện rừ ràng nhất khi trải trễ lớn hơn khoảng 50% chu kỳ bit (bit time).
Bảng 3.2 đưa ra cỏc giỏ trị trải trễ thụng dụng đối với cỏc mụi trường khỏc nhau. Trải trễ lớn nhất ở mụi trường bờn ngoài xấp xỉ là 20μs, do đú nhiễu liờn kớ tự cú thể xảy ra đỏng kể ở tốc độ thấp nhất là 25Kbps.
Bảng 3.2. Cỏc giỏ trị trải trễ thụng dụng
Nhiễu ISI cú thể được tối thiểu húa bằng nhiều cỏch:
- Giảm tốc độ ký tự bằng cỏch giảm tốc độ dữ liệu cho mỗi kờnh (như chia băng thụng ra nhiều băng con nhỏ hơn sử dụng FDM hay OFDM).
- Sử dụng kỹ thuật mó húa để giảm nhiễu ISI như trong CDMA.