ĐA TRUY NHẬP Vễ TUYẾN TRONG MễI TRƯỜNG PHAĐINH ĐA ĐƯỜNG DI ĐỘNG VÀ PHÂN TẬP
5.3. MIỀN KHễNG GIAN
Cỏc thuộc tớnh trong miền khụng gian bao gồm: tổn hao đường truyền và chọn lọc khụng gian. Tổn hao đường truyền thuộc loại phađinh phạm vi rộng cũn chọn lọc khụng gian thuộc loại phađinh phạm vi hẹp. Cỏc mụ hỡnh truyền súng truyền thống đỏnh giỏ cụng suất thu trung bỡnh tại một khoảng cỏch cho trước so với mỏy phỏt, đỏnh giỏ này được gọi là đỏnh giỏ tổn hao đường truyền. Khi khoảng cỏch thay đổi trong phạm vi một bước súng, kờnh thể hiện cỏc đặc tớnh ngẫu nhiờn rất rừ rệt. Điều này được gọi là tớnh chọn lọc khụng gian (hay phõn tập khụng gian).
Tổn hao đường truyền
Mụ hỡnh tổn hao đường truyền mụ tả suy hao tớn hiệu giữa anten phỏt và anten thu như là một hàm phụ thuộc và khoảng cỏch và cỏc thụng số khỏc. Một số mụ hỡnh bao gồm cả rất nhiều chi tiết vềđịa hỡnh đểđỏnh giỏ suy hao tớn hiệu, trong khi đú một số mụ hỡnh chỉ xột đến tần số và
khoảng cỏch. Chiều cao an ten là một thụng số quan trọng. Tổn hao phụ thuộc vào hàm mũ của khoảng cỏch:
PL∝ d-n (5.1)
trong đú n là mũ tổn hao (n=2 cho khụng gian tự do, n<2 cho cỏc mụi trường trong nhà; n>2 cho cỏc vựng thành phố ngoài trời), d là khoảng cỏch từ mỏy thu đến mỏy phỏt.
Từ lý thuyết và cỏc kết qủa đo lường ta đó biết rằng cụng suất thu trung bỡnh giảm so với khoảng cỏch theo hàm log cho mụi trường ngoài trời và trong nhà. Ngoài ra tại mọi khoảng cỏch d, tổn hao đường truyền PL(d) tại một vị trớ nhất định là quỏ trỡnh ngẫu nhiờn và cú phõn bố log chuẩn xung quanh một giỏ trị trung bỡnh (phụ thuộc vào khoảng cỏch). Nếu xột cả sự thay đổi theo vị trớ, ta cú thể biểu diễn tổn hao đường truyền PL(d) tại khoảng cỏch d như sau:
( )[dB] = PL(d) ( ) lg d PL d X PL d n X d σ σ + = + ⎛ ⎞⎜ ⎟+ ⎝ ⎠ 0 0 10 (5.2)
Trong đú PL d( ) là tổn hao đường truyền trung bỡnh phạm vị rộng đối với khoảng cỏch phỏt thu d; Xσ là biến ngẫu nhiờn phõn bố Gauss trung bỡnh khụng (đo bằng dB) với lệch chuẩn σ (cũng đo bằng dB), d0 là khoảng cỏch tham chuẩn giữa mỏy phỏt và mỏy thu, n là mũ tổn hao đường truyền. Khi cỏc đối tượng trong kờnh vụ tuyến khụng chuyển động trong một khoảng thời gian cho trước và kờnh được đặc trưng bởi phađinh phẳng đối với một độ rộng băng tần cho trước, cỏc thuộc tớnh kờnh chỉ khỏc nhau tại cỏc vị trớ khỏc nhau. Núi một cỏch khỏc, phađinh chỉđơn thuần là một hiện tượng trong miền thời gian (mang tớnh chọn lọc thời gian).
Từ phương trỡnh 5.2 ta thấy rằng tổn hao đường truyền của kờnh được đỏnh giỏ thụng kờ phạm vi rộng cựng với hiệu ứng ngẫu nhiờn. Hiệu ứng ngẫu nhiờn xẩy ra do phađinh phạm vi hẹp trong miền thời gian và nú giải thớch cho tớnh chọn lọc thời gian (phõn tập thời gian). Ảnh hưởng của chọn lọc khụng gian cú thểđược loại bỏ bằng cỏch sử dụng nhiều anten. MIMO (Multiple Input Multiple Output: Nhiều đầu vào nhiều đầu ra) là một kỹ thuật cho phộp lợi dụng tớnh chất phõn tập khụng gian này để cải thiện hiệu năng và dung lượng hệ thống.