Một loại kênh truyền khác thường xuất hiện trong hệ thống truyền thông không dây là kênh truyền giảm. Có rất nhiều lý do gây nên sự truyền giảm. Một nguyên nhân phổ biến là sựđa đường tự nhiên của môi trường truyền. Hình 2.6 thể
hiện kiểu mẫu đơn giản nhất của một kênh truyền đa đường. Tín hiệu truyền đến bộ
CBHD:TS Hoàng Thu Hà 25 HVTH: Nguyễn Quang Anh
và một thời gian trễ τi. Kết quả là một tập hợp bản sao của tín hiệu truyền ởđầu thu với biên độ theo thời gian và pha khác nhau . Các đường đơn lẻ không thể khác biệt
ở bộ nhận và tín hiệu tổng hợp sẽ là tổng của các tín hiệu bản sao. Sự đa dạng thời gian tự nhiên của mỗi đường truyền riêng lẻ nghĩa là, thỉnh thoảng các bản sao sẽ được thêm vào hoặc bớt đi và hình thành nên một tín hiệu suy giảm theo chu kỳ ở
bộ thu. Loại suy hao này thường xuất hiện trong các kênh truyền thông không dây trên mặt đất khi một bộ thu di chuyển trong vùng xuất hiện đa đường. Ví dụ, một xe tải di chuyển trong vùng có nhiều nhà cao tần. Ngoài ra nó còn xuất hiện nếu một bộ thu cốđịnh đặt trong một trường tán xạ thời gian. Ví dụ như một người dùng ở vị
trí cốđịnh nhận một tín hiệu đa đường gây ra do một vật chuyển động.
Xem xét một tín hiệu truyền của một sóng mang chưa điều biến
s(t)=cos2πfct ,trong đó fc là tần số sóng mang. Mỗi đường truyền i sẽ có một khoảng thời gian trễ τi(t) và hệ số suy giảm αi(t). Bỏ qua nhiễu được thêm vào, tín hiệu nhận được cho bởi: r(t)= αi(t)cos(2πfct−θi(t)) i ∑ =αI(t)cos(2πfct)+αQ(t)sin(2πfct) (2.7) Trong đó: αI(t)= αi(t)cos(φi(t)) i ∑ αQ(t)= αi(t)cos(φi(t)) i ∑ (2.8) và θi(t)=2πfcτi(t). Đểđơn giản việc phân tích thống kê của αI(t),αQ(t), ta xem như
hệ số suy giảm αi(t) là ngẫu nhiên, các biến không tương quan với mật độ phân bố
hàm đồng nhất. Nó cũng được xem như sự dịch chuyển pha θi(t) cũng không tương quan và phân bố đồng đều trong khoảng [0,2π] dẫn đến 2 thành phần đồng pha và lệch pha 900 αI(t) và αQ(t) là 2 quá trình ngẫu nhiên độc lập thống kê theo hàm phân bố Gaussian.
CBHD:TS Hoàng Thu Hà 26 HVTH: Nguyễn Quang Anh
Hình 2.6 : Mô hình của kênh truyền giảm đa đường.
Biên độ suy hao trong quá trình suy giảm được cho bởi
α = αI2+αQ2 (2.9) và có một hàm phân phối Rayleigh được cho như sau:
p(α)= α σ2exp − α2 2σ2 ⎛ ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ (2.10) Trong đó σ là phương sai của biến ngẫu nhiên Gaussian αI(t),αQ(t). Sự suy hao pha được định nghĩa:
φ =tan−1αQ
αI (2.11) và là một quá trình phân bố ngẫu nhiên đồng nhất.
CBHD:TS Hoàng Thu Hà 27 HVTH: Nguyễn Quang Anh
Hình 2.7 : Kênh truyền đa đường suy hao Rayleigh.
Một kênh suy hao đa đường dùng bộ lọc tuyến tính thời gian của quá trình Gaussian αI(t) và αQ(t) được mô tảở hình 2.7. Lọc thấp qua trong mô hình này tạo ra sự tương quan mạnh giữa suy hao biên độ và pha trong các bit lân cận. Trong đó, các pha của thành phần đa đường sẽ cản trở sựảnh hưởng giao thoa của vài symbol kế cận, suy giảm biên độ sẽ thấp hoặc là không có trong suốt một chu trình của symbol. Kết quả là một chùm symbol hỏng ở ngõ ra của bộ giải điều biến.
Đa số mã hóa khối và mã hóa xoắn được thiết kếđể đối phó với các sai sót
độc lập ngẫu nhiên do kênh truyền gây nên. Một kênh truyền chứa nhiều sai sót, ví dụ như AWGN được gọi là "không bộ nhớ", xác suất của một symbol bị sai sót không phụ thuộc vào symbol trước hoặc sau nó. Một kênh đa đường ở hình 2.7
được gọi là "có bộ nhớ", khi có lọc thấp qua các biến ngẫu nhiên sẽ gây ra các sai sót đối với các symbol liên tục. Một bộ chèn truyền thống sẽ hổ trợ quá trình giải mã bằng cách ngẫu nhiên hóa tại phía phát ở giữa các bộ mã hóa và đầu thu tại các vị trí của symbol sai để tránh sai sót dạng chùm, gây khó khăn trong việc giải mã. Lợi ích của bộ chèn sẽ làm cho một kênh " có bộ nhớ" thành ra " không bộ nhớ".
CBHD:TS Hoàng Thu Hà 28 HVTH: Nguyễn Quang Anh