CHƯƠNG 3 CÁC LOẠI NHIỄU CHÍNH TRONG WIMAX VÀ CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
3.2 Các biện pháp khắc phục nhiễu trong WiMAX
3.2.3 Các biện pháp giảm fađin
35
Fađin là hiện tượng tín hiệu thay đổi bất thường trên đường truyền của hệ thống truyền thông vô tuyến. Fađin có nhiều loại, nhưng ở đây chúng ta chỉ đề cập đến hai loại quan trọng hơn cả là fađin phẳng và fađin chọn lọc tần số [2].
a. Biện pháp cho Fađin phẳng
Đây là loại fađin mà suy hao phụ thuộc vào tần số là không đáng kể và hầu như không đổi với toàn bộ băng tần hiệu dụng của tín hiệu.Fading phẳng thường xảy ra đối với các hệ thống vô tuyến có dung lượng nhỏ và vừa.Ảnh hưởng của fađinnày là đáng kể khi khoảng cách truyền tăng, lúc này cường độ tín hiệu thu sẽ bị giảm đáng kể vì suy hao thay đổi đáng kể. Phương pháp phổ biến nhất để khắc phục loại fađin này là phân tậpthời gian và phân tập không gian.
Phân tập thời gian
Trong phân tập thời gian, hai phương pháp quan trọng là mã hoá/đan xen và mã hoá và điều biến thích ứng (ACM - Adaptive Coding and Modulation). Kỹ thuật mã hoá và đan xen được sử dụng để tăng độ dư thừa trong tín hiệu được truyền đi, nó làm tốc độ của tín hiệu giảm và vì vậy mà giảm được lỗi bit, kỹ thuật này được sử dụng linh hoạt tuỳ vào điều kiện truyền tín hiệu.
Đối với kỹ thuật mã hoá và điều biến thích ứng, sau khi máy có được thông tin về kênh truyền, nó sẽ chọn kỹ thuật điều biến mà đạt được tốc độ dữ liệu cao nhất mà vẫn giữ được BER ở mức yêu cầu.
( )
1.5 1
0.2 M
Pb e
γ
− −
≤ (3.3)
Từ phương trình trên ta thấy rằng M tăngthì tỷ lệ lỗi bit (BER) cũng tăng. Vì tốc độ dữ liệu tỷ lệ với log2M, nên nếu kênh có sự suy giảm mạnh thì sẽ không truyền ký hiệu nào để tránh lỗi. Kỹ thuật điều biến và mã hoá thích ứngđược trang bị sẵn trong chuẩn WiMAX.
Phân tập không gian
36
Phân tập không gian được thực hiện bằng cách sử dụng hai hay nhiều anten tại cả máy phát và máy thu (hệ thống MIMO) hoặc là chỉ ở một trong số máy phát hoặc máy thu. Dạng đơn giản nhất củaphân tập không gian sẽ sử dụng hai anten thu, hai tín hiệu thu mạnh nhất tương ứng với hai anten này được chọn. Khi hai anten thu cách nhau một khoảng cách phù hợp, thì hai tín hiệu nhận được sẽ chịu ảnh hưởng của fađin không tương quan với nhau. Người tatận dụng điều này để bù trừ nhiễu, bằng cách chỉ chọn lấy phần tín hiệu lớn nhất từ cả hai tín hiệu thu được như được minh hoạ trên hình 3.10 như sau:
Hình 3.10: Phân tập không gian chọn phần tín hiệu mạnh hơn trong hai nhánh tín hiệu. Như vậy, kỹ thuậtnày đã loại bỏ hoàn toàn một nửa tín hiệu nhận được, nghĩa là loại bỏ phần tín hiệu yếu hơn, nhưng lại tránh được hầu hết các vị trí suy giảm mạnh và SNR trung bình cũng được tăng lên. Các dạng phân tập không gian phức tạp hơn sẽ bao gồm phân tập bằng các mảng anten, phân tập sử dụng mã hoá không gian-thời gian, và phân tập giữa đầu phát và đầu thu.
b. Biện pháp cho Fađin lựa chọn tần số
Đây là loại fađin mà suy hao đa đường của nó phụ thuộc vào tần số, loại fađin này xuất hiện trong hệ thống có độrộng băng tín hiệu lớn (so vớiđộ rộng kênh). Trong
37
toàn bộ băng thông kênh truyền, cường độ các tín hiệu được tăng tên và bị giảm xuống tuỳ theo tần số tín hiệu.
Loại fading này bị gây ra bởi hiện tượng đa đường, đây cũng là nguyên nhân gây ra nhiễu liên ký hiệu (ISI). Do đó để khắc phục nó, người ta sử dụng một số biện pháp:
- Sử dụng khoảng bảo vệ lớn hơn độ trải trễ tối đa trong khi truyền OFDM;
- Phân tập tần số bằng cách truyền một tín hiệu băng hẹp giống nhau trên các tần số sóng mang khác nhau. Các tần số cần được chọn để đảm bảo không bị nhiễu và chịu ảnh hưởng fađin một cách độc lập không tương quan với nhau.