2.3. MỘT SỐ THUẬT NGỮ LIÊN QUAN
2.3.2. Hiệu ứng đa đường, bộ thu RAKE
Truyền sóng vô tuyến trong kênh di động mặt đất được đặc trưng bởi các sự phản xạ, sự suy hao khác nhau của năng lượng tín hiệu. Các hiện tượng này gây ra do các vật cản tự nhiên như toà nhà, các quả đồi…dẫn đến hiệu ứng truyền sóng đa đường.
Hình 2.3 Truyền sóng đa đường
Hiệu ứng đa đường thường gây ra nhiều khó khăn cho các hệ thống truyền dẫn vô tuyến. Một trong những ưu điểm của các hệ thống DSSS là tín hiệu thu qua các nhánh đa đường với trễ truyền khác nhau và cường độ tín hiệu khác nhau lại có thể cải thiện hiệu suất của hệ thống. Để kết hợp các thành phần từ các nhánh đa đường một cách nhất quán, cần thiết phải tách đúng các thành phần đó. Trong các hệ thống WCDMA, bộ thu RAKE được sử dụng để thực hiện chức năng này. Một bộ thu RAKE bao gồm nhiều bộ thu được gọi là “finger”. Bộ thu RAKE sử dụng các bộ cân bằng và các bộ xoay pha để chia năng lượng của các thành phần tín hiệu khác nhau có pha và biên độ thay đổi theo kênh trong sơ đồ chòm sao. Sau khi điều chỉnh trễ thời gian và cường độ tín hiệu, các thành phần khác nhau đó được kết hợp thành một tín hiệu với chất lượng cao hơn. Quá trình này được gọi là quá trình kết hợp theo tỉ số lớn nhất (MRC), và chỉ có các tín hiệu với độ trễ tương đối cao hơn độ rộng thời gian của một chip mới được kết hợp. Quá trình kết hợp theo tỉ số lớn nhất sử dụng tốc độ chip là 3.84Mcps tương ứng với 0.26às hoặc là chờnh lệch về độ dài đường dẫn là 78m. Phương pháp này giảm đáng kể hiệu ứng phading bởi vì khi các kênh có đặc điểm khác nhau được kết hợp thì ảnh hưởng của phading nhanh được tính bình quân. Độ lợi thu được từ việc kết hợp nhất quán các thành phần đa đường tương tự với độ lợi của chuyển giao mềm có được bằng cách kết hợp hai hay nhiều tín hiệu trong quá trình chuyển giao.
2.3.3 Độ lợi của điều khiển công suất nhanh: Điều khiển công suất nhanh trong WCDMA đem lại nhiều lợi ích cho hệ thống. Chẳng hạn đối với dịch vụ mô phỏng
có tốc độ 8kbps với BLER=1% và ghép xen 10ms. Sự mô phỏng được tạo ra trong trường hợp có hoặc không có điều khiển công suất nhanh với bước công suất là 1dB. Điều khiển công suất chậm có nghĩa là công suất trung bình được giữ tại mức mong muốn và điều khiển công suất chậm hoàn toàn có thể bù cho ảnh hưởng của suy hao đường truyền và suy hao do các vật chắn, trong khi đó điều khiển công suất nhanh có thể bù được cho phading nhanh. Phân tập thu hai nhánh được sử dụng trong Nút B. ITU Vehicular A là một kênh 5 nhánh trong WCDMA, và ITU Pedestrian A là một kênh 2 nhánh trong đó nhánh thứ hai rất yếu. Tỷ số Eb/N0 , và công suất truyền trung bình yêu cầu trong trường hợp không có và có điều khiển công suất nhanh được trình bày trong bảng (2.1) và bảng (2.2)
Bảng 2.1 Giá trị Eb/N0 yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh
Điều khiển công suất chậm
Điều khiển công suất nhanh tần số 1.5KHz
Độ lợi của điều khiển công suất nhanh ITU PedestrianA
3km/h
11.3dB 5.5dB 5.8dB
ITU Vehicular A 3km/h
8.5dB 6.7dB 1.8dB
ITU VehicularA 50km/h
7.3dB 6.8dB 0.5dB
Bảng 2.2 Công suất phát tương đối yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh
Điều khiển công suất chậm
Điều khiển công suất nhanh tần số 1.5KHz
Độ lợi của điều khiển công suất nhanh ITU PedestrianA
3km/h
11.3dB 7.7dB 3.6dB
ITU Vehicular A 3km/h
8.5dB 7.5dB 1.0dB
ITU VehicularA 50km/h
7.6dB 6.8dB 0.8dB
Trong 2 bảng trờn ta thấy rừ độ lợi mà điều khiển cụng suất nhanh đem lại như sau:
• Độ lợi của các UE tốc độ thấp lớn hơn các UE tốc độ cao.
• Độ lợi theo tỷ số Eb/I0 yêu cầu lớn hơn độ lợi công suất truyền dẫn.
Trong 2 bảng, độ lợi âm tại tốc độ 50km/h có nghĩa là điều khiển công suất chậm lý tưởng sẽ đem lại hiệu suất tốt hơn so với điều khiển công suất nhanh thức tế. Độ lợi âm do việc tính toán SIR không chính xác, các lỗi báo hiệu điều khiển công suất, và trễ trong vòng điều khiển công suất.
Hình 2.4 Công suất phát và thu trong 2 nhánh
(công suất khoảng hở trung bình 0dB,- 10dB).Kênh phading Rayleigh tại 3km/h