Khi khoảng cỏch MS- trạm gốc tăng, cường độ tớn hiệu thu giảm và tại cỏc giỏ trị tức thời chỳng đột biến nhanh, hiện tượng này là do pha đinh nhanh.
Nguyờn nhõn: do sự truyền lan theo nhiều đường của súng vụ tuyến trong mụi trường di động (do phản xạ, nhiễu xạ và tỏn xạ từ cỏc chướng ngại). Vỡ vậy, pha đinh này cũn gọi là pha đinh đa tia.
Khi cỏc MS hoạt động ở mụi trường cú nhiều vật chắn (đồi nỳi, nhà…) sẽ xảy ra hiện thượng che tối làm giảm cường độ điện trường thu. Khi MS chuyển động, cường độ trường lỳc tăng lỳc giảm do lỳc cú lỳc khụng cú vật chắn. Ảnh hưởng của pha đinh này làm cho cường độ tớn hiệu lỳc tăng, lỳc giảm. Vựng giảm tớn hiệu gọi là chỗ trũng pha đinh, thời gian giữa hai chỗ trũng pha đing thường vài (s) nếu MS được đặt trờn xe và di động.
Pha đinh đa tia hay pha đinh Rayleigh gõy ảnh hưởng nghiờm trọng đến chất lượng truyền dẫn. Anten mỏy thu di động thu được tớn hiệu là tổng vector của cựng một tớn hiệu nhưng khỏc pha. Nếu cỏc tớn hiệu là đồng pha thỡ cường độ tớn hiệu tổng là rất lớn, cũn nếu ngược pha thỡ tớn hiệu tổng rất nhỏ và cú thể bị triệt tiờu gõy ra trũng pha đinh sõu. Thời gian giữa hai trũng pha đinh sõu phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của MS và tần số phỏt.
Sự phụ thuộc của tớn hiệu thu vào khoảng cỏch do suy hao đường truyền và ảnh hưởng của hai loại pha đinh núi trờn được cho ở hỡnh 3.3.
Ở một khoảng cỏch nhất định (R m) của trạm di động so với anten phỏt, để thu được tớn hiệu một cỏch liờn tục, ở cỏc vị trớ điểm trũng pha đinh cần đảm bảo cụng suất ở điểm thu lớn hơn độ nhạy của mỏy thu. Hiệu số (tớnh theo dB) giữa cụng suất thu trung bỡnh và ngưỡng cụng suất thu (độ nhạy mỏy thu) được gọi là độ dự trữ pha đinh. Chất lượng thu sẽ phụ thuộc vào quy định độ trũng pha đinh thấp nhất mà mỏy thu cũn làm việc được.
Ngoài việc làmg thăng giỏng cường độ tớn hiệu thu, pha đinh đa tia cũn gõy ra sự phõn tỏn thời gian dẫn đến nhiễu giao thoa giữa cỏc ký hiệu (ISI: Inter Symbol Tnterference). ISI cú nghĩa là cỏc kớ hiệu cạnh nhau sẽ giao thoa với nhau dẫn đến mộo dạng ký hiệu và mỏy thu cú thể quyến định sai về ký hiệu này. Thớ dụ về ISI cho ở hỡnh vẽ 2.2.
Cường độ tớn hiệu tại Anten thu
Giảm dần do suy hao Thay đổi do che tối Khoảng cỏch Thay đổi do pha dinh Rayleigh
“0”
“0” “1”
“1”
Hỡnh 2.2: Phõn tỏn th?i gian
Chuỗi “1” và “0” được phỏt ra từ nodeB nếu tớn hiệu phản xạ đến chậm hơn đỳng một bit so với tớn hiệu đi thẳng thỡ mỏy thu ký hiệu “1” ở tớn hiệu phản xạ sẽ giao thoa với ký hiệu “0” của tớn hiệu đi thảng và mỏy thu sẽ quyết định nhầm là ký hiệu “1”.
Xột trường hợp đơn giản nhất khi “MS” dừng và khụng cú cỏc chướng ngại di động. Do súng tới MS theo rất nhiều đường khỏc nhau và nếu thừa nhận rằng cỏc tia này dộc lập với nhau thỡ đường bao tớn hiệu thu được cú hàm mật độ xỏc suất (Probability Density Function) Rayleigh cú dạng: < +∞ ≤ ≤ − = 0 0 0 2 exp ) ( 2 2 2 r r r r r f σ σ (2.9) Pha đinh được gọi là phẳng nếu nú xảy ra như nhau đối với mọi tần số trong băng tần của kờnh.
2.2.3 Mụ hỡnh IMT2000
Song song với việc ra đời của hệ thống thụng tin di động thế hệ thứ ba, mụ hỡnh tổn hao đường truyền cho hệ thống thụng tin di động thế hệ thứ ba cũng ra đời đú là mụ hỡnh IMT-2000. Mụ hỡnh được xõy dựng mang tớnh toàn cầu xột đến đầy đủ cỏc kiểu mụi trường từ thành phố đến nụng thụn, từ miền từ đồng bằng đến miền nỳi.
Cỏc thụng số chớnh của mụi trường là:
Trễ truyền lan, cấu trỳc và cỏc thay đổi của nú.
Quy tắc tổn hao địa lý và tổn hao đường truyền bổ xung ăng-ten che tối
Cỏc đặc tớnh pha-đinh nhiều đường cho đường bao cỏc kờnh Tần số vụ tuyến cụng tỏc
2.2.3.1 Mụ hỡnh cho mụi trường trong nhà
Mụi trường này gồm cỏc ụ nhỏ và cụng suất phỏt thấp. Trạm gốc và người sử dụng đều ở trong nhà . Trễ truyền lan trung bỡnh quõn phương nằm trong dải 35 đến 460 ns. Quy tắc tổn hao thay đổi vỡ sự phõn tỏn và suy hao
f(r)
r ỳ 2ỳ 3ỳ
0,6065/ỳ
do tường, tầng và cỏc cấu trỳc kim loại gõy ra ảnh hưởng che tối. Che tối này cú thể cú luật log chuẩn với dịch chuẩn 12 dB. Cỏc đặc tớnh pha-đinh thay đổi từ Rician đến rayleigh với dịch tần Doppler phụ thuộc vào tốc độ đi bộ.
+ + − + + =37 30lgR 18,3F F 2 / F 1 0,46 P L [dB] (2.10)
Trong đú R: Là khoảng cỏch giữa mỏy thu và mỏy phỏt F: Là số tầng trờn đường truyền
2.2.3.2 Mụi trường ngoài phố
Mụi trường này gồm cỏc ụ nhỏ và cụng suất phỏt thấp. Cỏc trạm gốc với ăng-ten thấp được đặt ngoài trời. Trễ trung bỡnh quõn phương nằm trong dải 10-1800 ns. Quy tắc tổn hao địa lý R-4 được ỏp dụng. Nếu đường truyền cú tầm nhỡn thẳng trờn phố dạng hẻm nỳi thỡ tổn hao đường truyền tuõn theo quy tắc R-2 khi tồn tại khoảng hở của miền Fressnel. Đối với vựng cú khoảng hở Fressnel lõu, thỡ quy tắc R-4 là phự hợp, nhưng cũng cú thể xảy ra đến R-6 do cõy cối và che chắn dọc đường truyền. Pha-đinh che tối luật log chuẩn với dịch chuẩn 12 dB cho trong nhà 10 dB cho ngoài trời là hợp lý. Tổn hao thõm nhập toà nhà trung bỡnh là 18 dB với lệch chuẩn 10dB là phự hợp. Tốc độ pha-đinh Rician và pha-đinh Rayleigh thường phụ thuộc vào tốc độ đi bộ, nhưng đụi khi xảy ra pha-đinh nhanh hơn do cỏc xe chuyển động 49 lg 30 lg 40 + + = R fc L [dB] (2.11) Trong đú: fc: là tần số súng mang (MHz)
Mụ hỡnh này chỉ phự hợp khi khụng cú tầm nhỡn thẳng và mụ tả truyền súng tốt nhất với pha-đinh che tối chuẩn với độ lệch chuẩn là 10 dB. Tổn hao thõm nhập toà nhà trung bỡnh 18 dB với độ lệch chuẩn 10dB.
Mụi trường này gồm cỏc phương tiện di động liờn tục, cỏc trạm gốc cú cụng suất phỏt cao. Trễ trung bỡnh quõn phương từ 0,4-12 ms cú thể xảy ra ở cỏc lộ đường dốc ở vựng đồi nỳi. Quy tắc tổn hao địa lý R-4 và pha-đinh che tối chuẩn log với độ lệch chuẩn 10dB được sử dụng ở cỏc vựng thành phố và ngoại ụ. Tổn hao thõm nhập toà nhà trung bỡnh 1 dB với độ lệch chuẩn 10 dB. Ở cỏc vựng nụng thụn cú địa hỡnh phẳng, tổn hao đường truyền thấp hơn so với vựng ngoại ụ và thành phố. Ở cỏc vựng đồi nỳi, nếu cú thể trỏnh được che chắn đường truyền bằng cỏch đặt trạm gốc, thỡ tổn hao gần với R-2. Tốc độ pha-đinh thấp phự hợp cho cỏc ứng dụng sử dụng cỏc đầu cuối cố định. (1 410 2 )lg 18lg 21lg 80 40 − − − + + = . Δhb R Δhb fc L [dB] (2.12)
Trong đú: R: là khoảng cỏch giữa MS và BS fc: Là tần số súng mang (MHz)
b
h
∆ : Là độ cao của ăng-ten BS so với mức trung bỡnh của mỏi nhà