Phõn tập theo tần số cú thể được định nghĩa là truyền đồng thời cựng một tớn hiệu trờn hai hoặc hơn hai kờnh tần số vụ tuyến được bố trớ trong cựng một dải tần.
Hỡnh 1.2-2 mụ tả mụ hỡnh phõn tập tần số dựng cỏc bộ tổ hợp. Thụng tin được phỏt ra đồng thời trờn hai mỏy phỏt cú tần số làm việc khỏc nhau. Chỳng được ghộp chung ống dẫn súng tới anten và bức xạ vào khụng gian (thường khỏc cực tớnh). Tại đầu thu thụng tin được anten chọn lọc qua ống súng và bộ lọc chia tỏch hai đường súng mang cho hai mỏy thu riờng. Bộ tổ hợp bảo đảm cho tớn hiệu đầu ra là lớn nhất. Nếu hai tần số của mỏy phỏt rộng, phading lựa chọn tần số cú tỏc dụng thấp cả hai đường và cải thiện tốt thụng tin. Sự sai khỏc tần số là 2% là tốt, 5% là rất tốt. Nghĩa là 6 GHz đến ớt nhất là 120MHz.
Mặc dự người ta đó chứng minh rằng cỏc hệ thống vụ tuyến số phõn tập tần số cú thể cho cỏc hệ số cải thiện tốt, và tốt hơn so với cỏc hệ số tiờn đoỏn bởi vụ tuyến tương tự, nhưng việc sử dụng thường bị hạn chế vỡ hiệu suất sử dụng phổ tần đó cú khụng cú hiệu quả cao. Nhược điểm lớn nhất của phõn tập tần số chớnh là băng tần rộng.
Hệ số cải thiện phõn tập tần số cú thể tớnh xấp xỉ:
(1.24)
Trong đú f là tần số trung tõm của băng tần (GHz) F là độ sõu phading (dB)
d là độ dài của đường truyền (km)
( là khoảng cỏch tần số tương đối (%)
Biểu thức (1.24) đỳng đối với cỏc điều kiện tham số sau:
Trong một cấu hỡnh nhiều kờnh (N+1), trong đú cú kờnh bảo vệ dự phũng đơn, độ cải thiện phõn tập tần số bổ sung cú thể đạt được hơn kờnh khụng cú bảo vệ, khụng cú tổn hao vượt quỏ trong hiệu suất phổ, nhưng vỡ số kờnh hoạt động tăng hơn 1, nờn hệ số cải thiện giảm so với giỏ trị thu được từ phương trỡnh (1.24). Để đạt được hệ số cải thiện, khi sử dụng trong hệ thống số, hệ thống chuyển mạch cần phải hoạt động theo phương thức khụng trựng hợp sao cho khụng xảy ra việc giảm đỏng kể kờnh thụng tin. Thời gian thớch hợp được coi là phự hợp với thời gian chuyển mạch là 10ms.
Túm tắt chương 1:
Cú rất nhiều kỹ thuật giỳp nõng cao chất lượng tớn hiệu truyền qua kờnh chịu ảnh hưởng của nhiễu, phading … như kỹ thuật mó húa, kỹ thuật cõn bằng và kỹ thuật phõn tập. Chương 1 của khúa luận giới thiệu tổng quan về kỹ thuật phõn tập.
Phần đầu giới thiệu về khỏi niệm và nguyờn lý cơ bản của phõn tõp. Phõn tập phõn chia thành nhiều loại: phõn tập khụng gian, phõn tập thời gian, phõn tập tần số, phõn tập phõn cực … Trong đú, tập trung nghiờn cứu tỡm hiểu cụ thể về kỹ thuật phõn tập khụng gian. Đồng thời, nờu lờn ứng dụng của kỹ thuật phõn tập trong việc cải thiện chất lượng tớn hiệu và dung lượng kờnh.
Chương này cũng giới thiệu về cỏc loại tổ hợp phõn tập khụng gian thường gặp như tổ hợp lựa chọn SC, tổ hợp với tỷ số cực đại, tổ hợp cựng độ lợi …và ứng dụng cụ thể vào việc giảm tỷ lệ lỗi ký hiệu SER.
Chương 2 – Mụi trường truyền phading và cỏc kỹ thuật phõn tập tương ứng
Trong cỏc vựng đụ thị, phading sinh ra do độ cao anten của mỏy di động là thấp hơn nhiều so với độ cao của cỏc tũa nhà xung quanh, nờn khụng chỉ cú một đường truyền theo đường ngắm thẳng tới trạm gốc. Ngay cả khi chỉ cú một đường truyền theo đường ngắm thẳng, cũn cú nhiều đường truyền sinh ra do cỏc phản xạ từ mặt đất và cỏc tũa nhà xung quanh. Cỏc súng vụ tuyến từ cỏc phương khỏc nhau đi tới tần số mỏy thu với cỏc độ trễ truyền khỏc nhau. Tớn hiệu thu được bởi mỏy di động ở bất kỳ điểm nào trong khụng gian cú thể bao gồm nhiều súng phẳng cú cỏc biờn độ, pha và gúc tới được phõn bố ngẫu nhiờn. Cỏc thành phần đa đường truyền này tổ hợp theo vectơ ở anten thu và cú thể khiến tớn hiệu thu được bởi mỏy vụ tuyến di động bị mộo hay nhũe dần.
Mặt khỏc, ngay cả khi mỏy thu di động đứng yờn, tớn hiệu thu cú thể nhũe dần do sự chuyển động của cỏc vật xung quanh trong kờnh vụ tuyến. Nếu cỏc vật trong kờnh vụ tuyến là đứng yờn, và chuyển động được xem như chỉ do sự chuyển động của mỏy di động thỡ phading là một hiện tượng trong khụng gian. Cỏc biến đổi về khụng gian của tớn hiệu tổng được xem như những sự biến đổi về thời gian bởi mỏy thu vỡ nú di chuyển qua vựng đa đường truyền. Do cỏc hiệu ứng tạo thành và phỏ hủy việc lấy tổng cỏc súng của nhiều đường truyền ở cỏc thời điểm khỏc nhau trong khụng gian, một mỏy thu di động với vận tốc cao cú thể đi qua một số điểm nhũe trong một thời gian ngắn. Trường hợp nghiờm trọng hơn khi một mỏy thu cú thể ngừng hoạt động ở một vựng cụ thể, tại đú tớn hiệu thu được bị nhoố sõu. Việc duy trỡ tốt sự liờn lạc cú thể rất khú khăn, vỡ xe cộ chạy qua hoặc người đi bộ trong vựng lõn cận của mỏy di động thường cú thể làm nhiễu loạn hỡnh dạng trường, dẫn đến làm giảm xỏc suất duy trỡ tớn hiệu thu ở mức khụng thực sự trong một khoảng thời gian dài.
Do đú, rất cần tỡm hiểu cụ thể về phading – một trong những nhõn tố ảnh hưởng lớn đến chất lượng tớn hiệu truyền. Và phõn tập là một trong những kỹ thuật để giảm ảnh hưởng của phading.