Truyền sóng trong môi trường thông tin di động

Truyền sóng đa đường (multipath propagation)Trong môi trường di động ở dải tần VHF, UHF bỏ qua ảnh hưởngcủa các trạm ở xa (không truyền theo phương thức sóng trời)
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Truyền sóng trong môi trường thông tin di động Telecommunications Program Truyền sóng trong môi trường thông tin di động (Macro Cell)+ Truyền sóng đa đường (multipath propagation) Trong môi trường di động ở dải tần VHF, UHF bỏ qua ảnh hưởng của các trạm ở xa (không truyền theo phương thức sóng trời) Ảnh hưởng truyền sóng đa đường: Tổn hao tuyến (path loss), Méo tần số (Doppler effect) và Méo biên độ (Rayleigh, Rician,...fading) 1 Telecommunications Program + Mô hình tổn hao tuyến trong thông tin di động- Trong không gian tự do thực nghiệm cho thấy: −2 Pr ∝ R Pr ∝ h 2 BTS Pr ∝ hMS −n Pr ∝ fVới môi trường ngoài trời 2 ≤ n ≤ 4. với môi trường trong nhà n > 5 2 Telecommunications Program - Okumura ModelTần số: 150 MHz – 1920 MHz. Khoảng cách từ 1km đến 100km, anten cao từ30m đến 1000mLm(dB) = L0 + A m,n(f,d) – G(hBTS) – G(hMS) –GareaLm : Giá trị trung bình của tổn hao tuyến truyền dẫnL0 : Tổn hao trong không gian tự do (phụ thuộc vào khỏang cách và tần số)A m,n(f,d) : tổn hao môi trường tương đối (so sánh với môi trường chân không) thông số nàyđo đạc được phụ thuộc vào tần số và khoảng cáchG(hBTS) : Độ lợi của chiều cao anten trạm gốc G(hBTS) = 20 log( hBTS /200)G(hMS ): Độ lợi chiều cao của thiết bị cầm tay G(hMS) = 10log(hMS /3) với hMS < 3 m G(hMS) = 20log(hMS /3) với 10m > hMS > 3 mGarea : Hệ số làm đúng do đặc điểm của môi trường truyền dẫncác đường công A(f,d) & Garea được gọi là đường Okumura 3 Telecommunications Program - Okumura ModelĐường cong A(f,d) 4 Telecommunications Program - Okumura ModelĐường cong Garea 5 Telecommunications Program - Okumura ModelVí dụ: Tính công suất tại anten thu của trạm di động dùng mô hìnhOkumura khi biết: trạm gốc cao hBTS = 100m, phát công suất bức xạ vôhướng tương đương EIRP = 1kW, thiết bị di động ở độ cao hMS = 10mvới độ lợi 0 dB và cách trạm gốc 50km, hệ thống sử dụng tần số 900MHz phủ sóng trong vùng ngoại ô. 6 Telecommunications Program - Hata ModelTần số: 150 MHz – 1500 MHz. Khoảng cách từ 1km đến 20kmLm(Urban)(dB) = 69.55 + 26.16log(fc) – 13.82 log(hBTS) – a(hMS) + (44.9 – 6.55log(hBTS)).log(d)Với thành phố lớna(hMS) = 8.29(log(1.54hMS))2 – 1.1 dB với fc < 300 MHza(hMS) = 3.2(log(11.75hMS))2 – 4.97 dB với fc > 300 MHzVới thành phố nhỏ và vừaa(hMS) = (1.1log(fc) – 0.7)hMS - ( 1.56 log(fc) - 0.8) dB 7 Telecommunications Program - Hata ModelVùng ngoại ô và nông thônLm(Suburban)(dB) = Lm(Urban)(dB) - 2[log(fc /28)]2 – 5.4 dBLm(open)(dB) = Lm(Urban)(dB) - 4.78[log(fc)]2 + 18.33log(fc) - 40.98 dBLm(rural) = Lm(open) + Fading Margin (6-10dB)Không phù hợp cho cấu trúc Micro CellVới tần số: 1500 MHz – 2000 MHz. (Extension Hata Model or COST-231)Lm(Urban)(dB) = 46.3 + 33.9log(fc) – 13.82 log(hBTS) – a(hMS) + (44.9 – 6.55log(hBTS)).log(d) + CVới a(hMS) giống phần trước và C là hệ số:C = 0 dB khi là thành phố nhỏ, trung bình hay vùng ngoại ô 8C = 3 dB khi là trung tâm thành phố lớn Telecommunications Program - Hata ModelVí dụ: biết độ nhạy của máy di động với chất lượng nghe rõ là–105.967dBm, anten của máy di động ở độ cao 1.5m và có độ lợi 1dB,trạm gốc có độ cao 50m, phát với công suất 40dBm, và anten có độ lợi8dB. hệ thống họat động ở tần số 900MHz và có độ dự trữ fading 10dB.Xác định bán kính cell cực đại cho vùng thành phố (vừa), ngọai ô vànông thôn? 9 Telecommunications Program - Walfisch - Ikegami ModelMô hình này thể hiện sự phụ thuộc vào 4 thông số: độ cao toà nhà, bềrộng con đường, khoảng cách giữa các tòa nhà, hướng của con đườngso với hướng của tia truyền sóng d BS ∆ h roof hBTS h roof MS hMS w b MS θ 10 h ...