Çok yollu

Çok yollu veya çok-yollu kablosuz telekomünikasyon gerçekleştiğinde çeşitli yollar üzerinden bir radyo sinyali yayılır ve bir antene alınan bir olgudur. Çok yollu zayıflatma nedenleri üzerinde bir yansımasıdır iyonosfer , kırılma , yansıma ve kırınım doğal engeller veya binalar.

Gelen analog televizyon , çok yollu bir fantom görüntüsünün görünümünü neden olur; aslında, ana görüntünün tonda bir kopyası. Radyo iletişimi için dalga boyu çok küçüktür. Sonuç olarak, antenin çok küçük bir yer değiştirmesi, sinyalin kalitesinde önemli değişikliklere neden olur.

Açıklama

Çoklu yol , sinyalin tüm versiyonlarında zayıflama , sinyal gecikmesi ve faz kaymasını içeren bir dürtü yanıtı olarak modellenebilir .

Eğer alınan sinyal olduğunu iletilen sinyal: $r (t)$ $u (t)$ ${\ displaystyle r (t) = \ Re e \ {\ toplamı _ {n = 0} ^ {N (t)} \ alpha _ {n} \ u (t- \ tau _ {n}) \ e ^ { j (2 \ pi f_ {c} (t- \ tau _ {n}) + \ phi _ {n})} \}}$

Dürtü yanıtı: ${\ displaystyle h (\ tau, t) = \ toplamı _ {n = 0} ^ {N (t)} \ alpha _ {n} (t) \ e ^ {- j \ phi _ {n} (t) } \ delta (\ tau - \ tau _ {n} (t))}$

Çoklu yolun etkileri çelişkilidir: alınan sinyalin versiyonlarının fazına bağlı olarak yapıcı veya yıkıcı girişim.

Maksimum gecikme bundan çok daha azsa , çoklu yolun bileşenleri ayırt edilemez. Daha sonra dar bir bant zayıflamasıyla karşı karşıyayız. Bu durumda, alınan sinyalin zarfı , verici ile alıcı arasında doğrudan bir yolun (görüş hattı) yokluğunda bir Rayleigh yasasını izler . Aksi takdirde, Rice yasasına uyar . ${\ displaystyle \ tau _ {m}}$ ${\ displaystyle {\ frac {1} {B}}}$

Eğer zayıflamanın geniş bant olduğu söyleniyor. ${\ displaystyle \ tau _ {m} >> {\ frac {1} {B}}}$

Saleh Valenzuela modeli

Saleh Valenzuela'nın modeli, iç mekan çoklu yol modellemesinde en çok kullanılan modeldir ("iç mekan" ortamı) Bu model, kümeler tarafından geciken sinyallerin alınmasını hesaba katar. Bu nedenle çeşitli gecikmiş alınan sinyaller paketler halinde ulaşır. Paketlerin aralığı ve her bir paketteki sinyallerin aralığı bir Poisson yasasını izler . Gecikmiş kümelerin genliğindeki azalma, her kümedeki tepe noktalarının genliğindeki azalma gibi üsteldir.

Bu nedenle, kanalın dürtü yanıtını yazabiliriz :

${\ displaystyle h (t) = \ toplam _ {l = 0} ^ {\ infty} \ toplam _ {k = 0} ^ {\ infty} \ beta _ {kl} e ^ {j \ theta _ {kl} } \ delta (t-T_ {l} - \ tau _ {kl})}$

Bu formülde , Kronecker sembolünün , karşılık gelen yolun ve fazının genliği olduğunu belirtir . $\delta$ ${\ displaystyle \ beta}$ $\ theta$

Genlik dağılımı

Farklı yolları izledikten sonra alınan sinyallerin genlikleri, olasılık teorisi kullanılarak modellenebilir . Aslında, verici ve alıcı (LOS) arasında doğrudan bir yol olduğunda, alınan sinyallerin genliği bir Rayleigh yasası ile modellenebilir . Bu durumda doğrudan rota baskındır. Bir Rayleigh yasasının olasılık yoğunluğu şu ifadeye sahiptir:

$f (x; \ sigma) = {\ frac {x} {\ sigma ^ {2}}} \ exp \ left ({\ frac {-x ^ {2}} {2 \ sigma ^ {2}}} \ sağ)$

varyansı nerede gösterir $\ sigma$

Verici ve alıcı (NLOS) arasında görüş hattı olmadığında, tüm sinyaller bir engel üzerinde en az bir difüzyona uğramıştır ve sinyallerin genliği aşağıdaki ifadeye sahip olan bir Rice dağılımını takip etmektedir:

{\ displaystyle f (x | \ nu, \ sigma) = {\ frac {x} {\ sigma ^ {2}}} \ exp \ sol ({\ frac {- (x ^ {2} + \ nu ^ { 2})} {2 \ sigma ^ {2}}} \ sağ) I_ {0} \ left ({\ frac {x \ nu} {\ sigma ^ {2}}} \ sağ)}

burada I 0 ( z ), birinci türden ve 0. dereceden değiştirilmiş Bessel fonksiyonudur . varyans ve ortalama $\ sigma$ $\çıplak$

Nakagami dağıtımını kullanmak mümkündür .

${\ displaystyle f (x; \, m, \ omega) = \ displaystyle {\ frac {2m ^ {m}} {\ Gama (m) \ omega ^ {m}}} x ^ {2m-1} \ exp \ left (- {\ frac {m} {\ omega}} x ^ {2} \ sağ)}$

burada bir gama fonksiyonu ve m, yukarıda tarif edilen iki kanun elde etmek için modifiye edilebilir bir parametredir. $\Gama$

Çoklu anten sistemleri

Çok antenli sistemler , çoklu yol prensibini kullanır, aslında, ne kadar çok yol varsa, antenlerin eklenmesi o kadar çok kanalın kapasitesini artırmayı mümkün kılar .

Bu tür sistemler için, Saleh-Valenzuela modelinin 3GPP tarafından kullanılan model veya Winner II modeli gibi modeller aracılığıyla genelleştirilmesi. Bu modeller, yol kümeleri ilkesini kullanır.

Referanslar

AA M Saleh ve RA Valenzuela, "İç mekan çok yollu yayılım için istatistiksel bir model," IEEE Journal on Selected Areas in Communications, cilt. 5, s. 128-137 ieeexplore.ieee.org, Şubat 1987.
" sırasında yayılması Kanal 3 inci yıl ENSEEITH "
Çoklu Giriş Çoklu Çıkış ( MIMO ) simülasyonları için uzamsal kanal modeli , 3GPP