Fondamentalmente è necessaria un’antenna diversificata a causa del segnale ricco su dispositivi mobili o BTS per riflessione e questo cambia il valore del suo livello e qualità sia buono che letto. Capiamo in dettaglio.
BISOGNO DI DIVERSITÀ
- In un tipico ambiente radio cellulare, la comunicazione tra il sito cellulare e il cellulare non avviene tramite un percorso radio diretto ma attraverso molti percorsi.
- Il percorso diretto tra trasmettitore e ricevitore è ostruito da edifici e altri oggetti.
- Quindi il segnale che arriva al ricevitore avviene per riflessione dai lati piatti degli edifici o per diffrazione intorno ad ostacoli artificiali o naturali.
- Quando varie onde radio in arrivo arrivano all’antenna del ricevitore, si combinano in modo costruttivo o distruttivo, il che porta a una rapida variazione dell’intensità del segnale.
- Le fluttuazioni del segnale sono note come “fading multipercorso”.
Propagazione multipercorso
- La propagazione multipercorso provoca fluttuazioni ampie e rapide in un segnale
- Queste fluttuazioni non corrispondono alla perdita del percorso di propagazione.
Il multipercorso causa tre problemi principali
- Cambiamenti rapidi nell’intensità del segnale su una breve distanza o tempo.
- Modulazione di frequenza casuale dovuta agli spostamenti Doppler su diversi segnali multipercorso.
- Dispersione temporale causata da ritardi multipercorso
- Questi sono chiamati “effetti di dissolvenza
- La propagazione multipercorso provoca sbiadimento su piccola scala.
TECNICA DELLA DIVERSITÀ
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Le tecniche di
- diversità sono state riconosciute come un mezzo efficace che migliora l’immunità del sistema di comunicazione al multipath fading. Il GSM adotta quindi ampiamente tecniche di diversità che includono.
CONCETTO DI DIVERSITÀ DEI SISTEMI DI ANTENNE
- Le tecniche di diversità spaziale e di polarizzazione vengono realizzate tramite sistemi di antenne.
- Un sistema di antenne diversificate fornisce un numero di rami o porte riceventi da cui i segnali diversificati vengono derivati e inviati a un ricevitore. Il ricevitore combina quindi i segnali in ingresso dai rami per produrre un segnale combinato con una qualità migliore in termini di intensità del segnale o rapporto segnale-rumore (S/N).
- Le prestazioni di un sistema di antenne Diversity si basano principalmente sulla correlazione dei rami e sulla differenza di livello del segnale tra i rami.
CORRELAZIONE TRA RAMI
- Il coefficiente di correlazione dei rami (r) rappresenta il grado di somiglianza tra i segnali provenienti da due diversi rami riceventi.
- Il coefficiente di correlazione varia da 0 a 1.
- r=1 significa che i segnali provenienti da due rami diversi si comportano esattamente allo stesso modo. In questo caso, i segnali sono coerenti.
- r=0 significa che i segnali provenienti da due rami diversi si comportano in modo completamente diverso. In questo caso, i segnali non sono correlati.
- Per ottenere le migliori prestazioni, è necessario un sistema di antenne diversificate per fornire segnali non correlati.
- Per r=1, l’antenna Diversity diventa inefficace nel combattere il multipath fading.
- In realtà, però, non è sempre pratico avere un sistema di antenna in diversità che garantisca r=0. Ricerche approfondite in questo campo hanno rivelato che un sistema di antenne di diversità può funzionare in modo soddisfacente a condizione che r £0,7.
DIFFERENZA DEL LIVELLO DEL SEGNALE
- Il secondo parametro chiave per un buon sistema di antenne Diversity è la differenza media del livello del segnale.
- La differenza è un parametro statistico che indica l’equilibrio delle intensità del segnale dai due rami riceventi.
- In un sistema reale l’equilibrio statistico può essere verificato confrontando i valori medi dei due segnali misurati su un lungo periodo.
- Se il rapporto scommetten sui valori mediani è 0dB, i due rami riceventi sono statisticamente equilibrati.
- Le prestazioni del sistema di diversità peggioreranno mentre il rapporto aumenta o diminuisce da 0dB.