Zasadniczo antena zróżnicowana wymagana ze względu na bogaty sygnał w telefonie komórkowym lub BTS przez odbicie, a to zmienia wartość jej poziomu i jakości na dobrą lub dobrą. Rozumiemy szczegółowo.
POTRZEBA RÓŻNORODNOŚCI
- W typowym środowisku radia komórkowego komunikacja między stacją komórkową a telefonem komórkowym nie odbywa się za pośrednictwem bezpośredniej ścieżki radiowej, ale wieloma ścieżkami.
- Bezpośrednia ścieżka pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem jest zasłonięta przez budynki i inne obiekty.
- Stąd sygnał docierający do odbiornika jest albo odbiciem od płaskich ścian budynków, albo dyfrakcją wokół przeszkód stworzonych przez człowieka lub naturalnych.
- Kiedy do anteny odbiorczej docierają różne przychodzące fale radiowe, łączą się one konstruktywnie lub destrukcyjnie, co prowadzi do szybkich zmian w sile sygnału.
- Wahania sygnału nazywane są „zanikaniem wielościeżkowym”.
Propagacja wielościeżkowa
- Propagacja wielościeżkowa powoduje duże i szybkie wahania sygnału
- Te fluktuacje nie są tym samym, co utrata ścieżki propagacji.
Multipath powoduje trzy główne rzeczy
- Szybkie zmiany siły sygnału na krótkim dystansie lub w krótkim czasie.
- Losowa modulacja częstotliwości ze względu na przesunięcia Dopplera w różnych sygnałach wielodrożnych.
- Rozproszenie czasu spowodowane opóźnieniami wielościeżkowymi
- Nazywa się to „efektami blaknięcia
- Propagacja wielościeżkowa powoduje zanikanie na małą skalę.
TECHNIKA RÓŻNORODNOŚCI
- Techniki różnorodności zostały uznane za skuteczny środek zwiększający odporność systemu komunikacyjnego na zaniki wielościeżkowe. Dlatego też GSM szeroko przyjmuje techniki różnorodności, które obejmują.
KONCEPCJA RÓŻNORODNOŚCI SYSTEMÓW ANTENOWYCH
- Techniki dywersyfikacji przestrzennej i polaryzacyjnej realizowane są poprzez systemy antenowe.
- Zróżnicowany system antenowy zapewnia pewną liczbę odgałęzień lub portów odbiorczych, z których pochodzą zróżnicowane sygnały i są podawane do odbiornika. Następnie odbiornik łączy sygnały przychodzące z gałęzi, aby wytworzyć łączny sygnał o lepszej jakości pod względem siły sygnału lub stosunku sygnału do szumu (S/N).
- Wydajność systemu anten różnicowych zależy przede wszystkim od korelacji gałęzi i różnicy poziomów sygnału pomiędzy gałęziami.
KORELACJA MIĘDZY GAŁĘZIAMI
- Współczynnik korelacji gałęzi (r) reprezentuje stopień podobieństwa pomiędzy sygnałami z dwóch różnych gałęzi odbiorczych.
- Współczynnik korelacji waha się od 0 do 1.
- r=1 oznacza, że sygnały z dwóch różnych gałęzi zachowują się dokładnie tak samo. W tym przypadku sygnały są spójne.
- r=0 oznacza, że sygnały z dwóch różnych gałęzi zachowują się zupełnie inaczej. W tym przypadku sygnały są nieskorelowane.
- Aby osiągnąć najlepszą wydajność, wymagany jest system anten różnicowych zapewniający nieskorelowane sygnały.
- Dla r=1 antena różnicowa staje się nieskuteczna w zwalczaniu zaniku wielodrożności.
- W rzeczywistości jednak nie zawsze praktyczne jest posiadanie systemu anten różnicowych, który gwarantuje r=0. Szeroko zakrojone badania w tej dziedzinie wykazały, że system anten różnicowych może działać zadowalająco, pod warunkiem, że r 0,7,
RÓŻNICA POZIOMU SYGNAŁU
- Drugim kluczowym parametrem dobrego systemu antenowego o dużej różnorodności jest średnia różnica poziomów sygnału.
- Różnica jest parametrem statystycznym, który wskazuje równowagę mocy sygnału z dwóch gałęzi odbiorczych.
- W rzeczywistym systemie równowagę statystyczną można zweryfikować, porównując średnie wartości dwóch sygnałów mierzonych w długim okresie.
- Jeśli stosunek n wartości mediany wynosi 0dB, dwie gałęzie odbiorcze są statystycznie zrównoważone.
- Wydajność systemu różnorodności ulegnie pogorszeniu wraz ze wzrostem lub spadkiem współczynnika od 0 dB.