Mga Sukaranan sa Fading ug mga Matang sa Fading sa Wireless nga Komunikasyon

Gikonsiderar ang nagkalain-laing mga depekto nga may kalabutan sa channel ug posisyon sa transmitter/receiver, ang mosunod mao ang mga klase sa fading sa wireless communication system.
➤Dakong Scale Fading: Apil niini ang mga epekto sa pagkawala sa agianan ug paglandong.
➤Small Scale Fading: Kini gibahin sa duha ka pangunang kategorya nga mao ang multipath delay spread ug doppler spread. Ang multipath delay spread gibahin pa sa flat fading ug frequency selective fading. Ang Doppler spread gibahin sa fast fading ug slow fading.
➤Mga modelo sa pagkapalong: Ang mga tipo sa pagkapalong sa ibabaw gipatuman sa lainlaing mga modelo o distribusyon nga naglakip sa Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull ug uban pa.

Sama sa atong nahibaloan, ang mga signal sa fading mahitabo tungod sa mga repleksyon gikan sa yuta ug sa palibot nga mga bilding ingon man sa nagkatibulaag nga mga signal gikan sa mga kahoy, tawo ug mga tore nga anaa sa dakong lugar. Adunay duha ka matang sa fading nga mao ang large scale fading ug small scale fading.

1.) Dakong Pagkalas

Ang dakong pagkalipong mahitabo kon ang usa ka babag moabot taliwala sa transmitter ug receiver. Kini nga matang sa interference hinungdan sa dakong pagkunhod sa kusog sa signal. Kini tungod kay ang EM wave gitabonan o gibabagan sa babag. Kini may kalabutan sa dagkong pag-usab-usab sa signal sa gilay-on.

1.a) Pagkawala sa agianan

Ang pagkawala sa agianan sa libre nga wanang mahimong ipahayag sama sa mosunod.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)²/ λ²} = (4*π*f*d)²/c²
Asa,
Pt = Gahum sa pagpadala
Pr = Gahum sa pagdawat
λ = haba sa dalunggan
d = distansya tali sa nagpadala ug nakadawat nga antena
c = katulin sa kahayag ie 3 x 10⁸

Gikan sa ekwasyon, kini nagpasabot nga ang gipasa nga signal mohinay sa gilay-on samtang ang signal mikaylap sa mas dako ug mas dako nga lugar gikan sa transmit end ngadto sa receive end.

1.b) Epekto sa paglandong

• Kini makita sa wireless nga komunikasyon. Ang shadowing mao ang pagtipas sa nadawat nga gahum sa EM signal gikan sa aberids nga bili.
• Kini resulta sa mga babag sa agianan tali sa transmitter ug receiver.
• Nagdepende kini sa posisyon sa heyograpiya ingon man sa frequency sa radyo sa mga balud sa EM (ElectroMagnetic).

2. Gamay nga Pagkalapad

Ang small scale fading kay may kalabutan sa paspas nga pag-usab-usab sa nadawat nga kusog sa signal sa mubo nga distansya ug sa mubo nga panahon.

Base sapagkaylap sa paglangan sa daghang agiananAdunay duha ka klase sa small scale fading, ang flat fading ug ang frequency selective fading. Kini nga mga klase sa multipath fading nagdepende sa propagation environment.

2.a) Patag nga pagkalubad

Ang wireless channel gitawag nga flat fading kon kini adunay kanunay nga gain ug linear phase response sa bandwidth nga mas dako kay sa bandwidth sa gipasa nga signal.

Niini nga matang sa fading, ang tanang frequency components sa nadawat nga signal mag-usab-usab sa samang proporsyon sa samang higayon. Nailhan usab kini nga non-selective fading.

• Signal BW << Channel BW
• Panahon sa Simbolo >> Pagkaylap sa Pagkalangan

Ang epekto sa flat fading makita isip pagkunhod sa SNR. Kini nga mga flat fading channel nailhan nga amplitude varying channels o narrowband channels.

2.b) Pinili nga pagkahanaw sa Frequency

Kini makaapekto sa lain-laing spectral components sa usa ka radio signal nga adunay lain-laing amplitudes. Mao kini ang hinungdan sa ngalan nga selective fading.

• Signal BW > Channel BW
• Panahon sa Simbolo < Pagkaylap sa Pagkalangan

Base sapagkaylap sa dopplerAdunay duha ka klase sa fading, ang fast fading ug ang slow fading. Kini nga mga klase sa doppler spread fading nagdepende sa mobile speed, ang speed sa receiver kon itandi sa transmitter.

2.c) Dali nga pagkahanaw

Ang panghitabo sa paspas nga pagkapalong girepresentahan sa paspas nga pag-usab-usab sa signal sa gagmay nga mga lugar (pananglitan bandwidth). Kung ang mga signal moabut gikan sa tanang direksyon sa eroplano, ang paspas nga pagkapalong maobserbahan alang sa tanang direksyon sa paglihok.

Ang fast fading mahitabo kon ang channel impulse response dali kaayong mausab sulod sa gidugayon sa simbolo.

• Taas nga doppler spread
• Panahon sa simbolo > Oras sa pagkaparehas
• Pagkalainlain sa Signal < Pagkalainlain sa Channel

Kini nga mga parametro moresulta sa frequency dispersion o time selective fading tungod sa doppler spreading. Ang paspas nga fading resulta sa mga repleksyon sa lokal nga mga butang ug paglihok sa mga butang relatibo sa maong mga butang.

Sa fast fading, ang receive signal kay sumada sa daghang signal nga gi-reflect gikan sa lain-laing surfaces. Kini nga signal kay sumada o kalainan sa daghang signal nga mahimong constructive o destructive base sa relative phase shift tali kanila. Ang phase relationships nagdepende sa speed of motion, frequency of transmission ug relative path lengths.

Ang paspas nga pagkapalong makatuis sa porma sa baseband pulse. Kini nga tuistasyon linear ug makamugna ogISI(Inter Symbol Interference). Ang adaptive equalization makapakunhod sa ISI pinaagi sa pagtangtang sa linear distortion nga gipahinabo sa channel.

2.d) Hinay nga pagkahanaw

Ang hinay nga pagkahanaw resulta sa landong sa mga bilding, bungtod, bukid ug uban pang mga butang sa ibabaw sa agianan.

• Ubos nga Doppler Spread
• Simbolo nga panahon <
• Pagkalainlain sa Signal >> Pagkalainlain sa Channel

Pagpatuman sa mga modelo sa Fading o mga distribusyon sa fading

Ang mga implementasyon sa fading models o fading distributions naglakip sa Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading ug Weibull fading. Kini nga mga channel distributions o modelo gidisenyo aron ilakip ang fading sa baseband data signal sumala sa mga kinahanglanon sa fading profile.

Rayleigh nga nagkahanaw

• Sa modelo ni Rayleigh, ang mga sangkap nga Non Line of Sight (NLOS) lamang ang gisundog tali sa transmitter ug receiver. Gituohan nga walay LOS path tali sa transmitter ug receiver.
• Ang MATLAB naghatag og gimbuhaton nga "rayleighchan" aron ma-simulate ang modelo sa kanal sa rayleigh.
• Ang gahom giapod-apod sa eksponensyal nga paagi.
• Ang hugna parehas nga giapod-apod ug independente sa amplitude. Kini ang labing gigamit nga klase sa Fading sa wireless nga komunikasyon.

Pagkahanaw sa mga taga-Rico

• Sa modelo sa Rician, ang mga sangkap nga Line of Sight (LOS) ug dili Line of Sight (NLOS) gisundog tali sa transmitter ug receiver.
• Ang MATLAB naghatag og gimbuhaton nga "ricianchan" aron ma-simulate ang rician channel model.

Nakagami fading

Ang Nakagami fadding channel usa ka istatistikal nga modelo nga gigamit sa paghulagway sa mga wireless communication channel diin ang nadawat nga signal moagi sa multipath fading. Kini nagrepresentar sa mga palibot nga adunay kasarangan ngadto sa grabe nga fading sama sa urban o suburban nga mga lugar. Ang mosunod nga equation magamit aron ma-simulate ang Nakagami fading channel model.