Характеристики каналов с замираниями

Характеристики каналов с замираниями

Замирания – результат интерференции лучей, приходящих разными путями. Замирания особенно сильно влияют на вид принимаемого сигнала в системах наземной мобильной связи.

Крупномасштабное замирание – ослабление, в среднем, сигнала по мере увеличения расстояния  d от приемника до передатчика. В свободном пространстве плотность мощности сигнала на расстоянии d от изотропного излучателя P(d)=P₀/(4πd²), коэффициент ослабления мощности  L(d)=P₀/P(d)=4πd² . В мобильной связи средний коэффициент ослабления мощности оценивают как L(d)=(d/d₀)ⁿ,    где  d₀ - «эталонное» расстояние, n = 1 – 5. Значения  d₀ (1м для комнатных каналов, 100 м для микроячеек, 1 км для крупных ячеек) и  n  зависят от окружающей среды.

 Разброс принимаемой мощности относительно среднего значения очень велик. Значения  n< 2 возможны при волноводном эффекте – отражении сигнала от зданий при движении по улице.

Мелкомасштабное замирание – изменение сигнала относительно среднего значения, предполагаемого постоянным на ограниченном участке пути. При интерференции разных лучей огибающая сигнала может ослабляться или усиливаться, в зависимости от фазы несущей частоты. Пространственный период изменения уровня сигнала можно грубо оценить, предположив, что прямой луч (называемый незамирающим, или зеркальным компонентом), складываясь с  отраженным от препятствия лучом, создает стоячую волну. Период стоячей волны – λ/2. Если отраженных лучей много и прямой луч не является преобладающим, амплитуда огибающей сигнала имеет релеевское распределение. Мелкомасштабные замирания характеризуют длительностью замирания - интервалом времени, на котором огибающая принимаемого сигнала меньше заданного уровня, и частотой появления таких замираний при движении приемного устройства. Эти характеристики позволяют оценить частоту и длину пакетов ошибок.

Профиль временного рассеяния (интенсивность многолучевого распространения) характеризует степень расширения сигнала по времени. Т_а – задержка первого сигнала, Т_m – максимальная избыточная (дополнительная) задержка. Используются также понятия средней дополнительной задержки, среднеквадратичной дополнительной задержки. При наличии явно выраженных лучей профиль временного рассеяния имеет отдельные максимумы - «пальцы».