មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការរសាត់ និងប្រភេទនៃការរសាត់ក្នុងការទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ

ដោយពិចារណាលើភាពចុះខ្សោយផ្សេងៗដែលទាក់ទងនឹងឆានែល និងទីតាំងរបស់ឧបករណ៍បញ្ជូន/ទទួល ខាងក្រោមនេះគឺជាប្រភេទនៃការរសាត់បាត់នៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ។
➤ការរសាត់បាត់ទ្រង់ទ្រាយធំ៖ វារួមបញ្ចូលទាំងការបាត់បង់ផ្លូវ និងផលប៉ះពាល់ស្រមោល។
➤ការរសាត់បាត់ទ្រង់ទ្រាយតូច៖ វាត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទសំខាន់ៗគឺ ការរីករាលដាលនៃការពន្យាពេលពហុផ្លូវ និងការរីករាលដាលនៃដូបប្លឺ។ ការរីករាលដាលនៃការពន្យាពេលពហុផ្លូវត្រូវបានបែងចែកបន្ថែមទៀតទៅជាការរសាត់បាត់រាបស្មើ និងការរសាត់បាត់ជ្រើសរើសប្រេកង់។ ការរីករាលដាលដូបប្លឺត្រូវបានបែងចែកជាការរសាត់បាត់លឿន និងការរសាត់បាត់យឺត។
➤ ម៉ូដែលរសាត់៖ ប្រភេទរសាត់ខាងលើត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងម៉ូដែល ឬការចែកចាយផ្សេងៗដែលរួមមាន Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull ជាដើម។

ដូចដែលយើងដឹងស្រាប់ហើយថា សញ្ញារសាត់បាត់កើតឡើងដោយសារតែការឆ្លុះបញ្ចាំងពីដី និងអគារជុំវិញ ក៏ដូចជាសញ្ញារាយប៉ាយពីដើមឈើ មនុស្ស និងប៉មដែលមាននៅក្នុងតំបន់ធំ។ ការរសាត់បាត់មានពីរប្រភេទ គឺការរសាត់បាត់ទ្រង់ទ្រាយធំ និងការរសាត់បាត់ទ្រង់ទ្រាយតូច។

១.) ការរសាត់បាត់ទ្រង់ទ្រាយធំ

ការរសាត់បាត់ទ្រង់ទ្រាយធំកើតឡើងនៅពេលដែលមានឧបសគ្គមួយចូលមកចន្លោះឧបករណ៍បញ្ជូន និងឧបករណ៍ទទួល។ ប្រភេទនៃការជ្រៀតជ្រែកនេះបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះកម្លាំងសញ្ញាយ៉ាងច្រើន។ នេះដោយសារតែរលក EM ត្រូវបានស្រមោល ឬរារាំងដោយឧបសគ្គ។ វាទាក់ទងនឹងការប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងនៃសញ្ញាលើចម្ងាយ។

១.ក) ការបាត់បង់ផ្លូវ

ការបាត់បង់ផ្លូវលំហទំនេរអាចត្រូវបានបង្ហាញដូចខាងក្រោម។
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)^២/ λ^២} = (៤*π*f*d)^២/c^២
កន្លែងណា
Pt = ថាមពលបញ្ជូន
Pr = ថាមពលទទួល
λ = រលកប្រវែង
d = ចម្ងាយរវាងអង់តែនបញ្ជូន និងអង់តែនទទួល
c = ល្បឿនពន្លឺ ឧ. 3 x 10⁸

ពីសមីការ វាបញ្ជាក់ថា សញ្ញាបញ្ជូនថយចុះតាមចម្ងាយ នៅពេលដែលសញ្ញាកំពុងត្រូវបានរីករាលដាលលើផ្ទៃធំជាង និងធំជាងពីចុងបញ្ជូនទៅចុងទទួល។

១.ខ) ឥទ្ធិពលស្រមោល

• វាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងការទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ។ ស្រមោលគឺជាគម្លាតនៃថាមពលដែលទទួលបាននៃសញ្ញា EM ពីតម្លៃមធ្យម។
• វាគឺជាលទ្ធផលនៃឧបសគ្គលើផ្លូវរវាងឧបករណ៍បញ្ជូន និងអ្នកទទួល។
• វាអាស្រ័យលើទីតាំងភូមិសាស្ត្រ ក៏ដូចជាប្រេកង់វិទ្យុនៃរលក EM (អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច)។

២. ការរសាត់បាត់ទ្រង់ទ្រាយតូច

ការរសាយបាត់ទ្រង់ទ្រាយតូច គឺទាក់ទងនឹងការប្រែប្រួលយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃកម្លាំងសញ្ញាដែលទទួលបានក្នុងចម្ងាយខ្លី និងរយៈពេលខ្លី។

ផ្អែកលើការរីករាលដាលនៃការពន្យារពេលច្រើនផ្លូវមាន​ការ​រសាត់​ពណ៌​តូច​ពីរ​ប្រភេទ គឺ​ការ​រសាត់​ពណ៌​រាបស្មើ និង​ការ​រសាត់​ពណ៌​ជ្រើសរើស​ប្រេកង់។ ប្រភេទ​នៃ​ការ​រសាត់​ពណ៌​ច្រើន​ផ្លូវ​នេះ​អាស្រ័យ​លើ​បរិស្ថាន​នៃ​ការ​សាយភាយ។

2.a) ការរសាត់ពណ៌រាបស្មើ

ឆានែលឥតខ្សែត្រូវបានគេនិយាយថាមានការរសាត់រាបស្មើ ប្រសិនបើវាមានការកើនឡើងថេរ និងការឆ្លើយតបដំណាក់កាលលីនេអ៊ែរលើកម្រិតបញ្ជូនដែលធំជាងកម្រិតបញ្ជូននៃសញ្ញាដែលបានបញ្ជូន។

នៅក្នុងប្រភេទនៃការរសាយពន្លឺនេះ សមាសធាតុប្រេកង់ទាំងអស់នៃសញ្ញាដែលទទួលបានប្រែប្រួលក្នុងសមាមាត្រដូចគ្នា។ វាត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាការរសាយពន្លឺមិនជ្រើសរើស។

• សញ្ញា BW << ឆានែល BW
• រយៈពេលនិមិត្តសញ្ញា >> ការរីករាលដាលយឺត

ឥទ្ធិពលនៃការរសាត់ពណ៌រាបស្មើត្រូវបានគេមើលឃើញថាជាការថយចុះនៃ SNR។ ឆានែលរសាត់ពណ៌រាបស្មើទាំងនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាឆានែលប្រែប្រួលទំហំ ឬឆានែលកម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀត។

2.ខ) ការរសាត់ជ្រើសរើសប្រេកង់

វាប៉ះពាល់ដល់សមាសធាតុវិសាលគមផ្សេងៗគ្នានៃសញ្ញាវិទ្យុដែលមានទំហំខុសៗគ្នា។ ដូច្នេះហើយបានជាគេហៅថា ការរសាត់ពណ៌ជ្រើសរើស។

• សញ្ញា BW > ឆានែល BW
• រយៈពេលនិមិត្តសញ្ញា < ការរីករាលដាលយឺតយ៉ាវ

ផ្អែកលើការរីករាលដាលដូបផលការរសាត់ពន្លឺមានពីរប្រភេទ គឺការរសាត់លឿន និងការរសាត់យឺត។ ប្រភេទនៃការរសាត់ពន្លឺរាលដាលដូបប្លឺទាំងនេះអាស្រ័យលើល្បឿនចល័ត ពោលគឺល្បឿនរបស់ឧបករណ៍ទទួលទាក់ទងទៅនឹងឧបករណ៍បញ្ជូន។

២.គ) រសាត់បាត់យ៉ាងលឿន

បាតុភូតនៃការរសាត់លឿនត្រូវបានតំណាងដោយការប្រែប្រួលយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃសញ្ញាលើតំបន់តូចៗ (ឧ. កម្រិតបញ្ជូន)។ នៅពេលដែលសញ្ញាមកដល់ពីគ្រប់ទិសដៅនៅក្នុងប្លង់ ការរសាត់លឿននឹងត្រូវបានសង្កេតឃើញសម្រាប់គ្រប់ទិសដៅនៃចលនា។

ការរសាត់បាត់លឿនកើតឡើងនៅពេលដែលការឆ្លើយតបនៃកម្លាំងរុញច្រានឆានែលផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងលឿនក្នុងរយៈពេលនិមិត្តសញ្ញា។

• ការរីករាលដាលដូបផលខ្ពស់
• រយៈពេលនិមិត្តសញ្ញា > ពេលវេលាស៊ីសង្វាក់គ្នា
• ការប្រែប្រួលសញ្ញា < ការប្រែប្រួលឆានែល

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនេះបណ្តាលឱ្យមានការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយប្រេកង់ ឬការរសាត់ពណ៌ជ្រើសរើសពេលវេលា ដោយសារតែការរីករាលដាលដូបប្លឺ។ ការរសាត់ពណ៌លឿនគឺជាលទ្ធផលនៃការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃវត្ថុក្នុងស្រុក និងចលនារបស់វត្ថុទាក់ទងទៅនឹងវត្ថុទាំងនោះ។

នៅក្នុងការរសាត់លឿន សញ្ញាទទួលគឺជាផលបូកនៃសញ្ញាជាច្រើនដែលត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីផ្ទៃផ្សេងៗ។ សញ្ញានេះគឺជាផលបូក ឬភាពខុសគ្នានៃសញ្ញាច្រើនដែលអាចមានលក្ខណៈស្ថាបនា ឬបំផ្លិចបំផ្លាញដោយផ្អែកលើការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលទាក់ទងគ្នារវាងពួកវា។ ទំនាក់ទំនងដំណាក់កាលអាស្រ័យលើល្បឿននៃចលនា ភាពញឹកញាប់នៃការបញ្ជូន និងប្រវែងផ្លូវទាក់ទង។

ការរសាត់បាត់លឿនធ្វើឱ្យខូចរូបរាងជីពចរ baseband។ ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនេះគឺលីនេអ៊ែរ ហើយបង្កើតអាយអេសអាយ(ការជ្រៀតជ្រែកអន្តរនិមិត្តសញ្ញា)។ ការធ្វើសមភាពសម្របខ្លួនកាត់បន្ថយ ISI ដោយលុបបំបាត់ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយលីនេអ៊ែរដែលបង្កឡើងដោយឆានែល។

២.ឃ) ការរសាត់យឺតៗ

ការរសាត់បាត់យឺតៗ គឺជាលទ្ធផលនៃស្រមោលដោយអគារ ភ្នំ ភ្នំ និងវត្ថុផ្សេងៗទៀតដែលគ្របលើផ្លូវ។

• ការរីករាលដាលដូបផលទាប
• រយៈពេលនិមិត្តសញ្ញា <
• ការប្រែប្រួលសញ្ញា >> ការប្រែប្រួលឆានែល

ការអនុវត្តគំរូរសាត់បាត់ ឬការចែកចាយរសាត់បាត់

ការអនុវត្តគំរូបន្ថយល្បឿន ឬការចែកចាយបន្ថយល្បឿនរួមមាន ការបន្ថយល្បឿន Rayleigh, ការបន្ថយល្បឿន Rician, ការបន្ថយល្បឿន Nakagami និង ការបន្ថយល្បឿន Weibull។ ការចែកចាយឆានែល ឬគំរូទាំងនេះត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបញ្ចូលការបន្ថយល្បឿននៅក្នុងសញ្ញាទិន្នន័យ baseband តាមតម្រូវការទម្រង់បន្ថយល្បឿន។

ការរសាត់បាត់របស់ Rayleigh

• នៅក្នុងគំរូ Rayleigh មានតែសមាសធាតុ Non Line of Sight (NLOS) ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានក្លែងធ្វើរវាងឧបករណ៍បញ្ជូន និងឧបករណ៍ទទួល។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាមិនមានផ្លូវ LOS រវាងឧបករណ៍បញ្ជូន និងឧបករណ៍ទទួលទេ។
• MATLAB ផ្ដល់មុខងារ "rayleighchan" ដើម្បីក្លែងធ្វើគំរូឆានែល rayleigh។
• ថាមពលត្រូវបានចែកចាយជាអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។
• ដំណាក់កាលនេះត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នា និងឯករាជ្យពីអំព្លីទីត។ វាគឺជាប្រភេទនៃការបន្ថយសំឡេងដែលប្រើច្រើនបំផុតនៅក្នុងការទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ។

ការរសាត់បាត់របស់ជនជាតិរីកា

• នៅក្នុងគំរូរុស្ស៊ី ទាំងសមាសធាតុ Line of Sight (LOS) និងមិនមែន Line of Sight (NLOS) ត្រូវបានក្លែងធ្វើរវាងឧបករណ៍បញ្ជូន និងឧបករណ៍ទទួល។
• MATLAB ផ្តល់មុខងារ "ricianchan" ដើម្បីក្លែងធ្វើគំរូឆានែល rician។

ណាកាហ្គាមី រសាត់បាត់ទៅ

ឆានែល Nakagami fadding គឺជាគំរូស្ថិតិដែលប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីឆានែលទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ ដែលសញ្ញាដែលទទួលបានឆ្លងកាត់ការរសាត់បាត់ច្រើនផ្លូវ។ វាតំណាងឱ្យបរិស្ថានដែលមានការរសាត់បាត់កម្រិតមធ្យមទៅធ្ងន់ធ្ងរដូចជាតំបន់ទីក្រុង ឬជាយក្រុង។ សមីការខាងក្រោមអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីក្លែងធ្វើគំរូឆានែលរសាត់បាត់ Nakagami។