वायरलेस कम्युनिकेशनमध्ये फेडिंगची मूलभूत माहिती आणि प्रकार

वायरलेस कम्युनिकेशन सिस्टीममध्ये चॅनेलशी संबंधित विविध दोष आणि ट्रान्समीटर/रिसीव्हरची स्थिती लक्षात घेता खालील प्रकार फेडिंगचे आहेत.
➤मोठ्या प्रमाणात फेडिंग: यात मार्गाचे नुकसान आणि सावलीचे परिणाम समाविष्ट आहेत.
➤स्मॉल स्केल फेडिंग: हे दोन मुख्य श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहे जसे की मल्टीपाथ डेले स्प्रेड आणि डॉपलर स्प्रेड. मल्टीपाथ डेले स्प्रेड पुढे फ्लॅट फेडिंग आणि फ्रिक्वेन्सी सिलेक्टिव्ह फेडिंगमध्ये विभागले गेले आहे. डॉपलर स्प्रेड जलद फेडिंग आणि स्लो फेडिंगमध्ये विभागले गेले आहे.
➤ फेडिंग मॉडेल्स: वरील फेडिंग प्रकार विविध मॉडेल्स किंवा वितरणांमध्ये लागू केले जातात ज्यात रेले, रिशियन, नाकागामी, वेइबुल इत्यादींचा समावेश आहे.

आपल्याला माहिती आहेच की, जमिनीवरून आणि आजूबाजूच्या इमारतींमधून येणाऱ्या परावर्तनांमुळे तसेच मोठ्या परिसरात असलेल्या झाडे, लोक आणि टॉवर्समधून येणाऱ्या विखुरलेल्या सिग्नलमुळे सिग्नलचे लुप्त होणे होते. लुप्त होण्याचे दोन प्रकार आहेत - मोठ्या प्रमाणात लुप्त होणे आणि लहान प्रमाणात लुप्त होणे.

१.) मोठ्या प्रमाणात लुप्त होणे

जेव्हा ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हरमध्ये अडथळा येतो तेव्हा मोठ्या प्रमाणात लुप्त होणे उद्भवते. या प्रकारच्या हस्तक्षेपामुळे सिग्नलची ताकद लक्षणीयरीत्या कमी होते. कारण EM लाट अडथळ्यामुळे सावलीत किंवा अवरोधित होते. हे अंतरावरील सिग्नलच्या मोठ्या चढउतारांशी संबंधित आहे.

१.अ) मार्गातील बिघाड

मोकळ्या जागेच्या मार्गाचे नुकसान खालीलप्रमाणे व्यक्त केले जाऊ शकते.
➤ Pt/Pr = {(४ * π * d)^२/ λ^२} = (४*π*फ*ड)^२/c^२
कुठे,
Pt = पॉवर ट्रान्समिट करा
Pr = पॉवर प्राप्त करणे
λ = तरंगलांबी
d = अँटेना ट्रान्समिट करणे आणि रिसीव्ह करणे यामधील अंतर
c = प्रकाशाचा वेग म्हणजेच ३ x १०⁸

या समीकरणावरून असे सूचित होते की प्रसारित सिग्नल अंतरावर कमी होतो कारण सिग्नल ट्रान्समिट एंडपासून रिसीव्हर एंडपर्यंत मोठ्या आणि मोठ्या क्षेत्रात पसरत असतो.

१.ब) सावलीचा परिणाम

• वायरलेस कम्युनिकेशनमध्ये हे दिसून येते. शॅडोइंग म्हणजे सरासरी मूल्यापासून प्राप्त झालेल्या EM सिग्नलच्या शक्तीचे विचलन.
• हे ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हरमधील मार्गावरील अडथळ्यांचा परिणाम आहे.
• ते ईएम (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक) लहरींच्या भौगोलिक स्थितीवर तसेच रेडिओ फ्रिक्वेन्सीवर अवलंबून असते.

२. लहान प्रमाणात लुप्त होणे

लहान प्रमाणात होणारे लुप्त होणे हे खूप कमी अंतरावर आणि कमी कालावधीत प्राप्त झालेल्या सिग्नल सामर्थ्याच्या जलद चढउतारांशी संबंधित आहे.

यावर आधारितमल्टीपाथ विलंब प्रसारलहान प्रमाणात होणारे फेडिंगचे दोन प्रकार आहेत. फ्लॅट फेडिंग आणि फ्रिक्वेन्सी सिलेक्टिव्ह फेडिंग. हे मल्टीपाथ फेडिंग प्रकार प्रसार वातावरणावर अवलंबून असतात.

२.अ) सपाट लुप्त होणे

जर वायरलेस चॅनेलमध्ये प्रसारित सिग्नलच्या बँडविड्थपेक्षा जास्त बँडविड्थवर सतत वाढ आणि रेषीय फेज प्रतिसाद असेल तर त्याला फ्लॅट फेडिंग म्हटले जाते.

या प्रकारच्या फेडिंगमध्ये प्राप्त झालेल्या सिग्नलचे सर्व वारंवारता घटक एकाच वेळी समान प्रमाणात चढ-उतार होतात. याला नॉन-सिलेक्टिव्ह फेडिंग असेही म्हणतात.

• सिग्नल BW << चॅनेल BW
• चिन्ह कालावधी >> विलंब प्रसार

फ्लॅट फेडिंगचा परिणाम एसएनआरमध्ये घट म्हणून दिसून येतो. या फ्लॅट फेडिंग चॅनेलना अॅम्प्लिट्यूड व्हेरिअंग चॅनेल किंवा नॅरोबँड चॅनेल म्हणून ओळखले जाते.

२.ब) वारंवारता निवडक लुप्त होणे

हे वेगवेगळ्या अॅम्प्लिट्यूड्स असलेल्या रेडिओ सिग्नलच्या वेगवेगळ्या स्पेक्ट्रल घटकांवर परिणाम करते. म्हणूनच त्याला सिलेक्टिव्ह फेडिंग असे नाव देण्यात आले.

• सिग्नल BW > चॅनेल BW
• प्रतीक कालावधी विलंब प्रसार

यावर आधारितडॉपलर स्प्रेडफेडिंगचे दोन प्रकार आहेत. जलद फेडिंग आणि मंद फेडिंग. हे डॉपलर स्प्रेड फेडिंग प्रकार मोबाईलच्या गतीवर अवलंबून असतात म्हणजेच ट्रान्समीटरच्या संदर्भात रिसीव्हरचा वेग.

२.क) जलद लुप्त होणे

जलद लुप्त होण्याची घटना लहान क्षेत्रांवर (म्हणजे बँडविड्थ) सिग्नलच्या जलद चढउतारांद्वारे दर्शविली जाते. जेव्हा सिग्नल विमानातील सर्व दिशानिर्देशांमधून येतात, तेव्हा हालचालीच्या सर्व दिशानिर्देशांसाठी जलद लुप्त होणे दिसून येईल.

जेव्हा चिन्ह कालावधीत चॅनेल आवेग प्रतिसाद खूप वेगाने बदलतो तेव्हा जलद लुप्त होणे उद्भवते.

• उच्च डॉपलर प्रसार
• प्रतीक कालावधी > सुसंगतता वेळ
• सिग्नल व्हेरिएशन <चॅनेल व्हेरिएशन

या पॅरामीटर्समुळे डॉपलर स्प्रेडिंगमुळे वारंवारता फैलाव किंवा वेळ निवडक लुप्त होणे होते. जलद लुप्त होणे हे स्थानिक वस्तूंचे परावर्तन आणि त्या वस्तूंच्या सापेक्ष वस्तूंच्या हालचालीचा परिणाम आहे.

जलद फेडिंगमध्ये, रिसीव्ह सिग्नल म्हणजे विविध पृष्ठभागावरून परावर्तित होणाऱ्या असंख्य सिग्नल्सचा योग असतो. हा सिग्नल म्हणजे अनेक सिग्नल्सचा योग किंवा फरक असतो जो त्यांच्यामधील सापेक्ष फेज शिफ्टवर आधारित रचनात्मक किंवा विध्वंसक असू शकतो. फेज रिलेशनशिप गतीचा वेग, ट्रान्समिशनची वारंवारता आणि सापेक्ष मार्ग लांबीवर अवलंबून असतात.

जलद फेडिंगमुळे बेसबँड पल्सचा आकार विकृत होतो. ही विकृती रेषीय असते आणि निर्माण करतेआयएसआय(इंटर सिम्बॉल इंटरफेरन्स). अ‍ॅडॉप्टिव्ह इक्वलायझेशन चॅनेलद्वारे प्रेरित रेषीय विकृती काढून टाकून ISI कमी करते.

२.ड) हळूहळू लुप्त होणे

रस्त्यावर इमारती, टेकड्या, पर्वत आणि इतर वस्तूंच्या सावलीमुळे हळूहळू लुप्त होणे हे घडते.

• कमी डॉपलर स्प्रेड
• प्रतीक कालावधी <
• सिग्नल व्हेरिएशन >> चॅनेल व्हेरिएशन

फेडिंग मॉडेल्स किंवा फेडिंग वितरणांची अंमलबजावणी

फेडिंग मॉडेल्स किंवा फेडिंग डिस्ट्रिब्युशनच्या अंमलबजावणीमध्ये रेले फेडिंग, रिशियन फेडिंग, नाकागामी फेडिंग आणि वेबुल फेडिंग यांचा समावेश आहे. हे चॅनेल डिस्ट्रिब्युशन किंवा मॉडेल्स फेडिंग प्रोफाइल आवश्यकतांनुसार बेसबँड डेटा सिग्नलमध्ये फेडिंग समाविष्ट करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत.

रेले लुप्त होत आहे

• रेले मॉडेलमध्ये, ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हरमध्ये फक्त नॉन लाईन ऑफ साईट (NLOS) घटक सिम्युलेट केले जातात. असे गृहीत धरले जाते की ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हरमध्ये कोणताही LOS मार्ग अस्तित्वात नाही.
• MATLAB रेले चॅनेल मॉडेलचे अनुकरण करण्यासाठी "रेलेचॅन" फंक्शन प्रदान करते.
• शक्तीचे विनिमय घातांकीय पद्धतीने केले जाते.
• फेज एकसमानपणे वितरित केला जातो आणि अॅम्प्लिट्यूडपासून स्वतंत्र असतो. वायरलेस कम्युनिकेशनमध्ये हा सर्वात जास्त वापरला जाणारा फेडिंग प्रकार आहे.

रिकियन लुप्त होत आहे

• रिशियन मॉडेलमध्ये, लाइन ऑफ साईट (LOS) आणि नॉन लाइन ऑफ साईट (NLOS) दोन्ही घटक ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर दरम्यान सिम्युलेट केले जातात.
• MATLAB rician चॅनेल मॉडेलचे अनुकरण करण्यासाठी "ricianchan" फंक्शन प्रदान करते.

नाकागामी लुप्त होत आहे

नाकागामी फॅडिंग चॅनेल हे एक सांख्यिकीय मॉडेल आहे जे वायरलेस कम्युनिकेशन चॅनेलचे वर्णन करण्यासाठी वापरले जाते ज्यामध्ये प्राप्त सिग्नल मल्टीपाथ फेडिंगमधून जातो. ते शहरी किंवा उपनगरीय क्षेत्रांसारख्या मध्यम ते गंभीर फेडिंग असलेल्या वातावरणाचे प्रतिनिधित्व करते. नाकागामी फेडिंग चॅनेल मॉडेलचे अनुकरण करण्यासाठी खालील समीकरण वापरले जाऊ शकते.