यस पृष्ठले वायरलेस सञ्चारमा फेडिङको आधारभूत कुराहरू र फेडिङका प्रकारहरू वर्णन गर्दछ। फेडिङका प्रकारहरूलाई ठूलो स्केल फेडिङ र सानो स्केल फेडिङ (मल्टिपाथ डेलि स्प्रेड र डपलर स्प्रेड) मा विभाजन गरिएको छ।
फ्ल्याट फेडिङ र फ्रिक्वेन्सी सेलेक्टिङ फेडिङ मल्टिपाथ फेडिङको भाग हुन् भने फास्ट फेडिङ र स्लो फेडिङ डप्लर स्प्रेड फेडिङको भाग हुन्। यी फेडिङ प्रकारहरू रेले, रिकियन, नाकागामी र वेइबुल वितरण वा मोडेलहरू अनुसार लागू गरिन्छ।
परिचय:
हामीलाई थाहा छ, वायरलेस सञ्चार प्रणालीमा ट्रान्समिटर र रिसीभर हुन्छन्। ट्रान्समिटरबाट रिसीभरसम्मको बाटो सहज हुँदैन र प्रसारित सिग्नल विभिन्न प्रकारका एटेन्युएसनहरूबाट गुज्रन सक्छ जसमा पाथ लस, मल्टीपाथ एटेन्युएसन आदि समावेश छन्। पाथ मार्फत सिग्नल एटेन्युएसन विभिन्न कारकहरूमा निर्भर गर्दछ। ती हुन्: समय, रेडियो फ्रिक्वेन्सी र ट्रान्समिटर/रिसीभरको पथ वा स्थिति। ट्रान्समिटर र रिसीभर बीचको च्यानल ट्रान्समिटर/रिसीभर स्थिर छ वा एकअर्काको सापेक्षमा चलिरहेको छ भन्ने आधारमा समय फरक वा स्थिर हुन सक्छ।
फिक्का हुनु भनेको के हो?
प्रसारण माध्यम वा मार्गहरूमा परिवर्तनको कारण प्राप्त सिग्नल शक्तिको समय भिन्नतालाई फेडिङ भनिन्छ। माथि उल्लेख गरिए अनुसार फेडिङ विभिन्न कारकहरूमा निर्भर गर्दछ। स्थिर परिदृश्यमा, फेडिङ वर्षा, बिजुली चम्कने आदि जस्ता वायुमण्डलीय अवस्थाहरूमा निर्भर गर्दछ। मोबाइल परिदृश्यमा, फेडिङ बाटोमा अवरोधहरूमा निर्भर गर्दछ जुन समयको सन्दर्भमा फरक हुन्छ। यी अवरोधहरूले प्रसारित सिग्नलमा जटिल प्रसारण प्रभावहरू सिर्जना गर्दछ।
चित्र-१ ले ढिलो फेडिङ र छिटो फेडिङ प्रकारहरूको लागि एम्प्लिट्यूड बनाम दूरी चार्ट देखाउँछ जुन हामी पछि छलफल गर्नेछौं।
फेडिङ प्रकारहरू
विभिन्न च्यानल सम्बन्धित कमजोरीहरू र ट्रान्समिटर/रिसीभरको स्थितिलाई ध्यानमा राख्दै वायरलेस सञ्चार प्रणालीमा फेडिङका प्रकारहरू निम्नानुसार छन्।
➤ठूलो स्केल फेडिङ: यसमा बाटो गुमाउने र छायाँ पार्ने प्रभावहरू समावेश छन्।
➤ सानो स्केल फेडिङ: यसलाई दुई मुख्य वर्गमा विभाजन गरिएको छ जस्तै। बहुमार्ग ढिलाइ स्प्रेड र डप्लर स्प्रेड। बहुमार्ग ढिलाइ स्प्रेडलाई थप फ्ल्याट फेडिङ र फ्रिक्वेन्सी सेलेक्टिभ फेडिङमा विभाजन गरिएको छ। डप्लर स्प्रेडलाई द्रुत फेडिङ र ढिलो फेडिङमा विभाजन गरिएको छ।
➤ फेडिङ मोडेलहरू: माथिका फेडिङ प्रकारहरू विभिन्न मोडेल वा वितरणहरूमा लागू गरिन्छ जसमा रेले, रिकियन, नाकागामी, वेइबुल आदि समावेश छन्।
हामीलाई थाहा भएकै कुरा हो, जमिन र वरपरका भवनहरूबाट आउने परावर्तनका साथै ठूलो क्षेत्रमा रहेका रूखहरू, मानिसहरू र टावरहरूबाट आउने छरिएका संकेतहरूको कारणले गर्दा फिक्का संकेतहरू देखा पर्छन्। फिक्का संकेतहरू दुई प्रकारका हुन्छन्: ठूलो मात्रामा फिक्का र सानो मात्रामा फिक्का।
१.) ठूलो मात्रामा फेडिङ
ट्रान्समिटर र रिसीभरको बीचमा अवरोध आउँदा ठूलो मात्रामा फेडिङ हुन्छ। यस प्रकारको हस्तक्षेपले सिग्नल शक्तिमा उल्लेखनीय कमी ल्याउँछ। यो किनभने EM तरंग अवरोधले छायाँमा पर्दछ वा अवरुद्ध हुन्छ। यो दूरीमा सिग्नलको ठूलो उतारचढावसँग सम्बन्धित छ।
१.क) बाटो बिग्रनु
खाली ठाउँ मार्गको क्षतिलाई निम्नानुसार व्यक्त गर्न सकिन्छ।
➤ Pt/Pr = {(४ * π * घ)२/ λ२} = (४*π*f*d)२/c२
कहाँ,
Pt = पावर ट्रान्समिट गर्नुहोस्
Pr = शक्ति प्राप्त गर्ने
λ = तरंगदैर्ध्य
d = एन्टेना प्रसारण र प्राप्त गर्ने बीचको दूरी
c = प्रकाशको गति अर्थात् ३ x १०8
समीकरणबाट यो बुझिन्छ कि प्रसारित संकेत दूरीमा कमजोर हुन्छ किनकि सिग्नल ट्रान्समिट एन्डबाट रिसीभ एन्ड तर्फ ठूलो र ठूलो क्षेत्रमा फैलिरहेको हुन्छ।
१.ख) छायाँ प्रभाव
• यो वायरलेस सञ्चारमा अवलोकन गरिन्छ। छायाँ भनेको औसत मानबाट EM सिग्नलको प्राप्त शक्तिको विचलन हो।
• यो ट्रान्समिटर र रिसीभर बीचको बाटोमा अवरोधहरूको परिणाम हो।
• यो भौगोलिक स्थितिका साथै EM (विद्युत चुम्बकीय) तरंगहरूको रेडियो आवृत्तिमा निर्भर गर्दछ।
२. सानो स्केल फेडिङ
सानो स्तरमा हुने फेडिङ भनेको धेरै छोटो दूरी र छोटो समय अवधिमा प्राप्त सिग्नल शक्तिको द्रुत उतारचढावसँग सम्बन्धित छ।
मा आधारितबहुमार्ग ढिलाइ फैलावटसानो स्केल फेडिङ दुई प्रकारका हुन्छन्, जस्तै फ्ल्याट फेडिङ र फ्रिक्वेन्सी सेलेक्टिभ फेडिङ। यी बहुमार्ग फेडिङ प्रकारहरू प्रसार वातावरणमा निर्भर गर्छन्।
२.क) समतल फेडिङ
प्रसारित सिग्नलको ब्यान्डविथ भन्दा ठूलो ब्यान्डविथमा निरन्तर लाभ र रेखीय चरण प्रतिक्रिया भएमा वायरलेस च्यानललाई फ्ल्याट फेडिङ भनिन्छ।
यस प्रकारको फेडिङमा प्राप्त सिग्नलका सबै फ्रिक्वेन्सी कम्पोनेन्टहरू एकैसाथ समान अनुपातमा उतारचढाव हुन्छन्। यसलाई गैर-चयनात्मक फेडिङ पनि भनिन्छ।
• सिग्नल BW << च्यानल BW
• प्रतीक अवधि >> ढिलाइ फैलावट
फ्ल्याट फेडिङको प्रभावलाई SNR मा कमीको रूपमा हेरिन्छ। यी फ्ल्याट फेडिङ च्यानलहरूलाई एम्प्लिट्यूड भेरिङ च्यानलहरू वा न्यारोब्यान्ड च्यानलहरू भनेर चिनिन्छ।
२.ख) फ्रिक्वेन्सी सेलेक्टिभ फेडिङ
यसले फरक-फरक आयाम भएका रेडियो सिग्नलका विभिन्न वर्णक्रमीय घटकहरूलाई असर गर्छ। त्यसैले यसलाई सेलेक्टिभ फेडिङ भनिन्छ।
• सिग्नल BW > च्यानल BW
• प्रतीक अवधि
मा आधारितडपलर स्प्रेडफेडिङ दुई प्रकारका हुन्छन्, जस्तै फास्ट फेडिङ र स्लो फेडिङ। यी डपलर स्प्रेड फेडिङ प्रकारहरू मोबाइल गतिमा निर्भर गर्दछन् अर्थात् ट्रान्समिटरको सन्दर्भमा रिसीभरको गति।
२.ग) छिटो फिक्का हुने
द्रुत फेडिङको घटनालाई साना क्षेत्रहरू (अर्थात् ब्यान्डविथ) मा सिग्नलको द्रुत उतारचढावद्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ। जब सिग्नलहरू प्लेनमा सबै दिशाहरूबाट आइपुग्छन्, गतिका सबै दिशाहरूमा द्रुत फेडिङ अवलोकन गरिनेछ।
प्रतीक अवधि भित्र च्यानल आवेग प्रतिक्रिया धेरै छिटो परिवर्तन हुँदा द्रुत फेडिंग हुन्छ।
• उच्च डपलर फैलावट
• प्रतीक अवधि > सुसंगतता समय
• सिग्नल भिन्नता <च्यानल भिन्नता
यो प्यारामिटरले डपलर स्प्रेडिङको कारणले फ्रिक्वेन्सी फैलावट वा समय चयनात्मक फेडिङमा परिणाम दिन्छ। द्रुत फेडिङ स्थानीय वस्तुहरूको प्रतिबिम्ब र ती वस्तुहरूको सापेक्ष वस्तुहरूको गतिको परिणाम हो।
द्रुत फेडिङमा, प्राप्त संकेत भनेको विभिन्न सतहहरूबाट परावर्तित हुने असंख्य संकेतहरूको योगफल हो। यो संकेत भनेको धेरै संकेतहरूको योगफल वा भिन्नता हो जुन तिनीहरू बीचको सापेक्षिक चरण परिवर्तनको आधारमा रचनात्मक वा विनाशकारी हुन सक्छ। चरण सम्बन्धहरू गतिको गति, प्रसारणको आवृत्ति र सापेक्षिक मार्ग लम्बाइमा निर्भर गर्दछ।
छिटो फेडिङले बेसब्यान्ड पल्सको आकारलाई विकृत गर्छ। यो विकृति रेखीय हुन्छ र सिर्जना गर्दछआईएसआई(इन्टर सिम्बल इन्टरफेरेन्स)। अनुकूलन समीकरणले च्यानलद्वारा प्रेरित रेखीय विकृति हटाएर ISI लाई कम गर्छ।
२.घ) ढिलो फिक्का हुने
बाटोमाथि भवनहरू, पहाडहरू, पहाडहरू र अन्य वस्तुहरूको छायाँले गर्दा ढिलो फिक्का हुनु हो।
• कम डप्लर स्प्रेड
• प्रतीक अवधि <
• सिग्नल भिन्नता >> च्यानल भिन्नता
फेडिङ मोडेल वा फेडिङ वितरणको कार्यान्वयन
फेडिङ मोडेल वा फेडिङ वितरणको कार्यान्वयनमा रेले फेडिङ, रिकियन फेडिङ, नाकागामी फेडिङ र वेइबुल फेडिङ समावेश छन्। यी च्यानल वितरण वा मोडेलहरू फेडिङ प्रोफाइल आवश्यकताहरू अनुसार बेसब्यान्ड डेटा सिग्नलमा फेडिङ समावेश गर्न डिजाइन गरिएको हो।
रेले फिक्का हुँदै
• रेले मोडेलमा, ट्रान्समिटर र रिसीभर बीच नन लाइन अफ साईट (NLOS) कम्पोनेन्टहरू मात्र सिमुलेट गरिन्छ। ट्रान्समिटर र रिसीभर बीच कुनै LOS पथ अवस्थित छैन भन्ने मानिन्छ।
• MATLAB ले रेले च्यानल मोडेल अनुकरण गर्न "रेलेचेन" प्रकार्य प्रदान गर्दछ।
• शक्ति घातीय रूपमा वितरित हुन्छ।
• चरण एकरूपमा वितरित र आयामबाट स्वतन्त्र छ। यो वायरलेस संचारमा सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने फेडिङ प्रकार हो।
रिकियन फिक्का हुँदै
• रिशियन मोडेलमा, लाइन अफ साईट (LOS) र नन लाइन अफ साईट (NLOS) कम्पोनेन्टहरू ट्रान्समिटर र रिसीभर बीच सिमुलेटेड हुन्छन्।
• MATLAB ले rician च्यानल मोडेल अनुकरण गर्न "ricianchan" प्रकार्य प्रदान गर्दछ।
नाकागामी फिक्का हुँदै
नाकागामी फेडिङ च्यानल एक तथ्याङ्कीय मोडेल हो जुन वायरलेस सञ्चार च्यानलहरू वर्णन गर्न प्रयोग गरिन्छ जसमा प्राप्त स्ग्नलले बहुमार्ग फेडिङबाट गुज्रन्छ। यसले शहरी वा उपनगरीय क्षेत्रहरू जस्ता मध्यम देखि गम्भीर फेडिङ भएका वातावरणहरूलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। नाकागामी फेडिङ च्यानल मोडेल अनुकरण गर्न निम्न समीकरण प्रयोग गर्न सकिन्छ।
• यस अवस्थामा हामीले h = r*e जनाउँछौंजेΦर कोण Φ [-π, π] मा समान रूपमा वितरित हुन्छ
• चर r र Φ पारस्परिक रूपमा स्वतन्त्र मानिन्छन्।
• नाकागामी पीडीएफ माथि उल्लेख गरिएझैं प्रस्तुत गरिएको छ।
• नाकागामी pdf मा, 2σ२= पूर्व{र२}, Γ(.) गामा प्रकार्य हो र k >= (1/2) फेडिङ फिगर हो (थपिएका गाउसन अनियमित चरहरूको संख्यासँग सम्बन्धित स्वतन्त्रताको डिग्री)।
• यो मूल रूपमा मापनको आधारमा अनुभवजन्य रूपमा विकसित गरिएको थियो।
• तत्काल प्राप्त शक्ति गामा वितरित हुन्छ। • k = १ रेले = नाकागामीको साथ
वेबुल फेडिङ हुँदै
यो च्यानल वायरलेस सञ्चार च्यानलको वर्णन गर्न प्रयोग गरिने अर्को तथ्याङ्कीय मोडेल हो। Weibull फेडिङ च्यानल सामान्यतया कमजोर र गम्भीर फेडिङ दुवै सहित विभिन्न प्रकारका फेडिङ अवस्थाहरू भएका वातावरणहरू प्रतिनिधित्व गर्न प्रयोग गरिन्छ।
कहाँ,
२σ२= पूर्व{र२}
• वेबुल वितरणले रेले वितरणको अर्को सामान्यीकरणलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।
• जब X र Y शून्य मध्य गाउसियन चरहरू हुन्छन्, R को खाम = (X)२+ वाई२)१/२के रेले वितरण गरिएको छ? • यद्यपि खाम परिभाषित गरिएको छ R = (X)२+ वाई२)१/२, र सम्बन्धित pdf (पावर वितरण प्रोफाइल) Weibull वितरित हो।
• निम्न समीकरणलाई Weibull फेडिङ मोडेलको नक्कल गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।
यस पृष्ठमा हामीले फेडिङ च्यानल के हो, यसको प्रकार, फेडिङ मोडेल, तिनीहरूको प्रयोग, कार्यहरू आदि जस्ता फेडिङ सम्बन्धी विभिन्न विषयहरू हेरेका छौं। यस पृष्ठमा प्रदान गरिएको जानकारी प्रयोग गरेर सानो स्केल फेडिङ र ठूलो स्केल फेडिङ, फ्ल्याट फेडिङ र फ्रिक्वेन्सी सेलेक्टिभ फेडिङ बीचको भिन्नता, द्रुत फेडिङ र ढिलो फेडिङ बीचको भिन्नता, रेले फेडिङ र रिशियन फेडिङ बीचको भिन्नता आदि बीचको भिन्नता तुलना गर्न र निकाल्न सकिन्छ।
E-mail:info@rf-miso.com
फोन: ००८६-०२८-८२६९५३२७
वेबसाइट: www.rf-miso.com
पोस्ट समय: अगस्ट-१४-२०२३
