Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương III: FADINH VÀ HIỆU ỨNG CAPTURE EFFECTS

Chương III: FADINH VÀ HIỆU ỨNG CAPTURE EFFECTS

Tải bản đầy đủ - 0trang

của fading phẳng. Trong fading phẳng cấu trúc đa đường của kênh như là đặc tính phổ

của bộ phát vẫn được khơi phục ở phía thu. Tuy nhiên độ lớn tín hiệu thu thay đổi

theo thời gian do fading làm tăng giảm độ lợi trong kênh. Một tín hiệu bị fading phẳng

nếu:

BS  Bc và TS   rms



TS là chu kỳ symbol.



 Fading phẳng do truyền dẫn đa đường:

Trong thông tin vô tuyến vấn đề truyền dẫn nhiều tia được đề cập nghiên cứu từ

nhiều thế kỷ trước và những mơ hình tốn học về kênh nhiễu tia đã được đề xuất. Mơ

hình truyền dẫn nhiều tia với số lượng tia lớn thì áp dụng định lý giới hạn trung tâm

để khảo sát, theo định lý này với số lượng tia đủ lớn thì cường độ trường thu có phân

bố Gauss, biên độ trường thu sẽ có phân bố Rayleigh. Trong mơ hình khảo sát nếu

một tia lớn hơn các tia còn lại thì phân bố này chuyển về phân bố Rice hoặc

Nakagami. Trong hệ thống wimax tần số làm việc cao, truyền sóng thẳng nên số kênh

lượng tia trong kênh là khơng nhiều, do đó tính động của kênh thông tin nhỏ hơn so

với các kênh ứng với phân bố Rayleigh, Rice và Nakagami.

Có hai phương pháp xác định độ dự trữ fading:

 Phương pháp Majoli:

Hệ số xuất hiện fading phẳng nhiều tia cho tháng xấu nhất P0 phụ thuộc vào các

tham số của tuyến như tần số cơng tác, độ dài của chặng, khí hậu, độ gồ ghề của địa

hình.Theo phương pháp này P0 được xác định theo cơng thức sau:

P0 = C(f/4).d3.10-5

Trong đó:

d là độ dài khoảng tuyến (km)

f là tần số cao tần (GHz)

c là hằng số địa hình. C=1;4; 0,25 tương ứng với điều kiện địa hình trung bình khí

hậu ơn đới, khí hậu ẩm ướt hoặc mặt nước, khí hậu miền núi khơ.

Để thích nghi với sự gồ ghề của địa hình, Majoli đưa vào công thức một hệ số đặc

trưng cho sự gồ ghề của địa hình

P0 = 0,3.a.C.(f/4)(d/50)3

a là hệ số đặc trưng cho độ gồ ghề của địa hình có thể xác định như sau:

a = (u/15)-1,3

35



 Phương pháp CCIR:

Theo báo cáo 338-5 của CCIR hệ số xuất hiện fading nhiều tia được xác định theo

công thức sau:

P0 = KQ.fBdC

Các tham số KQ, B, C được xác định qua thống kê theo bảng giá trị thực nghiệm

của CCIR 338-5.

 Fading phẳng do mưa:

Suy hao do mưa: Các hạt mưa là ngun nhân hấp thụ năng lượng sóng vơ tuyến.

Lượng mưa càng lớn thì sự hấp thụ này càng cao, tổn hao do mưa cũng là đại lượng

thay đổi theo tần số. Tổn hao do mưa đặc biệt nguy hiểm với các sóng có tần số lớn

10GHz vì khi đó kích thước của hạt mưa có thể so sánh với bước sóng điện từ. Kích

thước hạt mưa còn phụ thuộc vào cường độ mưa (thường đước tính theo đơn vị

mm/h).

Trong quá trình rơi xuống hạt mưa có dạng bẹt hơn do vậy tổn hao do mưa còn

phụ thuộc cả vào phân cự sóng. Kích thước giọt mưa theo chiều dọc nhỏ hơn kích

thước theo chiều ngang nên các sóng phân cực ngang bị tổn hao mạnh hơn. Đối với

mưa không những làm suy hao mà còn làm xoay pha sóng điện từ và gây ra hiện

tượng tán xạ, đây cũng là nguyên nhân làm giảm độ tin cậy của hệ thống. Thông

thường tiêu hao do mưa ở tần số dưới 7GHz có thể bỏ qua ngay cả khi cự ly chặng

tiếp phát lớn hơn 50 Km. Trên 15GHz khi có tiêu hao do mưa để đảm bảo chất lượng

hệ thống cần giảm xuống dưới 20 Km và khi đó fading phẳng gây bởi fading nhiều tia

giảm và khơng đóng vai trò quan trọng. Ở tần số 7 đến 15GHz cần xác định được đặc

tính tiêu hao của cả fading do mưa và fading nhiều tia. Tóm lại với tần số thấp cự ly

chặng lặp dài thì fading nhiều tia là chủ yếu và trong trường hợp ngược lại khi tần số

cao, cự ly chặng lặp ngắn thì tiêu hao do mưa là ảnh hưởng chủ yếu.

III.1.2.Fading lựa chọn tần số: (Frequence Fading )

Nếu kênh có độ lợi khơng đổi và đáp ứng pha tuyến tính qua băng thơng nhỏ

hơn băng thơng của tín hiệu phát thì các thành phần tần số khác nhau có các tính chất

fading khác nhau gọi là fading lựa chọn tần số. Đáp ứng xung của kênh có delay

spread lớn hơn băng thơng nghịch đảo băng thơng của dạng sóng bản tin phát. Khi đó

tín hiệu thu được gồm nhiều dạng sóng khác nhau của tín hiệu phát bị suy hao và trễ

theo thời gian,và vì vậy tín hiệu thu bị méo. Fading lựa chọn tần số là do phân tán thời

gian của symbol phát trong kênh. Vì vậy kênh tạo ra giao thoa xuyên ký tự ISI.



36



Đối với fading lựa chọn tần số, phổ S(f) của tín hiệu phát có băng thơng lớn

hơn băng thơng tương quan của kênh. Xét trong miền tần số, kênh là lựa chọn tần số

khi độ lợi có các thành phần tần số khác nhau là khác nhau. Fading này do độ trễ đa

đường gây ra vượt quá chu kỳ symbol. Kênh fading lựa chọn tần số còn được biết như

là kênh băng rộng vì băng thơng của tín hiệu s(t) lớn hơn nhiều so với băng thông của

đáp ứng xung. Khi thời giant hay đổi, độ lợi và pha của kênh thay đổi làm méo tín

hiệu thu r(t). Vậy tín hiệu bị fading lựa chọn tần số khi:

BS  BC va TS   rms .



r(t

)



s(t

)

s(t

)



r(t

)



0 TS



t



t



0



S(f)



H(f)

t



fc



fc



t



0

R(f)



f



f

fc



Hình 3.2: Kênh fading lựa chọn tần số [20]

III.1.3. Fading diện hẹp và đa đường: (Small-Scale Fading and

Multipath)

Fading diện hẹp là sự biến biên độ của tín hiệu vơ tuyến qua một khoảng cách

ngắn hay một thời gian ngắn. fading gây ra bởi giao thoa giữa hai hay nhiều phiên bản

của tín hiệu phát đến bộ thu tại các thời điểm khác nhau. Những sóng này gọi là sóng

đa đường, kết hợp ở anten thu làm thay đổi biên độ và pha của tín hiệu tùy theo sự

phân bố mật độ, thời gian truyền dẫn của các sóng và băng thơng của tín hiệu phát.

Truyền dấn đa đường diện hẹp

 Các ảnh hưởng của fading diện hẹp:

- Làm méo biên độ

- Làm méo tần số ( do dịch Doppler )

- Phân tán thời gian do độ trễ truyền dẫn

 Méo biên độ:



37



Mơ hình fading Rayleigh:

Vì tín hiệu thu gồn nhiều phiên bản khác nhau của tín hiệu phát có pha là tổng

vectơ của các pha, với pha của mỗi đường độc lập và phân bố ngẫu nhiên trong 0,2 .

Theo lý thuyết giới hạn trung tâm, dạng sóng thu có tính chất nhiễu Gauss dừng thơng

dải. Vì vậy hàm mật độ xác suất của thành phần đồng pha và vng pha của tín hiệu

có phân bố Gauss với trung bình bằng 0 và phương sai xác định. Hàm mật độ xác suất

của đường bao của nó có phân bố Rayleigh:

 r

 r2 

 2 exp  2 

p(r )  

 2 

 0



0  r  



(2.3)



r  0



với  2 là phương sai của thành phần đồng pha và vng pha

P(

r)

0

.

0

.

0

.



E[

R]



0.

5



1



1.

5



2



2.

5



3



r

/



Hình 3.3: Phân bố Rayleigh [20]

Mơ hình fading Rician:

Nếu trong các thành phần đa đường của tín hiệu thu có một đường trội ( ví dụ

đường line-of-sight ), thành phần đồng pha và vng pha vẫn có phương sai xác định,

nhưng trung bình khác 0, hàm mật độ xác suất đường bao của tín hiệu thu có phân bố

Rician:

2

2

 r  r  A2   Ar 

2





I 0  2  ,  A  0, r  0

p(r )   2 e

 

0

r  0





A



(2.4)



: Biên độ của tín hiệu đường trội .



I 0  : Hàm Bessel hiệu chỉnh bậc 0 loại 1.



Phân bố Rician được đặc trưng bởi số Rician K, và tỷ lệ giữa công suất đường



38



trội trên công suất các đường tán xạ:



 



K  A2 / 2 2



(2.5)



-



Nếu khơng có đường trội , A  0, I 0 (0)  1 thì hàm mật độ công suất Rician:



-



Quy về hàm mật độ công suất Rayleigh.



-



Khi A lớn hơn so với  , phân bố xấp xỉ Gauss

P(r

)

0.

60.



K=0



5

0.

4

0.



K=2



K=4



3

0.

20.

1

1



2



3



4



5



r/

ơ



Hình 3.4: Phân bố Rician [20]

Xác suất có thành phần line- of- sight phụ thuộc vào kích thước cell, cell càng nhỏ

càng dễ có đường trội. Đường trội giảm đáng kể độ sâu fading, nên về mặt BER

fading Rician tốt hơn fading Rayleigh.

 Sự dịch tần số trong tín hiệu thu do di chuyển tương đối giữa MS và BS

gọi là dịch Doppler :

Gây ra bởi sự di chuyển tương đối của máy thu, máy phát và sự di chuyển của các

đối tượng trong kênh truyền vô tuyến di động. Những sự di chuyển nhỏ trên mặt

phẳng kênh của sóng dài có thể là nguyên nhân trong sự khác biệt hồn tồn về chồng

sóng. Khi sự di chuyển tương đối này càng nhanh thì tần số Doppler càng lớn, và do

đó tốc độ thay đổi của kênh truyền càng nhanh. Hiệu ứng này được gọi là fading

nhanh (Fast fading).

Xét một MS di chuyển với vận tốc không đổi v, dọc theo một đường giữa hai điểm

X và Y có khoảng cách d ( cơng thức 2.6 ). Sự khác nhau về chiều dài từ trạm S đến

MS tại điểm X và Y là: l  d cos  vt cos , với t là thời gian để MS đi từ điểm

X đến điểm Y . Giả sử trạm S ở rất xa thì  như nhau tại điểm X và Y . Sự thay đỏi

pha của tín hiệu thu do sự khác nhau về chiều dài đường là :



39



 



2l











2vt







cos



(2.6)



Cho nên sự thay đổi của tần số hay dịch Doppler là f d :

fd 



1  v

 cos

2 t 



(2.7)



Dịch Dopper cực đại :

fm 



v



(2.8)







S



l



X



Y



d



Hướng di chuyển



Hình 3.5: Dịch Dopple [20]

►Các yếu tố ảnh hưởng đến fading dạng hẹp:

 Truyền dẫn đa đường : Sự phản xạ, tán xạ của các yếu tố trong mơi trường

như các tòa nhà, rừng, núi, mặt nước … làm tiêu tán năng lượng tín hiệu về biên độ,

pha và thời gian. Những ảnh hưởng này tạo ra các phiên bản khác nhau của tín hiệu

phát đến anten thu. Sự thay đổi ngẫu nhiên của pha và biên độ của các thành phần đa

đường này làm thay đổi độ lớn tín hiệu gây ra fading diện hẹp làm méo tín hiệu.

Truyền dẫn đa đường làm tăng thời gian tín hiệu đến bộ thu nên có thể tạo ra nhiễu

xuyên ký tự ISI: (InterSynbol Interference).

 Tốc độ di động: Sự di chuyển tương đối giữa MS ( Mobile Station ) và BS (

Base Station ) dẫn đến thay đổi tần số ngẫu nhiên do dịch Doppler trên các đường

khác nhau. Dịch Doppler dương hay âm phụ thuộc vào việc MS đi về hướng BS hay

đi ra xa BS.

 Tốc độ của các đối tượng xung quanh: Nếu đối tượng trong kenh vô tuyến di

chuyển, chúng gây ra dịch Doppler thay đổi theo thời gian trên các thành phần đa

đường. Nếu tốc độ di chuyển của chúng lớn hơn của MS, thì chúng ảnh hưởng trội

hơn, ngược lại ta có thể bỏ qua ảnh hưởng của chúng .



40



 Băng thơng của tín hiệu : Nếu băng thơng của tín hiệu phát lớn hơn băng

thơng của kênh đa đường, tín hiệu thu sẽ bị méo. Băng thông của kênh được đánh giá

bằng băng thông tương quan. Băng thông tương quan là khoảng tần số cực đại mà các

tín hiệu vẫn còn tương quan lớn về biên độ. Nếu tín hiệu phát có băng thơng hẹp so

với băng thơng của kênh, biên độ của tín hiệu sẽ thay đổi nhanh, nhưng tín hiệu khơng

bị méo dạng trong miền thời gian. Vì vậy việc thống kê độ lớn tín hiệu dạng hẹp liên

quan đến biên độ thu, độ trễ của kênh đa đường và băng thơng của tín hiệu phát.

Mơ hình đáp ứng xung của kênh fading :

Sự biến thiên của tín hiệu vơ tuyến di động liên quan trực tiếp đến đáp ứng

xung của kênh. Đáp ứng xung là một đặc tính của kênh, chứa tất cả các thơng tin cần

thiết để mơ phỏng hay phân tích bất cứ loại truyền dẫn nào qua kênh. Một kênh vơ

tuyến di động có thể mơ hình như là một bộ lọc tuyến tính có đáp ứng xung thay đổi

theo thời gian. Kênh truyền phải có khả năng lọc vì tín hiệu thu là tổng các biên độ và

độ trễ của nhiều sóng đến. Đáp ứng xung được sử dụng để dự đoán và so sánh hiệu

suất của nhiều hệ thống thông tin di động và băng thông truyền trông cùng một điều

kiện kênh.



t



t

3



t

2



t

1



t

0



Hình 3.6: Mơ hình đáp ứng xung rời rạc thời gian [20]



41



Vì tín hiệu trong một kênh đa đường gồm nhiều phiên bản dịch pha, suy hao biên độ,

trễ thời gian của tín hiệu phát, đáp ứng xung băng tận gốc của một kênh đa đường có

thể biểu diễn là:

N 1



hb (t , )   ai (t , ) exp j 2f c i (t )  i (t , )    i (t )



(2.9)



i 0



Với ai (t, ) vaø  i (t ) là biên độ và excess delay của thành phần đa đường thứ I ở

thời điểm t .

Nếu đáp ứng xung của kênh bất biến theo thời gian, nó có dạng đơn giản là:

N 1



hb ( )   ai exp j i  t   i 



(2.10)



i 0



Power delay profile được định nghĩa là:

Pt;   hb (t; )



2



(2.11)



III.2 HIỆN TƯỢNG CAPTURE EFFECT

Capture Effect rất phổ biến trong các hệ thống nhận dạng tần số sóng vơ tuyến thụ

động. Mặc dù có rất nhiều thẻ phát tín hiệu tới bộ đọc cùng một lúc, một trong những

thẻ này sẽ được nhận dạng thành công dựa trên Capture Effect. Tuy nhiên, Capture

effect có thể ẩn một vài thẻ. Rất nhiều thuật tốn hiện hành cho rằng sẽ khơng có

Capture Effect nào bỏ qua thẻ ẩn (hidden tags). Chúng tôi sẽ mở rộng một thuật tốn

hiện hành trong mơi trường Capture Effect và giới thiệu một thuật toán chống va

chạm thẻ để tăng hiệu suất nhận dạng thẻ. Thuật toán này sẽ sử dụng chiến lược cấp

phát (tần số) nhằm giảm va chạm giữa các thẻ ẩn thông qua Capture Effect và các thẻ

khác. Chiến lược này cho phép các thẻ va chạm phân giải ngay lập tức trong một chu

kỳ hiện tại. Mặt khác các thẻ ẩn sẽ tham gia vào chu kỳ tiếp theo. Do đó các thẻ đã

phân giải sẽ không va chạm với các thẻ ẩn trong chu kỳ tiếp theo và sự va chạm sẽ

được giảm đi. Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu suất nhận dạng của giao thức này lớn

hơn nhiều các giao thức hiện hành khi khả năng xảy ra của Capture Effect chạy từ 0.1

tới 0.6.

III.2.1 Hiện tượng CAPTURE EFFECT

Với Capture Effect, ít nhất hai vấn đề cần được cân nhắc. Vấn đề đầu tiên là làm thể

nào để phát hiện các thẻ ẩn thơng qua Capture Effect. Với một slot có Capture Effect,

các thẻ ẩn có thể bị bỏ qua do bộ đọc cho rằng các thẻ đó khơng thành cơng. Do

Capture Effect, một bộ đọc có thể đọc thành cơng một trong rất nhiều tín hiệu phản



42



hồi của thẻ. Nếu bộ đọc đưa ra tín hiệu đọc cho tất cả các thẻ phản hồi, bất kỳ một thẻ

nào mà thấy các tín hiệu đọc khơng tương thích với tín hiệu của nó đều là các thẻ ẩn

[7], [8]. Do phương pháp giải quyết triệt để vấn đề phát hiện các thẻ ẩn, phần này sẽ khơng tập

trung thêm vào nó nữa.

Vấn đề thứ hai mà chúng ta cần cân nhắc là hiệu suất nhận dạng. Ở đây, chúng ta

định nghĩa hiệu suất là tỉ số giữa thời gian truyền nhận dạng thành công với tổng thời

gian kéo dài của nhận dạng [9] – [10]. Do tổng thời gian kéo dài của nhận dạng là

tổng thời gian sucessful slot, idle slot, và collision slot, fewer idle slot, và collision

slot sẽ tạo ra hiệu xuất slot cao hơn.

Nhìn chung, hiệu suất có Capture Effect khác với hiệu suất khơng có Capture

Effect do các nguyên nhân sau. Thứ nhất, Capture Effect thay đổi một slot va chạm

giả định thành một slot thành công. Do đó, hiệu suất có Capture Effect sẽ cao hơn

hiệu suất khơng có Capture Effect. Thứ hai, các thẻ ẩn có thể va chạm với các thẻ

chưa được nhận dạng khác. Khi Capture Effect xảy ra một thẻ ẩn không thể được

nhận dạng. Nó sẽ chon lại một slot khác để được nhận dạng Bên cạnh đó các thẻ

khơng được nhận dạng khác trong chu kỳ hiện tại, chẳng hạn các thẻ va chạm cũng

cần phải lựa chon lại các slot khác. Có thể các thẻ chưa được nhận dạng sẽ chọn slot

mà các thẻ ẩn chọn. Trong trường hợp này, va chạm sẽ xảy ra. Chắc chắn ràng nếu

các thẻ chưa được nhận dạng và các thẻ ẩn chọn các slot khác nhau thì sẽ khơng có

va chạm và hiệu suất sẽ được nâng lên. Do vậy hiệu suất có Capture Effect sẽ liên

quan đến cách các thẻ ẩn và thẻ không nhận dạng lựa chọn slot như thế nào.

III.2.2 Các công việc liên quan.

Giao thức cây nhị phân khái quát (GBT) [7] là một giao thức BT-based [11], [12]

để phối hợp với Capture Effect. Trong BT, các Slot va chạm sẽ được chia liên tục

thành hai slot nhỏ cho đến khi mỗi slot là thành công hoặc thất bại. Do Capture Effect

sẽ khiến 1 slot có nhiều hơn 2 thẻ thành slot thành công, BT sẽ không chia slot thành

hai slot nhỏ. Do vậy các thẻ ẩn trong slot sẽ bị bỏ qua. Để giải quyết vấn đề này, giao

thức GBT cho phép bộ đọc đưa ID đã đọc tới tất cả các thẻ phản hồi. Một thẻ ẩn sẽ

nhận thấy ID không phù hợp với nhận dạng của nó. Sau đó một thẻ ẩn trong chu kỳ

hiện tại BT sẽ đi vào chu kỳ tiếp theo. Từ đó, tất cả các thẻ sẽ được chia thành các thẻ

nhận dạng thành công và thẻ ẩn sau khi chu kỳ đầu kết thúc. Trong GBT, tất cả các

thẻ ẩn sẽ đi vào một cùng slot trong chu kỳ thứ hai và sau đó sẽ bị tách nhỏ. Nếu slot

đơn có quá nhiều thẻ ẩn có thể dẫn tới va chạm lớn giữa các thẻ ẩn

EPC C1 G2 [13] là một tiêu chuẩn rất phổ biến trong hệ thống tần suất cực cao

(UHF) RFID. Tiêu chuẩn sự dụng thuật toán Q để xử lý các va chạm. Thuật toán Q là

một thuật tốn slot aloha-base đóng khung [14] [15], cái mà ngẫu nhiên hóa thời gian

43



truy nhập của các thẻ để giảm va chạm. Thời gian truy nhập này tạo thành rất nhiều

khung và khung cũng tạo thành rất nhiều slot. Như chúng ta đã biết sẽ có rất nhiều

slot thất bại nếu độ dài khung quá dài so với số lượng thẻ; trái lại phải có quá nhiều

slot va chạm nếu độ dài khung quá ngắn so với số lượng thẻ. Trong thuật tốn Q, khi

một khung có q nhiều slot thất bại, đầu đọc sẽ kết thúc khung sớm và bắt đầu một

khung ngắn hơn. Mục đích của sự đánh giá này là nhằm đạt được độ dài phù hợp

cho số lượng thẻ, và qua đó giảm số lượng lớn các slot thất bại (idle slot và slot va

chạm (collision slot). Thuật toán Q cân nhắc ảnh hưởng của Capture Effect lên nhận

dạng thẻ. Nó có thể dùng RN16 để xác định các thẻ ẩn. Bất cứ khi nào một khung kết

thúc, các thẻ ẩn sẽ đi vào khung tiếp theo. Do đó các thẻ ẩn sẽ khơng bị bỏ sót. Trong

thuật tốn Q khơng chỉ các thẻ ấn mà còn cả các thẻ chưa được nhận dạng, ví dụ thẻ

bị va chạm trong khung trước sẽ đi vào khung tiếp theo. Do hai loại thẻ có thể chọn

chung slot nên va chạm mạnh giữa chúng có thể xảy ra.

Thuật toán Q tối ưu [16] cũng là một thuật tốn slot aloha-base đóng khung dưới

Capture Effect. Giống thuật toán Q, thuật toán Q tối ưu cho phép các thẻ ẩn đi vào

khung tiếp theo để được nhận dạng lại. Tuy nhiên Thuật toán Q tối ưu sử dụng ý

tưởng của thuật toán ALOHA độ dài khung. Nghĩa là mỗi độ dài của khung bằng với

số lượng thẻ. Capture Effect xảy ra một khung như vậy không thể đảm bảo hiệu suất

tối ưu. Một độ dài tối ưu cần liên hệ với khơng những số lượng thẻ mà còn khả năng

xảy ra của Capture Effect. Do đó Thuật tốn Q tối ưu không làm việc hiệu quả hơn

trong môi trường Capture Effect.

Trong [17] và [18] Hai thuật toán dự đoán Capture Effect được đề xuất lần lượt. Các

thuật toán lấy độ dài khung bằng khoảng số lượng các thẻ và khả năng xảy ra Capture

Effect cho giao thức ALOHA khung năng động. Dựa trên độ dài khung, một giá trị tối ưu

của hiệu suất nhận dạng sẽ đạt đước dưới hiệu ứng bắt. Tuy nhiên, các thuật toán giả sử

rằng khả năng xảy ra là không đa dạng. Mô hình khả năng là lí tưởng và khơng dễ áp

dụng vào môi trường công nghiệp thực tế.



44



III.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG.

Trong chương này, Ảnh hưởng của đầu đọc đến đầu đọc trong các hệ thống RFID đã

được nghiên cứu. Các hệ thống không dây trong nhà, chẳng hạn như các hệ thống

RFID, đã bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi hiện tượng fading truyền lan đa

đường. Trong những tình huống này, kênh nằm xa kênh AWGN lý tưởng. Công xuất

nhận được thay đổi theo thời gian và theo sau một phân bố Rayleigh. Trong chương

này, các biểu thức để đánh giá xác suất lỗi cho mã FM0 và mã Miller (những mã được

sử dụng trong RFID) trong các kênh Rayleigh đã được bắt nguồn. Sau đó, các ảnh

hưởng của nhiễu trong (lý tưởng) AWGN và (thực) các kênh Rayleigh được so sánh.

Việc sử dụng các sơ đồ anten đa dạng đã được đề xuất theo trình tự để giảm thiểu việc

giảm phạm vi đọc do nhiễu từ đầu đọc đến đầu đọc. Trong các ứng dụng RFID nơi vị

trí thẻ khơng được biết đến (ví dụ: cửa đóng), sự đa dạng về không gian thường được

sử dụng. Bằng cách sử dụng một số ăngten đầu đọc, có thể một ăng-ten là trong tầm

nhìn với thẻ và kết quả ngăn chặn được tắc ngẽn tín hiệu . Ngồi ra, kết hợp lựa chọn

thường được sử dụng trong các hệ thống RFID để tăng số lần đọc thẻ.Tuy nhiên, trong

chương này khái niệm về sự đa dạng anten đã được giới thiệu để tăng khả năng phát

hiện khi có nhiễu.

Để kết thúc điều này, một biểu thức nhỏ gọn mới để mơ hình hóa xác suất lỗi cho mã

FM0 và Miller trong một kênh Rayleigh đã được bắt nguồn. Nó đã được chứng minh

rằng sự đa dạng của ăng ten cho phép giảm đáng kể khoảng cách giữa đầu đọc và đầu

đọc, xem xét một kênh Rayleigh đến một khoảng cách tối thiểu gần với trường hợp

kênh AWGN lý tưởng.

Cuối cùng, khoảng cách tương quan giữa hai ăng ten RFID điển hình đã được nghiên

cứu, thể hiện khả năng tồn tại của việc sử dụng đa dạng của N nhánh trong hầu hết các

ứng dụng RFID để chống lại sự can thiệp của đầu đọc.

Các cân nhắc thiết kế và các biểu thức được đưa ra trong chương này để tính tốn xác

suất lỗi bit trong một kênh Rayleigh có thể được áp dụng để phát triển các công cụ và

mô phỏng để dự báo các nhiễu trong môi trường đọc mật độ cao, phục vụ như một

hướng dẫn hữu ích cho các nhà thiết kế hệ thống RFID.

Mặt khác trong chương này phân tích thêm tranh chấp giữa những gói tin xuất hiện

khi vài gói tin xung đột trên kênh truyền. Cơng suất nhận của mỗi gói phụ thuộc vào

vị trí của trạm cuối truy cập và điều kiện kênh truyền. Do đó, thậm chí nếu vài gói tin

xung đột nhau, đơi khi gói có cơng suất nhận lớn nhất vẫn “sống sót”. Một cách tổng



45



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương III: FADINH VÀ HIỆU ỨNG CAPTURE EFFECTS

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×