ফেইডিং বেসিকস এবং বেতার যোগাযোগে ফেইডের ধরন

বিভিন্ন চ্যানেল সম্পর্কিত প্রতিবন্ধকতা এবং ট্রান্সমিটার/রিসিভারের অবস্থান বিবেচনা করে বেতার যোগাযোগ ব্যবস্থায় বিবর্ণ হওয়ার ধরনগুলি নিম্নরূপ।
➤বড় স্কেল ফেইডিং: এতে পথ হারানো এবং ছায়ার প্রভাব রয়েছে।
➤ ছোট স্কেল ফেইডিং: এটি দুটি প্রধান বিভাগে বিভক্ত যেমন। মাল্টিপাথ বিলম্ব স্প্রেড এবং ডপলার স্প্রেড। মাল্টিপাথ বিলম্ব স্প্রেড ফ্ল্যাট ফেইডিং এবং ফ্রিকোয়েন্সি সিলেক্টিভ ফেইডিং-এ বিভক্ত। ডপলার স্প্রেড দ্রুত ফেইডিং এবং স্লো ফেইডিং এ বিভক্ত।
➤ ফেইডিং মডেল: উপরের ফেডিং টাইপগুলি বিভিন্ন মডেল বা ডিস্ট্রিবিউশনে প্রয়োগ করা হয় যার মধ্যে রয়েছে Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull ইত্যাদি।

যেমনটি আমরা জানি, বিবর্ণ সংকেতগুলি ভূমি এবং আশেপাশের বিল্ডিং থেকে প্রতিফলনের পাশাপাশি বিশাল এলাকায় উপস্থিত গাছ, মানুষ এবং টাওয়ার থেকে বিক্ষিপ্ত সংকেতগুলির কারণে ঘটে। বিবর্ণ যেমন দুই ধরনের আছে. বড় স্কেল বিবর্ণ এবং ছোট স্কেল বিবর্ণ.

1.) বড় স্কেল বিবর্ণ

ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের মধ্যে যখন একটি বাধা আসে তখন বড় আকারের বিবর্ণতা ঘটে। এই হস্তক্ষেপ প্রকারের কারণে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সংকেত শক্তি হ্রাস পায়। এর কারণ হল EM তরঙ্গ ছায়াযুক্ত বা বাধা দ্বারা অবরুদ্ধ। এটি দূরত্বে সংকেতের বড় ওঠানামার সাথে সম্পর্কিত।

1.a) পথ হারান

মুক্ত স্থান পথের ক্ষতি নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে।
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)²/ λ²} = (4*π*f*d)²/c²
কোথায়,
Pt = শক্তি প্রেরণ
Pr = পাওয়ার পাওয়ার
λ = তরঙ্গদৈর্ঘ্য
d = অ্যান্টেনা প্রেরণ এবং গ্রহণের মধ্যে দূরত্ব
c = আলোর গতি অর্থাৎ 3 x 10⁸

সমীকরণ থেকে এটা বোঝায় যে ট্রান্সমিটেড সিগন্যাল দূরত্বে কমতে থাকে কারণ সিগন্যালটি ট্রান্সমিট এন্ড থেকে রিসিভ এন্ডের দিকে বৃহত্তর এবং বৃহত্তর এলাকায় ছড়িয়ে পড়ে।

1.b) ছায়ার প্রভাব

• এটা বেতার যোগাযোগ পরিলক্ষিত হয়. ছায়া তৈরি হল গড় মান থেকে EM সংকেতের প্রাপ্ত শক্তির বিচ্যুতি।
• এটি ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের মধ্যে পথের উপর বাধার ফলাফল।
• এটি ভৌগলিক অবস্থানের পাশাপাশি EM (ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক) তরঙ্গের রেডিও ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে।

2. ছোট স্কেল বিবর্ণ

ছোট স্কেল ফেইডিং খুব কম দূরত্ব এবং স্বল্প সময়ের মধ্যে প্রাপ্ত সংকেত শক্তির দ্রুত ওঠানামার সাথে সম্পর্কিত।

উপর ভিত্তি করেবহুপথ বিলম্ব ছড়িয়েদুটি ধরণের ছোট আকারের ফেইডিং যেমন। ফ্ল্যাট ফেইডিং এবং ফ্রিকোয়েন্সি সিলেক্টিভ ফেইডিং। এই মাল্টিপাথ ফেইডিং ধরনের প্রচার পরিবেশের উপর নির্ভর করে।

2.a) সমতল বিবর্ণ

ওয়্যারলেস চ্যানেলটিকে ফ্ল্যাট ফেইডিং বলা হয় যদি এটি একটি ব্যান্ডউইথের উপর ধ্রুবক লাভ এবং রৈখিক ফেজ প্রতিক্রিয়া থাকে যা প্রেরিত সংকেতের ব্যান্ডউইথের চেয়ে বেশি।

এই ধরণের বিবর্ণতায় প্রাপ্ত সংকেতের সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান একই অনুপাতে ওঠানামা করে। এটি অ-নির্বাচিত বিবর্ণ হিসাবেও পরিচিত।

• সংকেত BW << চ্যানেল BW
• প্রতীক সময় >> বিলম্ব ছড়িয়ে

ফ্ল্যাট ফেইডিং এর প্রভাব SNR হ্রাস হিসাবে দেখা যায়। এই সমতল বিবর্ণ চ্যানেলগুলি প্রশস্ততা পরিবর্তিত চ্যানেল বা ন্যারোব্যান্ড চ্যানেল হিসাবে পরিচিত।

2.b) ফ্রিকোয়েন্সি সিলেক্টিভ ফেইডিং

এটি বিভিন্ন প্রশস্ততা সহ একটি রেডিও সংকেতের বিভিন্ন বর্ণালী উপাদানকে প্রভাবিত করে। তাই নাম নির্বাচনী বিবর্ণ.

• সিগন্যাল BW > চ্যানেল BW
• প্রতীক সময় < বিলম্ব ছড়িয়ে

উপর ভিত্তি করেডপলার ছড়িয়েবিবর্ণ যেমন দুই ধরনের আছে. দ্রুত বিবর্ণ এবং ধীর বিবর্ণ। এই ডপলার স্প্রেড ফেইডিং প্রকারগুলি মোবাইলের গতির উপর নির্ভর করে অর্থাৎ ট্রান্সমিটারের ক্ষেত্রে রিসিভারের গতি।

2.c) দ্রুত বিবর্ণ

দ্রুত বিবর্ণ হওয়ার ঘটনাটি ছোট এলাকায় (যেমন ব্যান্ডউইথ) সংকেতের দ্রুত ওঠানামা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। যখন বিমানের সমস্ত দিক থেকে সংকেত আসে, গতির সমস্ত দিকগুলির জন্য দ্রুত বিবর্ণতা পরিলক্ষিত হবে।

চিহ্নের সময়কালের মধ্যে চ্যানেল ইমপালস প্রতিক্রিয়া খুব দ্রুত পরিবর্তিত হলে দ্রুত বিবর্ণ হয়।

• উচ্চ ডপলার স্প্রেড
• প্রতীক সময় > সমন্বয় সময়
• সংকেত বৈচিত্র < চ্যানেল বৈচিত্র

ডপলার ছড়িয়ে পড়ার কারণে এই পরামিতিগুলি ফ্রিকোয়েন্সি বিচ্ছুরণ বা সময় নির্বাচনী বিবর্ণ হয়ে যায়। দ্রুত বিবর্ণ হওয়া হল স্থানীয় বস্তুর প্রতিফলন এবং সেই বস্তুর সাপেক্ষে বস্তুর গতির ফল।

দ্রুত ফেইডিং এ, রিসিভ সিগন্যাল হল অসংখ্য সিগন্যালের সমষ্টি যা বিভিন্ন পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত হয়। এই সংকেতটি একাধিক সংকেতের সমষ্টি বা পার্থক্য যা তাদের মধ্যে আপেক্ষিক ফেজ পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে গঠনমূলক বা ধ্বংসাত্মক হতে পারে। পর্যায় সম্পর্কগুলি গতির গতি, সংক্রমণের ফ্রিকোয়েন্সি এবং আপেক্ষিক পথের দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে।

দ্রুত ফেইডিং বেসব্যান্ড নাড়ির আকৃতিকে বিকৃত করে। এই বিকৃতি রৈখিক এবং সৃষ্টি করেআইএসআই(ইন্টার সিম্বল ইন্টারফারেন্স)। অভিযোজিত সমতা চ্যানেল দ্বারা প্ররোচিত রৈখিক বিকৃতি অপসারণ করে আইএসআই হ্রাস করে।

2.d) ধীর বিবর্ণ

ধীর ম্লান হল পথের উপর দালান, পাহাড়, পর্বত এবং অন্যান্য বস্তুর ছায়ার ফলে।

• কম ডপলার স্প্রেড
• প্রতীক সময়কাল <
• সংকেত বৈচিত্র্য >> চ্যানেল বৈচিত্র

ফেইডিং মডেল বা ফেইডিং ডিস্ট্রিবিউশনের বাস্তবায়ন

ফেইডিং মডেল বা ফেইডিং ডিস্ট্রিবিউশনের বাস্তবায়নের মধ্যে রয়েছে Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading এবং Weibull fading। এই চ্যানেল ডিস্ট্রিবিউশন বা মডেলগুলি ফেইডিং প্রোফাইলের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী বেসব্যান্ড ডেটা সিগন্যালে ফেইড অন্তর্ভুক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

Rayleigh বিবর্ণ

• Rayleigh মডেলে, শুধুমাত্র Non Line of Sight(NLOS) উপাদানগুলো ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের মধ্যে সিমুলেট করা হয়। এটা অনুমান করা হয় যে ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের মধ্যে কোন LOS পথ নেই।
• MATLAB rayleigh চ্যানেল মডেল অনুকরণ করতে "rayleighchan" ফাংশন প্রদান করে।
• শক্তি তাত্পর্যপূর্ণভাবে বিতরণ করা হয়.
• ফেজ সমানভাবে বিতরণ করা হয় এবং প্রশস্ততা থেকে স্বাধীন। এটি ওয়্যারলেস কমিউনিকেশনে ফেডিং এর সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত প্রকার।

রিসিয়ান বিবর্ণ

• রিকিয়ান মডেলে, লাইন অফ সাইট (LOS) এবং নন-লাইন অফ সাইট (NLOS) উভয় উপাদানই ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের মধ্যে অনুকরণ করা হয়।
• ম্যাটল্যাব রিসিয়ান চ্যানেল মডেল অনুকরণ করতে "রিকিয়ানচান" ফাংশন প্রদান করে।

নাকাগামি বিবর্ণ

নাকাগামি ফ্যাডিং চ্যানেল হল একটি পরিসংখ্যানগত মডেল যা বেতার যোগাযোগ চ্যানেলগুলিকে বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয় যেখানে প্রাপ্ত sgnal মাল্টিপাথ ফেইডিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়। এটি শহুরে বা শহরতলির মতো মাঝারি থেকে গুরুতর বিবর্ণ পরিবেশের প্রতিনিধিত্ব করে। নিচের সমীকরণটি নাকাগামি ফেইডিং চ্যানেল মডেল অনুকরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।