وائرليس ڪميونيڪيشن ۾ فئڊنگ جون بنياديات ۽ فئڊنگ جا قسم

مختلف چينل سان لاڳاپيل خرابين تي غور ڪندي ۽ ٽرانسميٽر / وصول ڪندڙ جي پوزيشن هيٺ ڏنل آهن وائرليس ڪميونيڪيشن سسٽم ۾ ڦهلائڻ جا قسم.
➤ وڏي پيماني تي ڦهلائڻ: ان ۾ شامل آهي رستي جي نقصان ۽ ڇانو اثرات.
➤Small Scale Fading: ان کي ٻن مکيه ڀاڱن ۾ ورهايو ويو آهي يعني. multipath دير جي پکيڙ ۽ ڊاپلر اسپريڊ. ملٽي پيٿ ڊيلي اسپريڊ کي وڌيڪ ورهايو ويو آهي فليٽ فيڊنگ ۽ فريڪوئنسي سليڪٽيو فيڊنگ ۾. ڊاپلر اسپريڊ کي ورهايو ويو آهي فاسٽ فيڊنگ ۽ سست فيڊنگ ۾.
➤ ڀڄڻ جا ماڊل: مٿئين ڀڄڻ جا قسم مختلف ماڊل يا تقسيم ۾ لاڳو ڪيا ويا آهن جن ۾ شامل آهن Rayleigh، Rician، Nakagami، Weibull وغيره.

جيئن ته اسان ڄاڻون ٿا ته، زمين ۽ ڀرپاسي جي عمارتن مان پکڙيل سگنلن ۽ وڏي ايراضيءَ ۾ موجود وڻن، ماڻهن ۽ ٽاورن مان ٽڙيل پکڙيل سگنلن جي ڪري، ٽٽڻ وارا سگنل ٿين ٿا. ڀڄڻ جا ٻه قسم آهن يعني. وڏي پيماني تي ختم ٿيڻ ۽ ننڍي پيماني تي ڦهلائڻ.

1.) وڏي پيماني تي ڦهلائڻ

وڏي پيماني تي ڀڄڻ تڏهن ٿئي ٿي جڏهن ٽرانسميٽر ۽ رسيور جي وچ ۾ ڪا رڪاوٽ اچي ٿي. هي مداخلت جو قسم سگنل جي طاقت جي گھٽتائي جي اهم مقدار جو سبب بڻائيندو آهي. اهو ئي سبب آهي ته اي ايم موج ڇانو ٿيل آهي يا رڪاوٽ طرفان بند ٿيل آهي. اهو فاصلي تي سگنل جي وڏي fluctuations سان لاڳاپيل آهي.

1.a) رستو نقصان

خالي خلا جي رستي جي نقصان جو اظهار هن ريت ڪري سگهجي ٿو.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * ڊي)²/ λ²} = (4*π*f*d)²/c²
ڪٿي،
Pt = طاقت جي منتقلي
پر = طاقت حاصل ڪرڻ
λ = موج جي ڊيگهه
d = انٽينا جي منتقلي ۽ وصول ڪرڻ جي وچ ۾ فاصلو
c = روشنيءَ جي رفتار يعني 3 x 10⁸

مساوات مان اهو ظاهر ٿئي ٿو ته منتقل ٿيل سگنل فاصلي تي گھٽجي ٿو جيئن سگنل وڏي ۽ وڏي ايراضيء تي پکڙيل آهي ٽرانسمٽ جي آخر کان وصولي جي آخر تائين.

1.b) ڇانوڻ وارو اثر

• اهو وائرليس ڪميونيڪيشن ۾ ڏٺو ويندو آهي. ڇانو ڪرڻ اوسط قدر کان EM سگنل جي حاصل ڪيل طاقت جي انحراف آهي.
• اهو ٽرانسميٽر ۽ وصول ڪندڙ جي وچ ۾ رستي تي رڪاوٽن جو نتيجو آهي.
• ان جو دارومدار جاگرافيائي بيهڪ سان گڏوگڏ EM (ElectroMagnetic) لهرن جي ريڊيو فريڪوئنسي تي آهي.

2. ننڍي پيماني تي ڦهلائڻ

ننڍي پيماني تي ڦهلائڻ جو تعلق تمام مختصر فاصلي ۽ مختصر وقت جي عرصي دوران حاصل ڪيل سگنل جي طاقت جي تيز وهڪري سان آهي.

تي مبنيmultipath دير جي پکيڙننڍي پيماني تي ڦهلائڻ جا ٻه قسم آهن. فليٽ فيڊنگ ۽ فریکوئنسي سليڪٽيو فيڊنگ. اهي multipath fading قسم پروپئگيشن ماحول تي منحصر آهن.

2.a) فليٽ ڦاٽڻ

وائرليس چينل کي فليٽ فيڊنگ چئبو آهي جيڪڏهن ان کي بينڊوڊٿ تي مسلسل حاصل ۽ لڪير واري مرحلي جو جواب آهي جيڪو منتقل ٿيل سگنل جي بينڊوڊٿ کان وڌيڪ آهي.

هن قسم جي ڀڄڻ ۾، وصول ٿيل سگنل جا سڀئي فريڪوئنسي جزا هڪ ئي وقت ساڳئي تناسب ۾ ڦيرڦار ڪندا آهن. اهو پڻ سڃاتو وڃي ٿو غير چونڊيل ڀڄڻ.

• سگنل BW << چينل BW
• علامتي دور >> Delay Spread

لوڻ جي ڀڃڪڙي جو اثر SNR ۾ گهٽتائي جي طور تي ڏٺو ويو آهي. اهي فليٽ ڀڄڻ وارا چينل Amplitude variing channels يا narrowband channels طور سڃاتل آهن.

2.b) فريکوئنسي سليڪٽيو فيڊنگ

اهو مختلف طول و عرض سان ريڊيو سگنل جي مختلف چشمي حصن کي متاثر ڪري ٿو. ان ڪري نالو چونڊي فنا ٿي ويو.

• سگنل BW > چينل BW
• علامتي دور < Delay Spread

تي مبنيڊاپلر پکيڙيواتي ٻه قسم آهن fading يعني. تيز ختم ٿيڻ ۽ سست ختم ٿيڻ. اهي ڊاپلر اسپريڊ فئڊنگ قسم جو دارومدار موبائل جي رفتار تي آهي يعني ٽرانسميٽر جي حوالي سان رسيور جي رفتار.

2.c) تيزي سان ختم ٿيڻ

تيز ڦهلجڻ جو رجحان ننڍڙن علائقن (يعني بينڊوڊٿ) تي سگنل جي تيز وهڪري جي نمائندگي ڪري ٿو. جڏهن سگنل جهاز جي سڀني طرفن کان پهچندا آهن، تمام تيز رفتار جي رفتار کي ڏسڻ ۾ ايندي.

فاسٽ ختم ٿئي ٿي جڏهن چينل تسلسل ردعمل علامت جي مدت ۾ تمام تيزيء سان تبديل ڪري ٿي.

• هاء ڊاپلر اسپريڊ
• علامتي دور > هم آهنگي جو وقت
• سگنل جي تبديلي < چينل جي تبديلي

هي پيٽرولر ڊاپلر پکيڙڻ جي ڪري فريڪوئنسي ڊسپيسريشن يا وقت جي چونڊيل فٽ ٿيڻ جي نتيجي ۾. فاسٽ فيڊنگ مقامي شين جي عڪاسي ۽ انهن شين سان لاڳاپيل شين جي حرڪت جو نتيجو آهي.

تيز تيز ٿيڻ ۾، سگنل وصول ڪرڻ ڪيترن ئي سگنلن جو مجموعو آهي جيڪي مختلف سطحن کان ظاهر ٿيندا آهن. هي سگنل ڪيترن ئي سگنلن جو مجموعو يا فرق آهي جيڪو انهن جي وچ ۾ لاڳاپي واري مرحلي جي شفٽ جي بنياد تي تعميري يا تباهي آڻي سگهي ٿو. مرحلن جي رشتن جو دارومدار رفتار جي رفتار، ٽرانسميشن جي تعدد ۽ لاڳاپي واري رستي جي ڊيگهه تي آهي.

فاسٽ ڦهلائڻ بيس بينڊ نبض جي شڪل کي خراب ڪري ٿو. هي تحريف لڪير آهي ۽ ٺاهي ٿوآءِ ايس آءِ(Inter Symbol Interference). موافقت واري برابري آئي ايس آئي کي گھٽائي ٿي چينل طرفان لڪير واري تحريف کي ختم ڪندي.

2.d) سست ختم ٿيڻ

رستي تي عمارتن، ٽڪرين، جبلن ۽ ٻين شين جي پاڇي جي نتيجي ۾ سست ختم ٿيڻ آهي.

• گھٽ ڊاپلر اسپريڊ
• علامتي دور <
• سگنل جي تبديلي >> چينل جي تبديلي

Fading ماڊلز يا fading تقسيم جي عمل درآمد

فيڊنگ ماڊلز يا فيڊنگ ڊسٽريبيوشن جي لاڳو ڪرڻ ۾ شامل آهن Rayleigh fading، Rician fading، Nakagami fading ۽ Weibull fading. اهي چينل جي تقسيم يا ماڊل ٺاهيا ويا آهن بيس بينڊ ڊيٽا سگنل ۾ فيڊنگ شامل ڪرڻ لاءِ فيڊنگ پروفائل گهرجن مطابق.

Rayleigh ختم ٿيڻ

• Rayleigh ماڊل ۾، صرف Non Line of Sight (NLOS) جزا ٽرانسميٽر ۽ رسيور جي وچ ۾ ٺهيل آهن. اهو فرض ڪيو ويو آهي ته ٽرانسميٽر ۽ وصول ڪندڙ جي وچ ۾ ڪوبه LOS رستو موجود ناهي.
• MATLAB "rayleighchan" فنڪشن مهيا ڪري ٿو ته جيئن rayleigh چينل ماڊل کي ترتيب ڏيو.
• طاقت تيزيءَ سان ورهائجي ٿي.
• مرحلو هڪجهڙائي سان ورهايل آهي ۽ طول و عرض کان آزاد آهي. اهو وائرليس ڪميونيڪيشن ۾ Fading جو سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيل قسم آهي.

ريڪان ختم ٿيڻ

• ريشيئن ماڊل ۾، ٻنهي لائين آف سائٽ (LOS) ۽ نان لائين آف سائٽ (NLOS) جزا ٽرانسميٽر ۽ رسيور جي وچ ۾ ٺهيل آهن.
• MATLAB "ricianchan" فنڪشن مهيا ڪري ٿي ريڪائن چينل ماڊل کي نقل ڪرڻ لاءِ.

نڪاگامي ختم ٿيڻ

Nakagami fadding چينل هڪ شمارياتي ماڊل آهي جيڪو وائرليس ڪميونيڪيشن چينلز کي بيان ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي جنهن ۾ موصول ٿيل sgnal multipath fading کان گذري ٿو. اهو ماحول جي نمائندگي ڪري ٿو جنهن ۾ اعتدال پسند کان سخت ٻرندڙ جھڙوڪ شهري يا مضافاتي علائقن. هيٺ ڏنل مساوات Nakagami fading چينل ماڊل simulate ڪرڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو.