ફેડિંગ બેઝિક્સ અને વાયરલેસ કમ્યુનિકેશનમાં ફેડિંગના પ્રકાર

વિવિધ ચેનલ સંબંધિત ક્ષતિઓ અને ટ્રાન્સમીટર/રીસીવરની સ્થિતિને ધ્યાનમાં લેતા વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં ફેડિંગના પ્રકારો નીચે મુજબ છે.
➤મોટા સ્કેલ ફેડિંગ: તેમાં પાથ લોસ અને શેડોઇંગ ઇફેક્ટ્સનો સમાવેશ થાય છે.
➤ નાના પાયે વિલીન: તે બે મુખ્ય શ્રેણીઓમાં વહેંચાયેલું છે જેમ કે.મલ્ટિપાથ વિલંબ ફેલાવો અને ડોપ્લર સ્પ્રેડ.મલ્ટિપાથ વિલંબ ફેલાવાને વધુ ફ્લેટ ફેડિંગ અને ફ્રીક્વન્સી સિલેક્ટિવ ફેડિંગમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.ડોપ્લર સ્પ્રેડ ઝડપી વિલીન અને ધીમી વિલીન વિભાજિત થયેલ છે.
➤ ફેડિંગ મોડલ્સ: ઉપરના ફેડિંગ પ્રકારો વિવિધ મોડલ્સ અથવા ડિસ્ટ્રિબ્યુશનમાં લાગુ કરવામાં આવે છે જેમાં રેલે, રિશિયન, નાકાગામી, વેઈબુલ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

જેમ આપણે જાણીએ છીએ તેમ, જમીન અને આસપાસની ઇમારતોના પ્રતિબિંબ તેમજ મોટા વિસ્તારમાં હાજર વૃક્ષો, લોકો અને ટાવર્સના છૂટાછવાયા સિગ્નલોને કારણે વિલીન થતા સિગ્નલો થાય છે.વિલીન થવાના બે પ્રકાર છે જેમ કે.મોટા પાયે વિલીન અને નાના પાયે વિલીન.

1.) મોટા પાયે વિલીન

ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર વચ્ચે અવરોધ આવે ત્યારે મોટા પાયે વિલીન થાય છે.આ હસ્તક્ષેપ પ્રકાર સિગ્નલ શક્તિમાં નોંધપાત્ર ઘટાડોનું કારણ બને છે.આ એટલા માટે છે કારણ કે EM તરંગ અવરોધ દ્વારા છાયા અથવા અવરોધિત છે.તે અંતર પર સિગ્નલના મોટા વધઘટ સાથે સંબંધિત છે.

1.a) પાથ નુકશાન

ખાલી જગ્યા પાથની ખોટ નીચે પ્રમાણે વ્યક્ત કરી શકાય છે.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)²/ λ²} = (4*π*f*d)²/c²
ક્યાં,
Pt = ટ્રાન્સમિટ પાવર
Pr = શક્તિ પ્રાપ્ત કરો
λ = તરંગલંબાઇ
d = એન્ટેના ટ્રાન્સમિટ કરવા અને પ્રાપ્ત કરવા વચ્ચેનું અંતર
c = પ્રકાશની ગતિ એટલે કે 3 x 10⁸

સમીકરણ પરથી તે સૂચવે છે કે ટ્રાન્સમિટેડ સિગ્નલ અંતર પર ઓછું થાય છે કારણ કે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ એન્ડથી રીસીવ એન્ડ તરફ મોટા અને મોટા વિસ્તારમાં ફેલાય છે.

1.b) પડછાયાની અસર

• તે વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશનમાં જોવા મળે છે.શેડોઇંગ એ સરેરાશ મૂલ્યમાંથી EM સિગ્નલની પ્રાપ્ત શક્તિનું વિચલન છે.
• તે ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર વચ્ચેના માર્ગ પરના અવરોધોનું પરિણામ છે.
• તે ભૌગોલિક સ્થિતિ તેમજ EM (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક) તરંગોની રેડિયો આવર્તન પર આધાર રાખે છે.

2. નાના પાયે વિલીન

સ્મોલ સ્કેલ ફેડિંગ ખૂબ જ ટૂંકા અંતર અને ટૂંકા ગાળામાં પ્રાપ્ત સિગ્નલ શક્તિના ઝડપી વધઘટ સાથે સંબંધિત છે.

પર આધારિત છેમલ્ટિપાથ વિલંબ ફેલાવોત્યાં બે પ્રકારના નાના પાયે વિલીન થાય છે જેમ કે.સપાટ વિલીન અને આવર્તન પસંદગીયુક્ત વિલીન.આ મલ્ટિપાથ વિલીન પ્રકારો પ્રચાર વાતાવરણ પર આધાર રાખે છે.

2.a) સપાટ વિલીન

વાયરલેસ ચેનલને ફ્લેટ ફેડિંગ કહેવામાં આવે છે જો તે બેન્ડવિડ્થ પર સતત ગેઇન અને રેખીય તબક્કા પ્રતિભાવ ધરાવે છે જે પ્રસારિત સિગ્નલની બેન્ડવિડ્થ કરતા વધારે છે.

આ પ્રકારના વિલીન થવામાં પ્રાપ્ત સિગ્નલના તમામ આવર્તન ઘટકો એકસાથે સમાન પ્રમાણમાં વધઘટ થાય છે.તેને બિન-પસંદગીયુક્ત વિલીન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

• સિગ્નલ BW << ચેનલ BW
• પ્રતીક સમયગાળો >> વિલંબ ફેલાવો

ફ્લેટ ફેડિંગની અસર SNR માં ઘટાડો તરીકે જોવામાં આવે છે.આ સપાટ વિલીન થતી ચેનલોને કંપનવિસ્તાર વિવિધ ચેનલો અથવા નેરોબેન્ડ ચેનલો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

2.b) આવર્તન પસંદગીયુક્ત વિલીન

તે રેડિયો સિગ્નલના વિવિધ સ્પેક્ટ્રલ ઘટકોને વિવિધ કંપનવિસ્તાર સાથે અસર કરે છે.તેથી નામ પસંદગીયુક્ત વિલીન.

• સિગ્નલ BW > ચેનલ BW
• પ્રતીક અવધિ < વિલંબ ફેલાવો

પર આધારિત છેડોપ્લર ફેલાવોવિલીન થવાના બે પ્રકાર છે જેમ કે.ઝડપી વિલીન અને ધીમી વિલીન.આ ડોપ્લર સ્પ્રેડ ફેડિંગ પ્રકારો મોબાઈલ સ્પીડ એટલે કે ટ્રાન્સમીટરના સંદર્ભમાં રીસીવરની ઝડપ પર આધાર રાખે છે.

2.c) ઝડપી વિલીન

ઝડપી વિલીન થવાની ઘટના નાના વિસ્તારો (એટલે ​​કે બેન્ડવિડ્થ) પર સિગ્નલના ઝડપી વધઘટ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.જ્યારે પ્લેનમાં તમામ દિશાઓમાંથી સિગ્નલો આવે છે, ત્યારે ગતિની તમામ દિશાઓ માટે ઝડપી વિલીન જોવા મળશે.

જ્યારે ચેનલ આવેગ પ્રતિભાવ પ્રતીક સમયગાળાની અંદર ખૂબ જ ઝડપથી બદલાય છે ત્યારે ઝડપી વિલીન થાય છે.

• ઉચ્ચ ડોપ્લર સ્પ્રેડ
• પ્રતીક સમયગાળો > સુસંગતતા સમય
• સિગ્નલ ભિન્નતા < ચેનલ વિવિધતા

આ પરિમાણો ડોપ્લર ફેલાવાને કારણે ફ્રીક્વન્સી ડિસ્પરશન અથવા સમય પસંદગીયુક્ત વિલીન થાય છે.ઝડપી વિલીન એ સ્થાનિક પદાર્થોના પ્રતિબિંબ અને તે પદાર્થોની તુલનામાં વસ્તુઓની ગતિનું પરિણામ છે.

ઝડપી વિલીન થવામાં, પ્રાપ્ત સિગ્નલ એ અસંખ્ય સિગ્નલોનો સરવાળો છે જે વિવિધ સપાટીઓ પરથી પ્રતિબિંબિત થાય છે.આ સિગ્નલ બહુવિધ સિગ્નલોનો સરવાળો અથવા તફાવત છે જે તેમની વચ્ચેના સંબંધિત તબક્કાના શિફ્ટના આધારે રચનાત્મક અથવા વિનાશક હોઈ શકે છે.તબક્કાના સંબંધો ગતિની ઝડપ, ટ્રાન્સમિશનની આવર્તન અને સંબંધિત પાથની લંબાઈ પર આધાર રાખે છે.

ફાસ્ટ ફેડિંગ બેઝબેન્ડ પલ્સનો આકાર વિકૃત કરે છે.આ વિકૃતિ રેખીય છે અને બનાવે છેISI(ઇન્ટર સિમ્બોલ ઇન્ટરફન્સ).અનુકૂલનશીલ સમાનીકરણ ચેનલ દ્વારા પ્રેરિત રેખીય વિકૃતિને દૂર કરીને ISI ઘટાડે છે.

2.d) ધીમી વિલીન

ધીમી વિલીન એ પાથ પર ઇમારતો, ટેકરીઓ, પર્વતો અને અન્ય વસ્તુઓ દ્વારા પડછાયાનું પરિણામ છે.

• લો ડોપ્લર સ્પ્રેડ
• પ્રતીક અવધિ <
• સિગ્નલ ભિન્નતા >> ચેનલ ભિન્નતા

ફેડિંગ મોડલ્સ અથવા ફેડિંગ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનનો અમલ

ફેડિંગ મોડલ્સ અથવા ફેડિંગ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનના અમલીકરણમાં રેલે ફેડિંગ, રિસિયન ફેડિંગ, નાકાગામી ફેડિંગ અને વેઈબુલ ફેડિંગનો સમાવેશ થાય છે.આ ચેનલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન્સ અથવા મોડલ્સ ફેડિંગ પ્રોફાઇલ આવશ્યકતાઓ અનુસાર બેઝબેન્ડ ડેટા સિગ્નલમાં ફેડિંગને સામેલ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે.

રેલે વિલીન

• રેલે મોડેલમાં, માત્ર નોન લાઇન ઓફ સાઈટ(NLOS) ઘટકો ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર વચ્ચે સિમ્યુલેટેડ છે.એવું માનવામાં આવે છે કે ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર વચ્ચે કોઈ LOS પાથ અસ્તિત્વમાં નથી.
• MATLAB રેલેઈ ચેનલ મોડલનું અનુકરણ કરવા માટે "rayleighchan" કાર્ય પૂરું પાડે છે.
• પાવર ત્વરિત રીતે વિતરિત થાય છે.
• તબક્કો સમાનરૂપે વિતરિત અને કંપનવિસ્તારથી સ્વતંત્ર છે.તે વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશનમાં ફેડિંગનો સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો પ્રકાર છે.

Rician વિલીન

• રિસિયન મોડલમાં, લાઇન ઓફ સાઇટ (LOS) અને નોન લાઇન ઓફ Sight (NLOS) બંને ઘટકો ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર વચ્ચે સિમ્યુલેટેડ છે.
• MATLAB રિસિયન ચેનલ મોડલનું અનુકરણ કરવા માટે "ricianchan" કાર્ય પૂરું પાડે છે.

નાકાગામી વિલીન

નાકાગામી ફેડિંગ ચેનલ એ આંકડાકીય મોડલ છે જેનો ઉપયોગ વાયરલેસ કમ્યુનિકેશન ચેનલ્સનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે જેમાં પ્રાપ્ત sgnal મલ્ટીપાથ ફેડિંગમાંથી પસાર થાય છે.તે શહેરી અથવા ઉપનગરીય વિસ્તારો જેવા મધ્યમથી ગંભીર વિલીન સાથે વાતાવરણનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ નાકાગામી ફેડિંગ ચેનલ મોડેલનું અનુકરણ કરવા માટે થઈ શકે છે.