Anten th�ng minh v?i vi?c t?ng hi?u qu? ph? s�ng

C�c kh?i v� tuy?n th? h? m?i kh�ng ch? c� t�nh n?ng ?i?u khi?n c�ng su?t, ?i?u khi?n s?a l?i, th�ch nghi b? m� theo t? s? t�n hi?u tr�n nhi?u,? nh? c�c kh?i thu ph�t v� tuy?n hi?n nay m� c�n c� kh? n?ng c?m bi?n v� th�ch nghi v?i ??c t�nh c?a m�i tr??ng v� tuy?n, trong ?� c� y?u t? t?n s? v� kh�ng gian.



Anten th�ng minh l� m?t trong nh?ng ??nh h??ng t?i ?u c�c kh?i thu ph�t v� tuy?n th? h? m?i d?a tr�n y?u t? ??c t�nh kh�ng gian. Anten th�ng minh ?ang ???c nghi�n c?u v� s? ?ng d?ng trong c�c kh?i thu ph�t v� tuy?n th? h? m?i 3G, WiMAX, LTE, WLAN... B�i vi?t n�y tr�nh b�y m?t s? ??c ?i?m c?a m�i tr??ng ?� th? v� bi?n ph�p t?ng hi?u qu? ph? s�ng s? d?ng anten th�ng minh.



1. C�ng ngh? anten th�ng minh



Anten th�ng minh l� m?t h? th?ng g?m hai hay nhi?u anten (ph?n t? c?a d�y) ???c b? tr� ph� h?p v? m?t h�nh h?c v� k?t n?i li�n th�ng v? ?i?n ?? t?o ra m?t gi?n ?? ph�t x? ??nh h??ng mong mu?n. ??i v?i d�y anten ?i?u khi?n pha, pha c?a c�c d�ng ?i?n ? m?i ph?n t? anten s? ???c ?i?u khi?n ?? thu ???c gi?n ?? ph? s�ng c?a d�y, th??ng l� t?p trung b�p s�ng l?n nh?t ho?c nh? nh?t theo c�c h??ng mong mu?n. ?i?u khi?n pha d�ng ?i?n c?a c�c ph?n t? trong d�y l� ph??ng th?c ?? ?i?u ch?nh h??ng b�p s�ng.



M?t h? th?ng anten th�ng minh bao g?m m?t d�y anten, v?i ph?n c?ng v� tuy?n v� kh?i ?i?u khi?n ?? thay ??i gi?n ?? ph? s�ng theo ?i?u ki?n m�i tr??ng v� tuy?n nh?m t?ng c??ng hi?u n?ng c?a m?t h? th?ng th�ng tin.



M? r?ng v�ng ph? s�ng



? c�c v�ng m?t ?? thu� bao th?p, t?i ?u ph? s�ng l� h??ng t?i m?c ti�u l� t?ng ?? r?ng v�ng ph? v� t?ng kho?ng c�ch ph? s�ng. Khi s? d?ng anten th�ng minh ? c�c khu v?c n�y cho ph�p t?ng b�n k�nh ph? s�ng c?a tr?m nhi?u l?n so v?i anten ??ng h??ng hay anten sector nh? m� t? trong H�nh 1.

H�nh 1. M? r?ng v�ng ph? s�ng s? d?ng anten th�ng minh

Gi?m nhi?u ???ng truy?n



? n?i c� m?t ?? thu� bao cao, m?c ti�u t?i ?u ph? s�ng l� t?ng dung l??ng. Hai k? thu?t ch�nh ???c s? d?ng ?? t?ng dung l??ng l� gi?m nhi?u xuy�n k�nh tr�n ???ng xu?ng v� kh? nhi?u ? ???ng l�n. Trong h? th?ng s? d?ng anten th�ng minh, c�c b�p s�ng c?a anten h??ng ch�nh x�c thu� bao, do v?y c�ng su?t ph�t ch? ph�t ?�ng ??n h??ng c?n thi?t v� tr�nh ph�t t�n hi?u v? ph�a ngu?n can nhi?u. Nhi?u xuy�n k�nh ki?u ??ng k�nh ch? x?y ra n?u c�c thu� bao n�y c�ng n?m trong m?t b�p s�ng kh� h?p (5o ??n 10o). Do ?�, nhi?u ??ng k�nh s? gi?m ???c r?t nhi?u so v?i tr??ng h?p d�ng anten ??ng h??ng (3600) hay anten sector (600, 900, 1200) ? k�nh ???ng xu?ng.



Nhi?u xuy�n k�nh ???ng l�n c� th? lo?i tr? b?ng c�ch h??ng b�p s�ng v? ?�ng h??ng thu� bao v� b?ng kh�ng t?i c�c h??ng c� c�c thu� bao ??ng k�nh.



Nh? v?y, gi?m nhi?u ??ng k�nh ???c th?c hi?n b?ng c�ch l�i b�p s�ng ho?c chuy?n m?ch b�p s�ng. Nh? vi?c s? d?ng c�c b�p s�ng ??nh h??ng, nhi?u gi?a c�c tr?m ph? s�ng d�ng c�ng t?p k�nh t?n s? c?ng gi?m ?�ng k? so v?i tr??ng h?p anten ??ng h??ng nh? m� t? trong H�nh 2. Trong tr??ng h?p l� t??ng, s? l??ng tr?m ph? s�ng c?n c� th? gi?m xu?ng, t?ng hi?u qu? s? d?ng b?ng t?n v� dung l??ng.

H�nh 2. Gi?m nhi?u ???ng xu?ng v� lo?i tr? nhi?u ???ng l�n d�ng anten th�ng minh

?a truy nh?p ph�n chia theo kh�ng gian



H? th?ng anten th�ng minh c?ng cho ph�p m?t tr?m ph? s�ng c� th? li�n l?c v?i 2 hay nhi?u thu� bao s? d?ng c�ng m?t t?n s? khi s? d?ng c�ng ngh? ?a truy nh?p ph�n chia theo kh�ng gian (SDMA ? Space Division Multiple Access), do ?� cho ph�p h? th?ng s? d?ng c�c t�i nguy�n m?ng hi?u qu? h?n.

H�nh 3. ?a truy nh?p ph�n chia theo kh�ng gian

2. M?t s? bi?n ph�p gi?m ?nh h??ng c?a m�i tr??ng ?� th? khi tri?n khai m?ng th�ng tin v� tuy?n b?ng r?ng d�ng c�ng ngh? anten th�ng minh



M�i tr??ng ?� th? c� ??c ?i?m l� m?t ?? nh� cao, ???ng ph? h?p, nhi?u khu nh� cao t?ng. H?n n?a ki?n tr�c, c?u tr�c v� v?t li?u x�y d?ng ph?c t?p nh? ?a d?ng v? h�nh h?c, d�ng nhi?u lo?i v?t li?u t? b� t�ng, g?, k�nh, th�p, v?t li?u t?ng h?p? H?n n?a, m?t ?? thu� bao cao v� c� ph�n b? t??ng ??i ??ng ??u theo c�c h??ng. Nh?ng y?u t? tr�n ?nh h??ng t?i k�nh truy?n v� tuy?n c?ng nh? hi?u qu? ph? s�ng c?a anten th�ng minh.



Hi?u ?ng ?canyon?



Hi?u ?ng ?canyon? do ph?n x? s�ng v� tuy?n ? c�c ???ng h?p. S�ng v� tuy?n t? kh?i ph�t tr�n c�c ???ng h?p s? ph?n x? nhi?u l?n v�o c�c t�a nh� hai b�n ???ng tr??c khi t?i kh?i thu. ???ng ph? ?�ng vai tr� nh? ?ng d?n s�ng t? kh?i ph�t t?i kh?i thu. ?i?u n�y l�m ?nh h??ng t?i ?? ch�nh x�c khi x�c ??nh v? tr� thu� bao, v� v� v?y d?n t?i l?ch ??nh h??ng b�p s�ng c?a anten th�ng minh. Hi?u qu? c?a anten th�ng minh b? suy gi?m. So v?i tr??ng h?p d�ng m?t anten, s? d?ng d�y anten g?m 8 ch?n t? c� th? l�m t?ng ?? t?ng �ch l�n 4-6 dBi ho?c th?p h?n m?t ch�t. Tr??ng h?p ho�n to�n l?ch ??nh h??ng, t?ng �ch c?a d�y anten c� th? th?p h?n s? d?ng m?t anten duy nh?t.

H�nh 4. Hi?u ?ng ?canyon? trong khu ?� th? c� ???ng h?p, m?t ?? nh� cao

?? t?ng hi?u qu? anten th�ng minh c?n ph?i s? d?ng c�c m� h�nh d? ?o�n v� thu?t to�n ?i?u khi?n c� t�nh to�n ??n hi?u ?ng ?canyon?. V� d? nh? khi ph�t hi?n t�n hi?u c� th?ng gi�ng l?n v� ch?m th� c?n m? r?ng b�p s�ng ?? t?ng ?? ch�nh x�c c?a b�p s�ng ??nh h??ng ho?c s? d?ng anten thu ph�t nhi?u ???ng (MIMO - Multiple Input, Multiple Output) thay v� d�ng c�ng ngh? ??nh h??ng b�p s�ng th�ch nghi (BF ? Beamforming)



Hi?u ?ng t�n x?



Khi anten ??t ? khu v?c c� nhi?u nh� cao t?ng v� ? v? tr� th?p so v?i m?t s? t�a nh� xung quanh, x?y ra hi?n t??ng t�n x? s�ng. C�c tia s�ng b? t�n x? ? c�c r�a nh?n c?a t�a nh� v� b? bi?n ??i pha khi t?i kh?i thu. N?u tia t�n x? c� t? tr?ng l?n trong t�n hi?u thu ???c, s? g�y ra l?ch ??nh h??ng ho�n to�n v� d?n t?i gi?m nghi�m tr?ng t?ng �ch anten theo h??ng ?�.

H�nh 5. Hi?u ?ng t�n x? ? r�a nh?n c�c nh� cao t?ng

Hi?n t??ng t�n x? c� th? gi?m b?t ho?c lo?i tr? b?ng c�ch ??t anten c?a tr?m ph? s�ng ? v? tr� cao h?n so v?i c�c t�a nh� xung quanh, v� d? c?n ??t anten cao h?n 8-10 m so v?i c�c t�a nh� trong v�ng b�n k�nh 300m ??n 500m. Khi ??t anten ? v? tr� cao c?ng s? gi?m ???c ?nh h??ng tia ph?n x? v� gi?m ???c th?ng gi�ng t�n hi?u s�u.



Hi?u ?ng ???ng h?m (tunnel)



? m?t s? th�nh ph? nh? H� N?i hay c�c th�nh ph? ?�i Loan, H?ng K�ng, c�c nh� trong khu th??ng m?i th??ng ???c thi?t k? h?p v� d�i, li?n k? v?i nhau. Khi thu� bao ? trong nh�, tia truy?n th?ng b? suy gi?m l?n do ph?i truy?n xuy�n qua nhi?u l?p t??ng. C�c tia ph?n x? t? c�c nh� xung quanh c?ng b? suy gi?m do ph?i ?i xuy�n qua nhi?u l?p t??ng t�nh t? l?p t??ng th? nh?t. Ph? s�ng trong nh� ? khu v?c n�y r?t kh� kh?n v� suy hao t�n hi?u s�u trong nh� r?t l?n v� bi�n ?? bi?n ??i t�y thu?c t?ng nh�. C??ng ?? tr??ng trong nh� c� th? th?p h?n ngo�i ???ng t? 20-40 dBi.

H�nh 6. Hi?u ?ng ???ng h?m v� ph? s�ng nhi?u l?p

?? t?ng c??ng kh? n?ng ph? s�ng trong nh�, m?t ph??ng ph�p hi?u qu? l� d�ng c�c tr?m nh? (micro/pico-cell) v?i anten c� b�p s�ng ??nh h??ng ph� h?p v?i truy?n s�ng d?c theo ????ng h?m? h�nh h?p. C�c tr?m nh? s? t?o th�nh l?p ph? s�ng th? hai n?m d??i c�c tr?m l?n (macro cell) v� chuy?n ti?p s�ng c?a c�c tr?m l?n. Tuy nhi�n, c?n t?i ?u thu?t to�n chuy?n giao gi?a hai l?p c?ng nh? ph?i h?p c�c kh?i ?i?u khi?n thu ph�t sao cho v?a t?ng c??ng ph? s�ng l?i gi?m thi?u ???c nhi?u xuy�n k�nh.



Hi?u ?ng nh� cao t?ng



C�c nh� cao t?ng c� hai ??c ?i?m ?nh h??ng t?i ph? s�ng. Th? nh?t, ? c�c ph�ng g?n c?a s?, s�ng t? c�c tr?m h??ng t?i ??u l?n do ?� c??ng ?? tr??ng l?n nh?ng t? s? t�n hi?u tr�n nhi?u th?p. Th? hai, ? c�c khu v?c thang m�y v� h�nh lang c??ng ?? tr??ng th?p, ??c bi?t l� c�c t?ng th?p.



?? gi?m nhi?u trong tr??ng h?p th? nh?t, c?n thu?t to�n ph?i h?p gi?a c�c tr?m ph? s�ng sao cho c�c b�p s�ng ??nh h??ng kh�ng b? ch?ng l?n l�n nhau. ?i?u n�y c� th? th?c hi?n th�ng qua k�nh ph?n h?i ? ???ng l�n t? ph�a thu� bao. Ngo�i ra, c?n ph?i ??t c�c tr?m nh? (inbuilding) ?? n�ng cao ch?t l??ng ph? s�ng trong nh�. C�c tr?m n�y d�ng anten ??ng h??ng ho?c ??nh h??ng t�y theo y�u c?u v�ng ph?. V?n ?? ph?i h?p c�c tr?m nh? v?i tr?m l?n ??t ra t??ng t? trong tr??ng h?p hi?u ?ng ???ng h?m.



3. K?t lu?n



T?i ?u ph? s�ng ?� th? d�ng anten th�ng minh c?n quan t�m t?i c�c ??c ?i?m ch�nh c?a ??a h�nh ?� th?. Trong nhi?u tr??ng h?p, d�ng anten th�ng minh (BF) c� hi?u qu? th?p h?n anten thu ph�t nhi?u ???ng (MIMO). Vi?c ph�n v�ng s? d?ng ki?u anten n�o s? t�y thu?c v�o y?u t? ??a h�nh, ??c ?i?m chuy?n ??ng c?a thu� bao trong khu v?c ?� v� y?u t? kinh t?. ?? t?ng hi?u qu? v� ch?t l??ng ph? s�ng khu v?c ?� th? c?n ph?i ??t anten ? ?? cao cao h?n so v?i ??a h�nh xung quanh nh?m gi?m ?nh h??ng tia t�n x? v� ph?n x?. ??i v?i ph? s�ng trong nh� ? khu ?� th? m?t ?? cao, c?n tri?n khai gi?i ph�p ph? s�ng nhi?u l?p ?? ??m b?o ch?t l??ng t�n hi?u c?ng nh? n�ng cao dung l??ng. Ngo�i ra, v?n ?? ph?i h?p t?i ?u m�i tr??ng v� tuy?n c�c tr?m ph? s�ng d�ng anten th�ng minh c?ng l� y?u t? quan tr?ng quy?t ??nh t?i ch?t l??ng v� hi?u qu? ph? s�ng ?� th? trong c�c h? th?ng th�ng tin v� tuy?n th? h? m?i.

Submit Article :- Digg + Technorati + del.icio.us + Stumbleupon + Reddit + BlinkList + Furl + Yahoo+ Blogmarks + Ekstreme Socializer

|